Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, состоящий из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающая и нагревательная система, образованная из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя



Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, состоящий из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающая и нагревательная система, образованная из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя
Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, состоящий из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающая и нагревательная система, образованная из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя
Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, состоящий из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающая и нагревательная система, образованная из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя
Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, состоящий из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающая и нагревательная система, образованная из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя
F24S10/40 - Отопление; вентиляция; печи и плиты (тепловая защита растений в садах или лесах A01G 13/06; хлебопекарные печи и устройства A21B; устройства для варки вообще, за исключением кухонных плит A47J; ковка B21J, B21K; отопительные и вентиляционные устройства для транспортных средств, см. соответствующие подклассы классов B60-B64; устройства для зажигания топлива вообще F23; сушка F26B; промышленные печи вообще F27; электронагревательные элементы и устройства H05B)
F24J2/055 - Использование солнечного тепла, например солнечные тепловые коллекторы (дистилляция или выпаривание воды с использованием солнечной энергии C02F 1/14; кровельные покрытия с устройствами для сбора энергии E04D 13/18; устройства для использования солнечной энергии с целью получения механической энергии F03G 6/00; полупроводниковые устройства, предназначенные для преобразования солнечной энергии в электрическую, H01L 25/00;H01L 31/00; полупроводниковые приборы, содержащие средства для использования тепловой энергии H01L 31/058; генераторы, в которых световое излучение непосредственно преобразуется в электрическую энергию, H02N 6/00)

Владельцы патента RU 2660309:

ЧЖУНИН ЧАНЦЗЯН ИНТЕРНЭШНЛ НЬЮ ЭНЕРДЖИ ИНВЕСТМЕНТ КО., ЛТД (CN)

Настоящее изобретение относится к технологии использования солнечной энергии и, более конкретно, к солнечной теплосборной адсорбционной композиционной трубке, солнечному теплосборному адсорбционному композиционному слою, состоящему из таких трубок, и охлаждающей и нагревательной системе, образованной из такого слоя. Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка включает солнечную вакуумную трубку, имеющую два открытых торца; наружную металлическую трубку и внутреннюю металлическую трубку, коаксиально расположенные внутри солнечной вакуумной трубки; причем между наружной металлической трубкой и солнечной вакуумной трубкой образован водный тракт; между наружной металлической трубкой и внутренней металлической трубкой находится твердый адсорбент для теплообмена с водой снаружи наружной металлической трубки; множество сквозных отверстий расположены на внутренней металлической трубке; адсорбат расположен во внутренней металлической трубке; и адсорбат и адсорбент образуют рабочую пару для адсорбции и десорбции для осуществления тепловыделения и теплопоглощения. Система, содержащая такую трубку, функционирует в обоих режимах, включая охлаждение и нагревание, и предназначается для использования единицы теплосборной площади, чтобы осуществлять нагревание воды в дневное время и охлаждение воды в ночное время или непрерывное круглосуточное охлаждение и нагревание. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Настоящее изобретение относится к технологии использования солнечной энергии и, более конкретно, к солнечной теплосборной адсорбционной композиционной трубке, солнечному теплосборному адсорбционному композиционному слою, состоящему из солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок, и охлаждающей и нагревательной системе, образованной из солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя.

Уровень техники, к которой относится изобретение

[2] С 1970-х годов под воздействием нефтяного кризиса многие страны усилили поддержку возобновляемых источников энергии. Таким образом, в технологии солнечной энергии осуществляются огромные разработки, область исследований продолжает расширяться, и были осуществлены многочисленные важные достижения, например сложный параболический концентратор, вакуумный трубчатый коллектор, аморфные кремниевые солнечные элементы, солнечное производство тепловой энергии и фотолиз воды. В 1992 г. в Бразилии была проведена Всемирная конференция ООН по окружающей среде и развитию, и на этой конференции был принят ряд важных документов, такие как принятая в Рио-де-Жанейро Декларация по окружающей среде и Повестка дня 21. С тех пор мировое производство солнечной энергии вступило в новый период развития, который характеризуют использование солнечной энергии, тесная интеграция всемирного устойчивого развития и защиты окружающей среды, сосредоточение на превращении научных и технологических достижений в производительные силы, развитие промышленного производства солнечной энергии, а также расширение области и увеличение масштабов применения солнечной энергии. В Китае использование солнечной энергии быстро растет в течение последнего десятилетия, и ее область применения также значительно расширяется. Однако использование солнечной энергии ограничивается только производством электроэнергии и теплоснабжением, в то время как остаются весьма желательными развитие производства и применения солнечной энергии.

Сущность изобретения

[3] Техническая проблема, которую должно решить настоящее изобретение, заключается в том, чтобы предложить солнечную теплосборную адсорбционную композиционную трубку и образованную из нее охлаждающую и нагревательную систему. Охлаждающая и нагревательная система функционирует в обоих режимах, включая охлаждение и нагревание, и предназначается для использования единицы теплосборной площади, чтобы осуществлять нагревание воды в дневное время и охлаждение воды в ночное время или непрерывное круглосуточное охлаждение и нагревание. Когда система должна осуществлять непрерывное охлаждение, два блока системы необязательно работают поочередно, и когда один блок системы находится в состоянии десорбции, другой блок системы находится в состоянии адсорбции.

[4] Техническая схема настоящего изобретения заключается в следующем.

[5] Чтобы решить вышеупомянутую техническую проблему, одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить солнечную теплосборную адсорбционную композиционную трубку. Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка включает солнечную вакуумную трубку, имеющую два открытых торца. Наружная металлическая трубка и внутренняя металлическая трубка коаксиально располагаются внутри солнечной вакуумной трубки. Водный тракт образуется между наружной металлической трубкой и солнечной вакуумной трубкой. Твердый адсорбент находится между наружной металлической трубкой и внутренней металлической трубкой для теплообмена с водой снаружи наружной металлической трубки. Множество сквозных отверстий располагаются на внутренней металлической трубке. Адсорбат находится во внутренней металлической трубке. Адсорбат и адсорбент образуют рабочую пару для адсорбции и десорбции в целях осуществления тепловыделения и теплопоглощения.

[6] Согласно вышеупомянутой технической схеме, сквозные отверстия на внутренней металлической трубке имеют диаметры, составляющие от 1 до 2 мм.

[7] Согласно вышеупомянутой технической схеме, рабочая пара, которую образуют адсорбат и адсорбент, включает газообразный адсорбат и твердый адсорбент.

[8] Согласно вышеупомянутой технической схеме, рабочая пара, которую образуют адсорбат и адсорбент, включает метанол и активированный уголь или аммиак и активированный уголь.

[9] Чтобы решить вышеупомянутую техническую проблему, одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, который образует солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка. Солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой включает: нижний коллектор, верхний коллектор и солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки, сообщающиеся с нижним коллектором и верхним коллектором. Каждый из нижнего коллектора и верхнего коллектора образуют корпус и внутренние вкладыши. Водяной коллектор располагается между корпусом и внутренними вкладышами. Внутренние вкладыши представляют собой коллекторы адсорбата. Водяной коллектор нижнего коллектора сообщается с водяным коллектором верхнего коллектора через водные тракты солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок. Коллекторы адсорбата нижнего коллектора сообщаются с коллекторами адсорбата верхнего коллектора через внутренние металлические трубки теплосборных адсорбционных композиционных трубок. Число солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок составляет от 15 до 20.

[10] Чтобы решить вышеупомянутую техническую проблему, одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить охлаждающую и нагревательную систему, которую образует солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой. Система включает: по меньшей мере один солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, расположенный параллельно с каждым солнечным теплосборным адсорбционным композиционным слоем, который образуют солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки, подсистему циркуляции адсорбата, подсистему циркуляции воды, трубки, посредством которых присоединяются различные подсистемы и устройства, а также водяные насосы и клапаны, расположенные на трубках. Подсистема циркуляции адсорбата включает: конденсатор, жидкостной резервуар-накопитель и испаритель. Впуск рабочей среды конденсатора присоединяется к коллектору адсорбата верхнего коллектора солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя. Выпуск рабочей среды испарителя присоединяется к коллектору адсорбата нижнего коллектора солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя. Подсистема циркуляции воды включает: резервуар-накопитель горячей воды, резервуар холодной воды и резервуар-накопитель холодной воды; водный выпуск резервуара-накопителя горячей воды, водный выпуск резервуара холодной воды и водяной коллектор нижнего коллектора солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя сообщаются друг с другом. Водный впуск резервуара-накопителя горячей воды, водный впуск резервуара холодной воды и водяной коллектор верхнего коллектора солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя сообщаются друг с другом. Резервуар-накопитель холодной воды, резервуар холодной воды и испаритель сообщаются друг с другом через циркуляционные водопроводы для осуществления теплообмена. Резервуар-накопитель горячей воды и резервуар-накопитель холодной воды, соответственно, присоединяются к потребителю для осуществления регулируемого нагревания или охлаждения потребителя.

[11] По сравнению с предшествующим уровнем техники, преимущества настоящего изобретения кратко описываются следующим образом.

[12] Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка имеет функцию охлаждения, и в то же самое время вакуумная трубка аккумулирует тепло, то есть солнечная энергия способна передавать тепло абсорбенту в композиционных трубках через вакуумные трубки, чтобы осуществлять аккумулирование тепла в дневное время. Абсорбент нагревается до определенной температуры, а затем осуществляет теплообмен с адсорбатом, чтобы адсорбат десорбировался. Адсорбат после десорбции охлаждается и содержится в испарителе. В ночное время абсорбент охлаждается водой из системы водяного охлаждения, адсорбент после охлаждения осуществляет теплообмен с адсорбатом, чтобы способствовать адсорбции адсорбата. При этом охлаждающая способность производится в процессах испарения и охлаждения адсорбата в испарителе. Теплосборная, адсорбционная, теплоаккумулирующая, регенерационная и охлаждающая функции солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя осуществляются посредством подсистемы циркуляции адсорбата и подсистемы циркуляции воды. Таким образом, повышается эффективность использования солнечной энергии. Система согласно настоящему изобретению интегрируется с охлаждающей трубопроводной системой и нагревательной трубопроводной системой, в которой часть циркуляции холодной воды является инновационной и решает проблему рассеивания тепла при адсорбционном охлаждении, и в то же время регенерируется некоторое количество поглощенного тепла. Если функции непрерывного охлаждения и нагревания требуются круглосуточно, необходимы два блока системы, имеющие одинаковые размеры; в то время, когда один блок системы находится в состоянии адсорбции, другой блок системы находится в состоянии десорбции. В дневное время, когда солнечное излучение является сильным, в процессе адсорбции должен использоваться солнцезащитный занавес, чтобы экранировать солнечное излучение. Адсорбционный слой должен облучаться под определенным углом, солнцезащитный занавес покрывает адсорбционный слой и устанавливается на ведущих рельсах на двух сторонах адсорбционного слоя. Скольжение солнцезащитного занавеса вверх и вниз осуществляется посредством вращения двигателя, и, таким образом, обеспечивается работа в закрытом и открытом состоянии для осуществления процессов адсорбции и десорбции. Интегрированная система согласно настоящему изобретению содержит нагревательную и охлаждающую трубопроводные системы, причем часть циркуляции холодной воды является инновационной и решает проблему рассеивания тепла при адсорбционном охлаждении, и в то же время регенерируется некоторое количество поглощенного тепла.

Краткое описание чертежей

[13] Фиг. 1 представляет структурную диаграмму солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

[14] фиг. 2 представляет изображение поперечного сечения солнечной теплосборной адсорбционной композиционной трубки на фиг. 1; и

[15] фиг. 3 представляет систему нагревания/охлаждения, которую образует солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

[16] На чертежах используются следующие численные обозначения: 1. солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой; 1.1. нижний коллектор; 1.2. солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка; 1.3. верхний коллектор; 1.2.1. солнечная вакуумная трубка; 1.2.2. наружная металлическая трубка; 1.2.3. внутренняя металлическая трубка; 1.2.4. адсорбент; 2.1-2.6. водяной насос; 3. резервуар-накопитель горячей воды; 4. конденсатор; 5. жидкостной резервуар-накопитель; 6. испаритель; 7. потребитель; 8. резервуар холодной воды; 9. резервуар-накопитель холодной воды; 10.1-10.10. клапаны; и 11.1-11.2. вакуумные клапаны.

Подробное описание вариантов осуществления

[17] Далее конкретные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описываются в сочетании с чертежами.

[18] Как представлено на фиг. 2, солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка 1.2 включает солнечную вакуумную трубку 1.2.1, имеющую два открытых торца, которые функционируют в тепловом сообщении, и изоляцию. Наружная металлическая трубка 1.2.2 и внутренняя металлическая трубка 1.2.3 коаксиально располагаются внутри солнечной вакуумной трубки 1.2.1, и наружная металлическая трубка 1.2.2 и внутренняя металлическая трубка 1.2.3 предпочтительно изготавливаются из металлических материалов, имеющих хорошую теплопроводность. Водный тракт образуется между наружной металлической трубкой 1.2.2 и солнечной вакуумной трубкой 1.2.1. В процессе использования вода нагревается и поступает непосредственно к потребителю. Твердый адсорбент 1.2.4 располагается между наружной металлической трубкой 1.2.2 и внутренней металлической трубкой 1.2.3 для теплообмена с водой снаружи наружной металлической трубкой 1.2.2, и, таким образом, осуществляется десорбция адсорбента 1.2.4. В качестве внутренней металлической трубки 1.2.3 необязательно выбираются медные трубки, на которых располагаются многочисленные сквозные отверстия, имеющие диаметры, составляющие от 1 до 2 мм. Внутренняя металлическая трубка 1.2.3 используется для введения адсорбата. Рабочую пару образуют адсорбат и описанный выше адсорбент 1.2.4 для осуществления адсорбции и десорбции адсорбата, и, таким образом, осуществляются процессы тепловыделения и теплопоглощения. Конструкция сквозных отверстий, у которых диаметр составляет от 1 до 2 мм, основана, главным образом, на учете скорости адсорбции и скорости десорбции рабочей пары. В результате экспериментов было обнаружено, что сквозные отверстия, у которых диаметр составляет от 1 до 2 мм, упрощают адсорбцию адсорбата для адсорбента 1.2.4; при этом скорость десорбции может эффективно регулироваться в течение десорбции, и, таким образом, обеспечивается непрерывное выделение десорбированного тепла.

[19] Рабочая пара, которую образуют адсорбат и адсорбент 1.2.4, включает газообразный адсорбат и твердый адсорбент, который преимущественно является таким, что температура пиролиза не является обязательной в высокой степени и может регулироваться в зависимости от солнечной энергии, адсорбции и величины пиролиза, и значение КПД является относительно высоким. Не требуется никакое дополнительное энергетическое устройство. Предпочтительная схема включает метанол и активированный уголь или аммиак и активированный уголь, причем в активированный уголь необязательно добавляется металлический порошок, имеющий хорошую теплопроводность, такой как алюминиевый порошок, затем в смесь добавляется органическое связующее вещество, и после этого смесь прикрепляется к наружной стенке внутренней металлической трубки 1.2.3, и масса металлического порошка не превышает 30 мас.%.

[20] Как представлено на фиг. 1, солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой 1 образуют солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки. Солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой 1 включает: нижний коллектор 1.1, верхний коллектор 1.3 и множество солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок 1.2, сообщающихся с нижним коллектором 1.1 и верхним коллектором 1.3. Каждый из нижнего коллектора 1.1 и верхнего коллектора 1.3 образуют корпус и внутренние вкладыши. Водяной коллектор располагается между корпусом и внутренними вкладышами. Внутренние вкладыши представляют собой коллекторы адсорбата. Водяной коллектор нижнего коллектора 1.1 сообщается с водяным коллектором верхнего коллектора 1.3 через водные тракты солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок 1.2. Коллекторы адсорбата нижнего коллектора 1.1 сообщаются с коллекторами адсорбата верхнего коллектора 1.3 через внутренние металлические трубки 1.2.3 теплосборных адсорбционных композиционных трубок 1.2.

[21] Как представлено на фиг. 3, охлаждающая и нагревательная система, которую образует солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, включает: три солнечных теплосборных адсорбционных композиционных слоя 1, расположенные параллельно, подсистему циркуляции адсорбата, подсистему циркуляции воды, трубки, посредством которых присоединяются различные подсистемы и устройства, а также водяные насосы 2.1-2.6, клапаны 10.1-10.10 и вакуумные клапаны 11.1-11.2, расположенные на трубках. Подсистема циркуляции адсорбата включает: конденсатор 4, жидкостной резервуар-накопитель 5 и испаритель 6. Впуск рабочей среды конденсатора 4 присоединяется к коллектору адсорбата верхнего коллектора 1.3 солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя. Выпуск рабочей среды испарителя 6 присоединяется к коллектору адсорбата нижнего коллектора 1.1 солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя. Подсистема циркуляции воды включает: резервуар-накопитель горячей воды 3, резервуар холодной воды 8 и резервуар-накопитель холодной воды 9. Водный выпуск резервуара-накопителя горячей воды 3, водный выпуск резервуара холодной воды 8 и водяной коллектор нижнего коллектора 1.1 солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя 1 сообщаются друг с другом. Водный впуск резервуара-накопителя горячей воды 3, водный впуск резервуара холодной воды 8 и водяной коллектор верхнего коллектора 1.3 солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя 1 сообщаются друг с другом. Резервуар-накопитель холодной воды 9, резервуар холодной воды 8 и испаритель 6 сообщаются друг с другом через циркуляционные водопроводы для осуществления теплообмена. Резервуар-накопитель горячей воды 3 и резервуар-накопитель холодной воды 9, соответственно, присоединяются к потребителю 7 для осуществления регулируемого нагревания или охлаждения потребителя 7.

[22] Принцип работы охлаждающей и нагревательной системы заключается в следующем:

[23] 1) Процесс нагревания: в дневное время, когда солнечное излучение является сильным, солнечную энергию адсорбирует солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой 1, и вода в солнечной вакуумной трубке 1.2.1 нагревается. Когда температура воды достигает установленной температуры, включается водяной насос 2.1, открываются клапаны 10.2, 10.3 и закрывается клапан 10.1, чтобы вода в резервуаре-накопителе горячей воды 3 могла поступать в солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой 1 через нижний коллектор 1.1; после нагревания вода выпускается из верхнего коллектора 1.3 и возвращается в резервуар-накопитель горячей воды 3 для хранения.

[24] 2) Процесс охлаждения: в дневное время, когда солнечное излучение является сильным, в течение процесса нагревания, нагретая вода передает тепло адсорбенту 1.2.4, который присутствует в форме комплекса посредством адсорбции метанола. Вакуумный клапан 11.1 открывается, как правило, когда температура адсорбента 1.2.4 достигает уровня от 60 до 70°C, и метанол в качестве адсорбата начинает десорбироваться. Когда температура достигает 85°C, большое количество метанола в качестве адсорбата десорбируется, аммиак поступает во внутреннюю металлическую трубку 1.2.3 через сквозное отверстие, а затем проходит через верхний коллектор 1.3, чтобы поступить в конденсатор 4 для охлаждения. Жидкий метанол поступает в жидкостный резервуар-накопитель 5 и, наконец, поступает в испаритель 6 для хранения до тех пор, пока не завершается десорбция адсорбента 1.2.4.

[25] После заката солнца или в дневное время, когда солнечное излучение отражается солнцезащитным занавесом, в подсистеме циркуляции воды: температура воды в солнечном теплосборном адсорбционном композиционном слое 1 уменьшается, клапаны 10.2, 10.4 закрываются, клапаны 10.1, 10.3 открываются, и водяной насос 2.2 начинает выводить холодную воду температуре ниже 20°C из резервуара холодной воды 8 в солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой 1 через нижний коллектор 1.1. Холодная вода осуществляет теплообмен с адсорбентом 1.2.4, температура адсорбента 1.2.4 уменьшается, и он находится в состоянии адсорбции. Количество тепла, которое выделяется в процессе адсорбции, передается воде, и, таким образом, температура воды постепенно увеличивается. Нагретая вода выпускается из верхнего коллектора 1.3 и вводится в резервуар-накопитель горячей воды 3, и, таким образом, адсорбированное количество тепла регенерируется посредством резервуара-накопителя горячей воды 3. При этом в подсистеме циркуляции адсорбата, когда температура адсорбента 1.2.4 уменьшается до уровня от 40 до 50°C, вакуумный клапан 11.2 открывается, таким образом, что адсорбент 1.2.4 начинает адсорбировать метанол. Когда температура адсорбента 1.2.4 уменьшается до 30°C, адсорбируется большое количество метанола в качестве адсорбата, при этом метанол в качестве хладагента в испарителе 6 испаряется для охлаждения. Охлаждающая способность хладагента передается охлажденной воде, и охлажденная вода хранится в резервуаре-накопителе холодной воды 9, чтобы обеспечивать охлаждающую способность для потребителя 7 в течение продолжительного периода времени. При этом испаритель 6 или резервуар-накопитель холодной воды 9 используется для повышения охлаждающей способности резервуара холодной воды 8, и, таким образом, обеспечивается нормальная эксплуатация системы.

[26] В итоге, резервуар-накопитель горячей воды 3 выполняет функцию хранения нагретой воды для потребителя 7, а также регенерации адсорбированного количества тепла; и резервуар-накопитель холодной воды 9 выполняет функцию хранения холодной воды для потребителя 7 и повышения охлаждающей способности резервуара холодной воды 8. Резервуар холодной воды 8 выполняет функцию упрощения адсорбции адсорбата и процесса тепловыделения.

[27] Основная технология согласно настоящему изобретению представляет собой структурную конфигурацию, которую имеют солнечная вакуумная трубка 1.2.1, наружная металлическая трубка 1.2.2, внутренняя металлическая трубка 1.2.3 и адсорбент 1.2.4 в солнечном теплосборном адсорбционном композиционном слое. Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка выполняет теплосборную, адсорбционную и десорбционную функции. Подсистема циркуляции адсорбата и подсистема циркуляции воды используются для осуществления функций сбора тепла, теплопоглощения, хранения, регенерации и охлаждения солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя. Сберегается эффект использования солнечной энергии, уменьшается занимаемая площадь, и повышается эффективность использования энергии. Таким образом, объем патентной защиты настоящего изобретения не ограничивается описанными выше вариантами осуществления. Для специалистов в данной области техники является очевидным, что могут быть произведены изменения и модификации без отклонения от действительной идеи и объема настоящего изобретения. Например, выбор рабочей пары не ограничивают описанные выше активированный уголь и метанол; кроме того, могут использоваться рабочие пары, включающие аммиак и активированный уголь, для которых не являются в высокой степени обязательными температура пиролиза и относительно высокие величины адсорбции при пиролизе и значения КПД, и они могут быть приспособлены к солнечной системе. Соответственно, трубопроводы и устройства подсистемы циркуляции адсорбата могут регулироваться надлежащим образом. Технические характеристики и число солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок 1.2 в солнечном теплосборном адсорбционном композиционном слое 1, а также технические характеристики и число солнечных теплосборных адсорбционных композиционных слоев 1 в системе нагревания и охлаждения определяются согласно практическим потребностям. Если изменения и модификации находятся в пределах объема формулы настоящего изобретения и эквивалентной технологии согласно настоящему изобретению, то предусматривается, что настоящее изобретение включает такие изменения и модификации.

1. Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка, отличающаяся тем, что солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка (1.2) включает солнечную вакуумную трубку (1.2.1), имеющую два открытых торца; наружную металлическую трубку (1.2.2) и внутреннюю металлическую трубку (1.2.3), коаксиально расположенные внутри солнечной вакуумной трубки (1.2.1); причем между наружной металлической трубкой (1.2.2) и солнечной вакуумной трубкой (1.2.1) образован водный тракт; между наружной металлической трубкой (1.2.2) и внутренней металлической трубкой (1.2.3) находится твердый адсорбент (1.2.4) для теплообмена с водой снаружи наружной металлической трубки (1.2.2); множество сквозных отверстий расположены на внутренней металлической трубке (1.2.3); адсорбат расположен во внутренней металлической трубке (1.2.3); и адсорбат и адсорбент (1.2.4) образуют рабочую пару для адсорбции и десорбции для осуществления тепловыделения и теплопоглощения.

2. Трубка по п. 1, отличающаяся тем, что сквозные отверстия на внутренней металлической трубке (1.2.3) имеют диаметры, составляющие от 1 до 2 мм.

3. Трубка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что рабочая пара, которую образуют адсорбат и адсорбент (1.2.4), включает газообразный адсорбат и твердый адсорбент.

4. Трубка по п. 3, отличающаяся тем, что рабочая пара, которую образуют адсорбат и адсорбент (1.2.4), включает метанол и активированный уголь или аммиак и активированный уголь.

5. Солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой, включающий солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой включает: нижний коллектор (1.1), верхний коллектор (1.3) и солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки (1.2), сообщающиеся с нижним коллектором (1.1) и верхним коллектором (1.3); причем каждый из нижнего коллектора (1.1) и верхнего коллектора (1.3) включает корпус и внутренние вкладыши; водяной коллектор расположен между корпусом и внутренними вкладышами; внутренние вкладыши представляют собой коллекторы адсорбата; водяной коллектор нижнего коллектора (1.1) выполнен с возможностью сообщения с водяным коллектором верхнего коллектора (1.3) через водные тракты солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок (1.2); причем коллекторы адсорбата нижнего коллектора (1.1) выполнены с возможностью сообщения с коллекторами адсорбата верхнего коллектора (1.3) через внутренние металлические трубки (1.2.3) теплосборных адсорбционных композиционных трубок (1.2).

6. Композиционный слой по п. 5, отличающийся тем, что число солнечных теплосборных адсорбционных композиционных трубок (1.2) составляет от 15 до 20.

7. Охлаждающая и нагревательная система, образованная солнечным теплосборным адсорбционным композиционным слоем по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что она включает: по меньшей мере один солнечный теплосборный адсорбционный композиционный слой (1), расположенный параллельно с каждым солнечным теплосборным адсорбционным композиционным слоем, включающим солнечные теплосборные адсорбционные композиционные трубки, подсистему циркуляции адсорбата, подсистему циркуляции воды, трубки для присоединения различных подсистем и устройств и водяные насосы и клапаны, расположенные на трубках; причем

подсистема циркуляции адсорбата включает: конденсатор (4), жидкостной резервуар-накопитель (5) и испаритель (6); впуск рабочей среды конденсатора (4), который присоединен к коллектору адсорбата верхнего коллектора (1.3) солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя; выпуск рабочей среды испарителя (6), который присоединен к коллектору адсорбата нижнего коллектора (1.1) солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя; и

подсистема циркуляции воды включает: резервуар-накопитель (3) горячей воды, резервуар (8) холодной воды и резервуар-накопитель (9) холодной воды; водный выпуск резервуара-накопителя (3) горячей воды, водный выпуск резервуара (8) холодной воды и водяной коллектор нижнего коллектора (1.1) солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя (1) в сообщении друг с другом; водный впуск резервуара-накопителя (3) горячей воды, водный впуск резервуара (8) холодной воды и водяной коллектор верхнего коллектора (1.3) солнечного теплосборного адсорбционного композиционного слоя (1) в сообщении друг с другом; резервуар-накопитель (9) холодной воды, резервуар (8) холодной воды и испаритель (6) в сообщении друг с другом через водяные циркуляционные трубопроводы для осуществления теплообмена; и резервуар-накопитель (3) горячей воды и резервуар-накопитель (9) холодной воды, соответственно, присоединены к потребителю (7) для осуществления регулируемого нагревания или охлаждения потребителя (7).



 

Похожие патенты:

Неподвижный концентратор солнечного излучения реализует наведение светового потока на входной торец фокона за счет сужения светового потока в двух перпендикулярных плоскостях и содержит три фокусирующие плоские линейные линзы Френеля, в фокусе первой короткофокусной линейной линзы Френеляторая линза Френеля, за которой расположена третья линейная короткофокусная линза Френеля, в фокусе которой расположен фокон.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости в системах отопления, горячего водоснабжения и в различных областях, где требуется активация, деструкция и изменение физико-химических свойств жидких систем.

Изобретение может быть использовано в устройствах, преобразующих энергию электромагнитного излучения в другие виды полезной энергии, а также в оптических телескопах, радиотелескопах и радарах.

Изобретение относится к способам получения холода в системах кондиционирования воздуха на основе солнечной энергии в теплый период. Предполагаемая область применения способа для кондиционирования воздуха на основе солнечного коллектора, двигателя с внешним подводом теплоты, парокомпрессорной холодильной машины и термальной скважины для зданий с переменным тепловым режимом, т.е.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вихревой ветротеплогенератор для нагрева жидкого теплоносителя систем отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений в условиях Арктики, содержащий ортогональный ветродвигатель, преобразователь механической энергии в тепловую энергию в виде мешалки с подвижными лопастями, работающими по принципу регулятора Уатта, тепловой аккумулятор, теплообменник и трубопроводы для циркуляции теплоносителя в системах отопления различных объектов.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики, в частности к атмосферным энергетическим гелиоустановкам, содержащим наполненный гелием и удерживаемый с земли аэростат/баллон, на котором размещены солнечные панели.

Изобретение относится к нагревательным устройствам и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется нагрев жидкости. Нагревательное устройство содержит генератор тепловой энергии, систему передачи тепла потребителю, связанные между собой в замкнутый контур посредством подающего и обратного трубопроводов.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам получения тепловой энергии, и может быть использовано при создании теплоэнергетических систем. Способ получения тепловой энергии использует поле потенциалов природных источников, в качестве материального тела используют жидкость, по крайней мере на части траектории жидкость перемещают вдоль градиента гравитационного поля Земли с формированием в контуре восходящего и нисходящего потоков жидкости, для движения жидкости в контуре используют центробежный насос, формируют восходящий поток жидкости непосредственно над центробежным насосом, движение жидкости в восходящем потоке контура формируют со скоростью от 0,7 м/с до 1,7 м/с при перепаде высот в контуре более 5 м.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в целях производства электрической и тепловой энергии, экологически чистого топлива, а также поддержания в охраняемых акваториях оптимальных для морской биоты температурных условий.

Способ комплексной утилизации геотермальных вод путем передачи через теплообменники тепловой энергии геотермальной воды низкокипящему рабочему агенту, циркулирующему в контуре бинарной ГеоЭС, с дальнейшим испарением и перегревом рабочего агента за счет выхлопных газов газотурбинной электростанции, в камеру сгорания которой поступает газ из газгольдера, предварительно извлеченный из термальной воды в сепараторе, и из магистрального газопровода, и с использованием в качестве дополнительного источника энергии избыточной потенциальной энергии посредством использования детандера и компрессора на одном валу.

Изобретение относится к способам получения холода в системах кондиционирования воздуха на основе солнечной энергии в теплый период. Предполагаемая область применения способа для кондиционирования воздуха на основе солнечного коллектора, двигателя с внешним подводом теплоты, парокомпрессорной холодильной машины и термальной скважины для зданий с переменным тепловым режимом, т.е.

Изобретение относится к области возобновляемой энергетики, в частности к атмосферным энергетическим гелиоустановкам, содержащим наполненный гелием и удерживаемый с земли аэростат/баллон, на котором размещены солнечные панели.

Изобретение относится к сооружениям и средствам хранения вооружения и военной техники в местах постоянной дислокации войсковых частей и соединений, а также на базах и арсеналах различных родов войск МО РФ.

Способ относится к источникам автономного энергоснабжения мобильных и стационарных объектов, эксплуатируемых в различных климатических зонах. Это освещение и обогрев убежищ, складов, овощехранилищ, подземных автостоянок, юрт, специальных объектов в аварийных случаях, включая автотранспорт.

Изобретение относится к области использования солнечной энергии, в частности к способу преобразования энергии светового потока в тепло, и предназначено для получения горячей воды для бытовых нужд.

Изобретение относится к электроэнергетике. Автономная энергетическая установка, содержащая ветроэлектрогенератор башенного типа с движителем в виде трехлопастного ротора с горизонтальной осью вращения, солнечный фотоэлектрический панельный генератор, дизельный электрогенератор с блоком для плавного регулирования мощности, группу мачтовых вибрационно-индукторных электрогенераторов для резервной подпитки установки, ванадиевую проточную батарею элементов окислительно-восстановительного цикла с емкостями для анодного и катодного электролитов и циркуляционными насосами или батарею твердооксидных топливных элементов проточного типа с электролизером водорода в метан или электролизером водорода в металлогидридные соединения, насосами для закачки метана, водорода и кислорода в ресиверы, коммутатор с функцией интеллектуального управления источниками и защиты сети от коротких замыканий и перенапряжений, литий-ионную аккумуляторную батарею, при этом каждые из вышеуказанных генераторов и батарей используются как основной или как резервный источник питания потребителей по факту выработки электроэнергии или ее накопления в количестве, соответствующем потребности потребителей в энергоснабжении.

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах солнечного теплоснабжения и поддержания благоприятной температуры в условиях континентального климата.

Настоящее изобретение относится к следящему концентратору солнечной энергии, который включает: средства слежения в направлении с востока на запад для слежения за движением солнца в направлении с востока на запад, расположенные на верхней части основания, опору, установленную вертикально на средствах слежения в направлении с востока на запад, параболическую систему концентраторного типа, расположенную так, что ее вал поддерживается опорой, и имеющую второй параболический концентратор, расположенный на небольшом расстоянии за фокальной точкой первого параболического концентратора, имеющего большую площадь, так что свет высокой плотности концентрируется в центре первого параболического концентратора, средства слежения за высотой, расположенные на опоре так, чтобы параболическая система концентраторного типа следила за высотой солнца, при этом концентратор дополнительно включает корпус призмы, расположенный так, чтобы находиться сзади отверстия для прохождения света в центре первого параболического концентратора, и так, чтобы двигаться вокруг оси посредством приводного усилия двигателя для слежения за высотой, и средства направления света, соединяющие прямую призму полного внутреннего отражения с корпусом призмы.

Группа изобретений относится к циркуляционному насосному агрегату (2) и гелиотермической установке с таким насосным агрегатом. Насосный агрегат (2) имеет электрический приводной двигатель (6) и интегрированное в агрегат (2) устройство (10) управления.

Изобретение относится к области генерации солнечной тепловой энергии, а более конкретно к устройству/системе генерации тепловой мощности, содержащему солнечные термоколлекторы желобкового типа, заполненные водой, а также к способу генерации мощности, использующему подобное устройство/систему.

Солнечный коллектор может быть использован в различных областях промышленности и быту, преимущественно в сельском хозяйстве. Солнечный коллектор содержит теплоизолированный со всех сторон корпус, одна сторона которого выполнена из прозрачного стеклопакета, внутри корпуса располагается металлический лист черного цвета, на плоскости которого находится изогнутая змейкой водопроводная труба и два патрубка для входа и выхода воды, Металлический лист выполнен за одно целое с изогнутой водопроводной трубой, лист и труба расположены в одной плоскости и выкрашены черной термостойкой краской, при этом металлический лист расположен в середине камеры между стеклопакетом и задней стенкой корпуса, а на корпусе солнечного коллектора располагаются два воздушных патрубка, один для входа атмосферного воздуха в солнечный коллектор, а второй для выхода разогретого воздуха из солнечного коллектора, а центры воздушных патрубков расположены в одной плоскости с металлическим листом.

Настоящее изобретение относится к технологии использования солнечной энергии и, более конкретно, к солнечной теплосборной адсорбционной композиционной трубке, солнечному теплосборному адсорбционному композиционному слою, состоящему из таких трубок, и охлаждающей и нагревательной системе, образованной из такого слоя. Солнечная теплосборная адсорбционная композиционная трубка включает солнечную вакуумную трубку, имеющую два открытых торца; наружную металлическую трубку и внутреннюю металлическую трубку, коаксиально расположенные внутри солнечной вакуумной трубки; причем между наружной металлической трубкой и солнечной вакуумной трубкой образован водный тракт; между наружной металлической трубкой и внутренней металлической трубкой находится твердый адсорбент для теплообмена с водой снаружи наружной металлической трубки; множество сквозных отверстий расположены на внутренней металлической трубке; адсорбат расположен во внутренней металлической трубке; и адсорбат и адсорбент образуют рабочую пару для адсорбции и десорбции для осуществления тепловыделения и теплопоглощения. Система, содержащая такую трубку, функционирует в обоих режимах, включая охлаждение и нагревание, и предназначается для использования единицы теплосборной площади, чтобы осуществлять нагревание воды в дневное время и охлаждение воды в ночное время или непрерывное круглосуточное охлаждение и нагревание. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх