專利名稱：Dcs控制跟蹤聚光式制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制冷裝置，特別涉及DCS控制跟蹤聚光式新型制冷裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中常用的制冷技術(shù)目前最常用制冷技術(shù)中大多數(shù)都采用氟里昂作為制冷劑。眾所周知，首先，氟里昂 有其致命的缺點(diǎn)，它是一種"溫室效應(yīng)氣體"，溫室效應(yīng)值比二氧化碳大1700倍，更危險(xiǎn) 的是它會(huì)破壞大氣層中的臭氧。80年代，美國加州兩位學(xué)者率先指出，CFCs (氟氯烴)在紫 外線的作用下放出氯原子，氯原子與臭氧發(fā)生自由基鏈反應(yīng)，一個(gè)氯原子就可以消耗上萬 個(gè)臭氧分子，從而影響臭氧分子250-320納米紫外線的吸收，使過量的紫外線到達(dá)地球表 面，直接影響到人類和其他生物的生存。特別需要指出的是，CFCs的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，排 放的CFCs可以穩(wěn)定地到達(dá)平流層并在其中停留40-150年，對臭氧層造成長久的破壞。由 于氟里昂對臭氧層的破壞，科學(xué)家甚至地球兩極的上空發(fā)現(xiàn)臭氧空洞。所以，1990年蒙特利 爾協(xié)議規(guī)定，到本世紀(jì)末世界各國要停止氟里昂的生產(chǎn)和排放?，F(xiàn)在各國都在尋找氟里昂 的替代產(chǎn)品，這些產(chǎn)品因符合環(huán)保要求而被稱作"綠色制冷劑"。其次，制冷機(jī)的壓縮機(jī)的 噪聲干擾，制冷劑的泄露對人體有害等，都是使用氟利昂作為制冷劑的缺點(diǎn)。但是，要找到 既符合環(huán)保要求又具有實(shí)際使用性能的替代產(chǎn)品是一件很困難的事情。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中制冷技術(shù)中所存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種DCS控制跟蹤 聚光式制冷裝置，該制冷裝置包括，太陽跟蹤聚光裝置、光熱收集及傳熱裝置、熱聲熱機(jī)制 冷裝置、儲(chǔ)熱裝置、DCS控制裝置、冷卻系統(tǒng)和儲(chǔ)冷設(shè)備；所述太陽跟蹤聚光裝置與所述光 熱收集及傳熱裝置通過聚光光束連接，所述光熱收集及傳熱裝置與所述熱聲熱機(jī)制冷裝置 相連和所述儲(chǔ)熱裝置相連，所述儲(chǔ)熱裝置也與所述熱聲熱機(jī)制冷裝置相連，所述熱聲熱機(jī) 制冷裝置與所述儲(chǔ)冷設(shè)備和冷卻系統(tǒng)通過所述制冷傳輸裝置相連，所述DCS控制裝置通過 網(wǎng)絡(luò)與所述制冷裝置中的各個(gè)組成部分相連。進(jìn)一步，所述太陽跟蹤聚光裝置，包括傳感器、跟蹤驅(qū)動(dòng)器和光反射器。進(jìn)一步，所述光熱收集及傳熱裝置包括，光熱收集器和傳輸管道。進(jìn)一步，所述制冷傳輸裝置包括，冷卻介質(zhì)及其輸送管路。進(jìn)一步，所述儲(chǔ)熱裝置為儲(chǔ)熱罐及控制設(shè)備。進(jìn)一步，所述DCS控制裝置包括計(jì)算機(jī)及其采集控制網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步，所述儲(chǔ)冷設(shè)備包括冰窖、冷卻介質(zhì)貯存器。 進(jìn)一步，傳熱裝置應(yīng)用熔融鹽傳熱蓄熱技術(shù)。進(jìn)一步，熱聲熱機(jī)制冷裝置應(yīng)用聲制冷技術(shù)。進(jìn)一步，傳熱裝置、制冷傳輸裝置采用絕熱傳輸技術(shù)。本實(shí)用新型中的制冷裝置是將熱聲技術(shù)，太陽跟蹤聚光技術(shù)和高溫蓄熱技術(shù)結(jié)合起來，利用太陽能和熱聲技術(shù)進(jìn)行制冷的新型設(shè)備。本實(shí)用新型的理論依據(jù)熱聲技術(shù)原理熱和噪聲是伴生的，都是分子運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)?，F(xiàn)在已經(jīng)證實(shí)，如果讓 振蕩流體在微細(xì)通道內(nèi)形成可控的聲場，同時(shí)沿通道建立溫度梯度，那么這個(gè)梯度在聲場 的非線性調(diào)制下，形成熱波，它會(huì)放入振蕩流體所載的聲場，于是熱能將直接轉(zhuǎn)換成為有序 的聲場。如果合理地調(diào)節(jié)聲場、溫差和通道尺寸，使三者協(xié)調(diào)，那么就可以利用這個(gè)溫差所 驅(qū)動(dòng)的熱量激起有序的強(qiáng)聲振蕩，這就是所謂的“自激熱聲振蕩”，此過程為可逆過程，而熱 聲熱機(jī)制冷裝置循環(huán)就是應(yīng)用了以上原理，以聲制冷。太陽跟蹤聚光技術(shù)由太陽光方向傳感器輸出太陽方位、高度的信號，由DCS系統(tǒng) 接受處理并對跟蹤驅(qū)動(dòng)器電機(jī)發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)反射器校對反光方向瞄準(zhǔn)收集器，此反饋過程 隨太陽位置變化不斷重復(fù)，實(shí)現(xiàn)跟蹤功能，太陽跟蹤聚光裝置可以是單個(gè)單元、多個(gè)單元或 陣列。高溫蓄熱技術(shù)風(fēng)力、光伏等可再生能源的儲(chǔ)存模式只能采用蓄電模式，而蓄電成 本非常高，在大容量電站中無法采用，因此光伏和風(fēng)力產(chǎn)生電能隨太陽能和風(fēng)能波動(dòng)很大， 如果在電網(wǎng)中比例過大，會(huì)對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。熔融鹽傳熱蓄熱技術(shù)是一種先進(jìn)的傳熱蓄熱 技術(shù)，它具有成本低，蓄熱溫度高，同時(shí)不可燃，具有很高的傳熱系數(shù)、熱容和密度等優(yōu)點(diǎn)， 是一種理想的蓄熱介質(zhì)。是太陽能光熱可采用的大規(guī)模普及蓄熱技術(shù)，可輸出穩(wěn)定連續(xù)的 熱能，克服了現(xiàn)有水蒸汽儲(chǔ)熱系統(tǒng)傳熱系數(shù)、熱容和密度低的缺陷。和傳統(tǒng)的熱機(jī)相比熱聲熱機(jī)制冷裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)(1)它減少了可動(dòng)部件，結(jié) 構(gòu)非常簡單。將熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)與熱聲致冷機(jī)組合制成熱驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)。它完全沒有可動(dòng)部件， 具有高度的可靠性，特別適合于空間用低溫電子學(xué)器件冷卻的長壽命制冷器。(2)傳統(tǒng)制冷 機(jī)是以氟里昂作為工作介質(zhì)，由于氟里昂對大氣臭氧層的破壞，溫室效應(yīng)日益明顯，人類賴 以生存的環(huán)境遭到破壞。而熱聲熱機(jī)制冷裝置是一種新的、無污染低噪聲的制冷技術(shù)，符合 環(huán)保的要求。( 熱聲熱機(jī)制冷裝置可直接利用低品質(zhì)的熱能，例如太陽能、地?zé)岬取?4) 熱轉(zhuǎn)換效率高是光伏的1. 6倍、制作成本低是光伏的1/5、可靠性高機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件少或 無、綠色環(huán)保。

圖1為DCS控制跟蹤聚光式制冷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1中所示，本實(shí)用新型中的DCS控制跟蹤聚光式新型制冷裝置包括，太陽跟蹤 聚光裝置1、光熱收集及傳熱裝置2、熱聲熱機(jī)制冷裝置3、儲(chǔ)熱裝置4、DCS控制裝置、儲(chǔ)冷 設(shè)備5和冷卻系統(tǒng)6。太陽跟蹤聚光裝置1與光熱收集及傳熱裝置2通過聚光光束連接， 光熱收集及傳熱裝置2與熱聲熱機(jī)制冷裝置3、儲(chǔ)熱裝置4相連，儲(chǔ)熱裝置4也與熱聲熱機(jī) 制冷裝置3相連，熱聲熱機(jī)制冷裝置3通過制冷傳輸裝置23與儲(chǔ)冷設(shè)備5和冷卻系統(tǒng)6相 連。DCS控制裝置通過網(wǎng)絡(luò)與所述制冷裝置中的各個(gè)組成部分相連，并對整個(gè)制冷裝置進(jìn)行 控制。其中，太陽跟蹤聚光裝置1，包括傳感器、跟蹤驅(qū)動(dòng)器和光反射器；光熱收集及傳熱裝置2，包括光熱收集器21和傳輸管道22 ；熱聲熱機(jī)制冷裝置3，包括熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和熱聲 制冷機(jī)；儲(chǔ)熱裝置4為儲(chǔ)熱罐及控制設(shè)備；DCS控制裝置包括計(jì)算機(jī)及其采集控制網(wǎng)絡(luò)；儲(chǔ) 冷設(shè)備5包括冰窖、冷卻介質(zhì)貯存器；制冷傳輸裝置23，包括冷卻介質(zhì)及其輸送管路。冷卻 系統(tǒng)6包括冷庫、中央空調(diào)設(shè)備等。工作流程整個(gè)裝置由DCS控制裝置進(jìn)行控制，在其控制下，太陽跟蹤聚光裝置1跟蹤陽光， 并將太陽光11通過反射集中到光熱收集及傳熱裝置2中，并在光熱收集及傳熱裝置2中進(jìn) 行熱轉(zhuǎn)換和熱交換，熱轉(zhuǎn)換將光變?yōu)闊?，再?jīng)過熱交換將光熱收集裝置中的加熱介質(zhì)加熱， 加熱介質(zhì)優(yōu)選的為熔融鹽；加熱到一定溫度后，按DCS控制通過傳輸管道22的絕熱傳輸，進(jìn) 到熱聲熱機(jī)制冷裝置3和儲(chǔ)熱裝置4中。熱聲熱機(jī)制冷裝置3中的熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)是將熱能轉(zhuǎn) 化為聲能并儲(chǔ)存于聲場中，而熱聲制冷機(jī)是利用聲能泵熱實(shí)現(xiàn)制冷。在熱聲熱機(jī)制冷裝置3 內(nèi)熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)將傳入的熱能轉(zhuǎn)化成聲能后，再由熱聲制冷機(jī)利用聲能制冷；而在儲(chǔ)熱裝置 4中熱量通過熱交換轉(zhuǎn)化成聲能制冷或以熔融鹽形式蓄熱貯存?zhèn)溆?。由DCS控制當(dāng)陽光不 足或夜晚時(shí)，儲(chǔ)熱裝置4中的熱能就通過絕熱傳輸提供熱量給熱聲熱機(jī)制冷裝置3。熱聲熱 機(jī)制冷裝置3所制的冷通過制冷傳輸裝置23，按需求絕熱傳輸?shù)嚼鋮s系統(tǒng)6提供制冷或儲(chǔ) 冷設(shè)備5用于制冰或冷卻介質(zhì)降溫。
權(quán)利要求1.一種DCS控制跟蹤聚光式制冷裝置，其特征為，所述制冷裝置包括，太陽跟蹤聚光裝 置、光熱收集及傳熱裝置、熱聲熱機(jī)制冷裝置、儲(chǔ)熱裝置、DCS控制裝置、冷卻系統(tǒng)和儲(chǔ)冷設(shè) 備；所述太陽跟蹤聚光裝置與所述光熱收集及傳熱裝置通過聚光光束連接，所述光熱收集 及傳熱裝置與所述熱聲熱機(jī)制冷裝置相連和所述儲(chǔ)熱裝置相連，所述儲(chǔ)熱裝置也與所述熱 聲熱機(jī)制冷裝置相連，所述熱聲熱機(jī)制冷裝置與所述儲(chǔ)冷設(shè)備和冷卻系統(tǒng)通過所述制冷傳 輸裝置相連，所述DCS控制裝置通過網(wǎng)絡(luò)與所述制冷裝置中的各個(gè)組成部分相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制冷裝置，其特征為，所述太陽跟蹤聚光裝置，包括傳感器、 跟蹤驅(qū)動(dòng)器和光反射器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制冷裝置，其特征為，所述光熱收集及傳熱裝置包括，光熱收 集器和傳輸管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制裝置，其特征為，所述制冷傳輸裝置包括，冷卻介質(zhì)及其輸送管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制冷裝置，其特征為，所述儲(chǔ)熱裝置為儲(chǔ)熱罐及控制設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制冷裝置，其特征為，所述DCS控制裝置包括計(jì)算機(jī)及其采集 控制網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述制冷裝置，其特征為，所述儲(chǔ)冷設(shè)備包括冰窖、冷卻介質(zhì)貯存器。
專利摘要一種DCS控制跟蹤聚光式制冷裝置，所述制冷裝置包括，太陽跟蹤聚光裝置、光熱收集及傳熱裝置、熱聲熱機(jī)制冷裝置、儲(chǔ)熱裝置、冷卻系統(tǒng)、DCS控制裝置和儲(chǔ)冷設(shè)備；所述太陽跟蹤聚光裝置與所述光熱收集及傳熱裝置通過聚光光束連接，所述光熱收集及傳熱裝置與所述熱聲熱機(jī)制冷裝置相連和所述儲(chǔ)熱裝置相連，所述儲(chǔ)熱裝置也與所述熱聲熱機(jī)制冷裝置相連，所述熱聲熱機(jī)制冷裝置與所述儲(chǔ)冷設(shè)備和冷卻系統(tǒng)通過所述制冷傳輸裝置相連，DCS控制裝置通過網(wǎng)絡(luò)與所述制冷裝置中的各個(gè)組成部分相連。
文檔編號F25B49/00GK201866986SQ201020549388
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者劉伯昂, 薛黎明 申請人:上海禪德智能科技有限公司