一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置

本发明涉及被动制冷，具体涉及一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置。

背景技术：

1、为实现经济社会绿色可持续发展，中国于2020年提出“双碳”目标。其中建筑碳排放以及能耗约占我国能源消耗总量的30％，且呈现逐年增加的趋势。且建筑能耗中约有30％-40％用于制冷系统，将严重制约我国碳中和目标的实现。因此为了降低建筑碳排放与能耗，国家出台了一系列相关政策，推动建筑节能发展。因此，发展低能耗制冷技术是当今制冷行业的未来发展趋势。据国际能源署预测，到2050年，全球家用空调量或达45亿台，能源消耗将超过全球能源消耗总量的10％。届时，我国家用空调存量也将超过10亿台。

2、现有制冷技术能源消耗较高，设备数量多，制造成本高，线路结构复杂，同时依赖稳定的外部环境，灵活度不够。因此本申请提供一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决背景技术提到的低能耗制冷技术存在的问题，进而提供一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，包括制冷装置、供水装置和蒸馏装置；所述制冷装置的盐水层通过供水装置的胶管与蒸馏装置的盐水池连接，所述制冷装置的淡水层通过滴灌装置与供水装置的清水源连接。

3、进一步地，所述制冷装置还包括外部框架、淡水层、透气疏水膜、上盖板和下盖板；所述盐水层和淡水层设置在外部框架内部，所述盐水层和所述淡水层之间设置有透气疏水膜，所述外部框架的顶部设置有上盖板，底部设置有下盖板。

4、进一步地，所述蒸馏装置还包括侧壁、蒸发器、吸收器、冷凝器和收集器；所述蒸发器、所述吸收器、所述冷凝器和所述收集器均设置在侧壁围城的蒸馏装置框架内部，所述盐水池通过胶管与蒸发器连接，所述冷凝器的下部设置有收集器。

5、进一步地，所述外部框架由高韧性树脂经制成，所述外部框架的内侧壁上设置有凹槽，所述凹槽用于放置盐水层、淡水层和透气疏水膜。

6、进一步地，所述透气疏水膜由e-ptfe制成。

7、进一步地，所述盐水层和所述淡水层均使用水凝胶作为水的载体；所述盐水层与清水源连接的管路上设置有水泵，所述淡水层连接滴灌装置。

8、进一步地，所述滴灌装置包括滴灌头和滴灌带，所述滴灌带上设置有多个滴灌头。

9、进一步地，所述侧壁上设置有通风孔。

10、进一步地，所述蒸发器内部设置有水凝胶和高浓度盐水。

11、进一步地，所述吸收器采用黑色吸光材料，或者采用加入炭黑的水凝胶。

12、本发明具有以下有益技术效果：

13、本发明采用的制冷装置可多连接设置，多级间由盖板隔开。水蒸气能够从淡水层穿过透气疏水膜到盐水层冷凝，以实现冷却负荷。供水装置由清水源、类滴灌装置、胶管，水泵实现系统的连接与供水。滴灌装置埋在淡水层，胶管直接向盐水层输送盐水，清水源由家庭水管供应。蒸馏装置由盐水池、侧壁、蒸发器、吸收器、冷凝器、收集器组成。侧壁开孔以通风，冷凝器为钉状结构，其下端用管道组成的收集器汇集冷凝下来的水。

14、本发明通过盐度差实现制冷的方式，盐度差导致的蒸气压差会产生从蒸发器中的蒸馏水到冷凝器中的盐水净蒸汽通量。蒸发器产生的水蒸气，透过疏水膜，凝结在冷凝器底部，从而实现了热量的传递。本发明同时采用工质进一步提高其制冷功率，冷却不取决于外部环境，制冷相对稳定。

技术特征：

1.一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：包括制冷装置、供水装置和蒸馏装置；

2.根据权利要求1所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述制冷装置还包括外部框架(1)、淡水层(3)、透气疏水膜(4)、上盖板(5)和下盖板(6)；

3.根据权利要求1所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述蒸馏装置还包括侧壁(11)、蒸发器(12)、吸收器(13)、冷凝器(14)和收集器(15)；

4.根据权利要求2所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述外部框架(1)由高韧性树脂经制成，所述外部框架(1)的内侧壁上设置有凹槽，所述凹槽用于放置盐水层(2)、淡水层(3)和透气疏水膜(4)。

5.根据权利要求2所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述透气疏水膜(4)由e-ptfe制成。

6.根据权利要求2所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述盐水层(2)和所述淡水层(3)均使用水凝胶作为水的载体；

7.根据权利要求6所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述滴灌装置(8)包括滴灌头(17)和滴灌带(18)，所述滴灌带(18)上设置有多个滴灌头(17)。

8.根据权利要求3所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述侧壁(11)上设置有通风孔。

9.根据权利要求3所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述蒸发器(12)内部设置有水凝胶和高浓度盐水。

10.根据权利要求3所述的基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，其特征在于：所述吸收器(13)采用黑色吸光材料，或者采用加入炭黑的水凝胶。

技术总结一种基于太阳能驱动盐度差具有高功率热控表皮的制冷装置，本发明涉及被动制冷技术领域。本发明为了解决现有制冷技术能源消耗较高，设备数量多，制造成本高，线路结构复杂，同时依赖稳定的外部环境，灵活度不够的问题。本发明包括制冷装置、供水装置和蒸馏装置；所述制冷装置的盐水层通过供水装置的胶管与蒸馏装置的盐水池连接，所述制冷装置的淡水层通过滴灌装置与供水装置的清水源连接。本发明用于被动制冷。技术研发人员：易文轩,郑皓岚,王宇帆,王怀远,田雪峰,高继慧受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4