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太陽(yáng)能制冷裝置及多年凍土保護(hù)方法

文檔序號(hào):40612855發(fā)布日期:2025-01-07 20:58閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述制冷裝置包括太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)單元、吸收式制冷單元和冷量傳輸單元,所述吸收式制冷單元包括儲(chǔ)冷組件及依次相連且內(nèi)部充注冷媒的氣泡發(fā)生器、氣泡泵、氣液分離器、冷凝器、節(jié)流器、蒸發(fā)器、吸收器和儲(chǔ)液罐,所述儲(chǔ)液罐與氣泡發(fā)生器相連形成閉合的循環(huán)回路,作為冷媒的主循環(huán)流道,所述儲(chǔ)冷組件用于儲(chǔ)蓄蒸發(fā)器產(chǎn)生的冷量;所述太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)單元的電熱組件設(shè)置于氣泡發(fā)生器的外壁上,用于為冷媒揮發(fā)提供熱源;所述冷量傳輸單元的冷凝段設(shè)置于儲(chǔ)冷組件中,所述冷量傳輸單元的制冷段能夠置于退化的多年凍土地層內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述冷媒的成分包括制冷劑、吸收劑和擴(kuò)散劑,所述制冷劑與吸收劑的質(zhì)量比為1:1~1:3,所述擴(kuò)散劑為惰性氣體;所述電熱組件的加熱溫度介于制冷劑和吸收劑的沸點(diǎn)溫度之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述冷媒的制冷劑為氨,吸收劑為蒸餾水,所述擴(kuò)散劑為氦氣,氦氣的充注壓強(qiáng)為18bar。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述冷量傳輸單元為分離式熱管,所述分離式熱管包括冷凝段、絕熱連接段和制冷段,所述絕熱連接段設(shè)置于冷凝段與制冷段之間,所述絕熱連接段為柔性管,所述冷凝段和制冷段均為剛性管,所述制冷段的尺寸與多年凍土地層的保護(hù)深度相匹配;所述分離式熱管的內(nèi)部充注傳熱工質(zhì),所述傳熱工質(zhì)的沸點(diǎn)溫度低于多年凍土保護(hù)的目標(biāo)溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:還包括輔連通管,所述輔連通管包括第一連通管、第二連通管及第三連通管,所述吸收器通過(guò)第一連通管與發(fā)生器次入口相連,防止吸收器內(nèi)部液位過(guò)高導(dǎo)致冷媒逆向流動(dòng);所述冷凝器通過(guò)第二連通管與吸收器次入口相連,使氣液分離器中未完全分離的液態(tài)吸收劑進(jìn)入吸收器;所述蒸發(fā)器通過(guò)第三連通管與儲(chǔ)液罐次入口相連,使在蒸發(fā)器中未完全氣化的制冷劑流入儲(chǔ)液罐。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)單元包括光伏組件、儲(chǔ)電組件、電熱組件和plc控制器,所述光伏組件、儲(chǔ)電組件、plc控制器和電熱組件通訊線路順次連接,所述光伏組件用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,所述儲(chǔ)電組件用于儲(chǔ)存光伏組件產(chǎn)生的電能,所述儲(chǔ)電組件與電熱組件相連,為電熱組件提供電源;所述plc控制器用于控制儲(chǔ)電組件的過(guò)充過(guò)放及電熱組件的啟停。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述吸收式制冷單元、儲(chǔ)電組件、電熱組件和plc控制器均設(shè)置于機(jī)柜內(nèi),所述光伏組件設(shè)置于機(jī)柜的外部,所述機(jī)柜的柜門內(nèi)側(cè)設(shè)有遮板,所述plc控制器設(shè)置于遮板上;所述機(jī)柜的內(nèi)部自上至下間隔設(shè)置上層托板、中層托板和下層托板,所述氣液分離器和冷凝器設(shè)置于上層托板上,所述節(jié)流器、蒸發(fā)器和儲(chǔ)冷組件設(shè)置于中層托板上,所述氣泡發(fā)生器、氣泡泵、吸收器、儲(chǔ)液罐和儲(chǔ)電組件設(shè)置于下層托板上;所述上層托板上方的內(nèi)壁上設(shè)有排風(fēng)扇,所述排風(fēng)扇與plc控制器相連;所述排風(fēng)扇與電熱組件并聯(lián)與儲(chǔ)電組件相連;所述上層托板、中層托板和下層托板上均設(shè)有通孔,用于貫穿輔連通管及儲(chǔ)液罐進(jìn)出口的主連通管。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽(yáng)能制冷裝置,其特征在于:所述plc控制器內(nèi)嵌2個(gè)閾值和2個(gè)命令,2個(gè)閾值為多年凍土地層溫度的上限閾值和下限閾值;2個(gè)命令分別為第1類命令和第2類命令,第1類命令:控制電熱組件和排風(fēng)扇通電運(yùn)行,第2類命令:控制電熱組件和排風(fēng)扇斷電停機(jī);2個(gè)命令的執(zhí)行依據(jù)如下:

9.一種多年凍土保護(hù)方法,其特征在于,應(yīng)用如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能制冷裝置,包括如下步驟:

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多年凍土保護(hù)方法,其特征在于:在步驟s07中,根據(jù)步驟s02中確定的多年凍土保護(hù)的目標(biāo)溫度,在plc控制器預(yù)先設(shè)置上限閾值和下限閾值,分別為多年凍土保護(hù)目標(biāo)溫度值+1℃和-2℃。根據(jù)溫度傳感器的監(jiān)測(cè)值,對(duì)制冷裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能制冷裝置及多年凍土保護(hù)方法,屬于多年凍土保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,制冷裝置包括太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)單元、吸收式制冷單元和冷量傳輸單元,太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)單元為吸收式制冷單元的氣泡發(fā)生器提供熱源,為冷媒循環(huán)流動(dòng)提供動(dòng)力,冷量傳輸單元的冷凝段置于儲(chǔ)冷組件中吸收冷量并通過(guò)制冷段輸送至交通基礎(chǔ)設(shè)施所在多年凍土退化病害工點(diǎn),來(lái)保護(hù)多年凍土。本發(fā)明將綠色制冷技術(shù)從建筑環(huán)境領(lǐng)域引入交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景將制冷裝置與冷量傳輸單元的冷凝段和制冷段分開(kāi)布置,起到保護(hù)多年凍土的功能,場(chǎng)景適應(yīng)性強(qiáng);以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)源,無(wú)需外部供電,自驅(qū)運(yùn)行,智能化程度高,綠色節(jié)能;無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,使用壽命長(zhǎng);安裝便捷,自動(dòng)運(yùn)行,可靠性高。

技術(shù)研發(fā)人員:胡田飛,崔燦增,蔡德超,岳祖潤(rùn),介少龍,劉夢(mèng)圓,曹明星,張松
受保護(hù)的技術(shù)使用者:石家莊鐵道大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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