專利名稱：太陽能熱水空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能光熱利用技術(shù)，尤其涉及一種太陽能熱水空調(diào)器。
(2)背景技術(shù)現(xiàn)有的制冷空調(diào)主要有蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷和蒸汽噴射制冷三種，其中蒸汽壓縮式制冷是以電力為主要能源，其制冷循環(huán)中以壓縮機作功，使工質(zhì)從低溫低壓的氣體狀態(tài)上升為高溫高壓的氣體狀態(tài)；吸收式制冷以及蒸汽噴射制冷則以煤、氣(煤氣、天然氣、液化石油氣)、油或電所生產(chǎn)的水蒸氣或熱水為主要能源，吸收式制冷循環(huán)以一對相互溶解的物質(zhì)作為工質(zhì)對(制冷劑和吸收劑)，利用不同的溫度和壓力下的溶解濃度不同而產(chǎn)生析出和吸收的兩個相反過程，實現(xiàn)制冷劑的相變，達成制冷循環(huán)；蒸汽噴射制冷以水為工質(zhì)，其噴射器需產(chǎn)生相當(dāng)大的真空容積，使水大量蒸發(fā)而制冷。這兩種可以利用余熱、廢熱的熱法制冷，因循環(huán)效率低，須耗用大量的冷卻水，機組龐大，無法進入家用空調(diào)領(lǐng)域。
(3)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種太陽能熱水空調(diào)器，利用太陽能熱水器的熱水為主要工作能源，從而有利于節(jié)能和降低地球溫室效應(yīng)，并且熱效率高、機組大小合適，易于進入家用空調(diào)領(lǐng)域。
本實用新型所提供的一種太陽能熱水空調(diào)器，它由工作熱源、制冷系統(tǒng)及風(fēng)機盤管三個部分組成，其中，工作熱源由太陽能熱水器、高溫?zé)崴?、加熱器、低溫?zé)崴浼耙归g運行管路通過管道環(huán)路連接而成；制冷系統(tǒng)由加熱器、膨脹閥、包含蒸發(fā)器的蓄冷器、噴射混合器、冷凝器及輸液泵通過管道連接而成，其中加熱器與噴射混合器相連，并與膨脹閥連通；噴射混合器與冷凝器相連，然后經(jīng)輸液泵回轉(zhuǎn)至加熱器；膨脹閥與蓄冷器中的蒸發(fā)器連通，蒸發(fā)器的另一端則與噴射混合器的吸入口連通；設(shè)置在各房間的風(fēng)機盤管以管路與蓄冷器中的換熱器及工作熱源分別組成回路。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，制冷系統(tǒng)還包括壓力開關(guān)、氣液分離器、儲液罐、氣包、單向閥及汽液分離塔，該壓力開關(guān)和氣液分離器管道連接后置于加熱器的出口管道和噴射混合器進口管道之間；該單向閥通端和汽液分離塔連接，其止端接通插在噴射混合器出口至冷凝器進口的管路中間的氣包；該氣液分離塔一端與冷凝器的出口連接，另一端與輸液泵的進口連接。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，高溫?zé)崴渚哂腥齻€腔體，由三通控制其相互的連通方式。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，蓄冷器內(nèi)置一個復(fù)合的翅片式熱交換器，其蒸發(fā)器管路與熱交換器管路可以平行貼近配置于同一套翅片上。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，各噴射混合器可以與氣包組合，形成若干級噴射器，級間連通可以是并聯(lián)的，也可以是串聯(lián)的，并且所述膨脹閥可增加一個選用冰箱制冷工況所需的工作參數(shù)的品種。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，蓄冷器可以是一個空調(diào)蒸發(fā)器。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，汽液分離塔可以加裝用于自動控制的液位傳感器。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，加熱器和低溫?zé)崴渲g可以設(shè)置截止閥。
上述的太陽能熱水空調(diào)器，太陽能熱水器中還可包含電加熱器。
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，以太陽能熱水器的熱水為主要工作能源，制冷循環(huán)工作時，加熱器輸出的高溫高壓工質(zhì)液體一路經(jīng)膨脹閥連通蓄冷器內(nèi)的蒸發(fā)器，汽化制冷后進入噴射混合器；高溫高壓工質(zhì)氣體一路經(jīng)壓力開關(guān)，連通氣液分離器，進入噴射混合器，噴射吸收、混合擴壓后經(jīng)氣包到達冷凝器；冷凝的工質(zhì)液體經(jīng)汽液分離塔，由溶液泵輸入加熱器，完成循環(huán)。風(fēng)機盤管以水為冷媒，經(jīng)過蓄冷器時取得冷量，滿足制冷空調(diào)的需要。采暖時，切斷工作熱源的高溫?zé)崴ブ评溲h(huán)的通路，高溫?zé)崴苯舆M入風(fēng)機盤管，向室內(nèi)提供熱量。另外一個重要功能是，工作熱源的低溫?zé)崴淇呻S時提供生活熱水。本實用新型僅用一種物質(zhì)即可實現(xiàn)吸收以及相變，高效地達成制冷循環(huán)。
(4)
圖1是本實用新型實施例附圖。
(5)具體實施方式
本實用新型的結(jié)構(gòu)和如圖1所示，它由工作熱源、制冷系統(tǒng)及風(fēng)機盤管三個部分組成，其中，工作熱源由太陽能熱水器1、高溫?zé)崴?、加熱器5、低溫?zé)崴?及夜間運行管路6通過管道環(huán)路連接而成；制冷系統(tǒng)由加熱器5、膨脹閥11、蓄冷器9、若干個并聯(lián)噴射混合器18、冷凝器12及輸液泵16通過管道連接而成，其中加熱器5分別與若干個并聯(lián)噴射混合器18相連，并與膨脹閥11相連，通向蓄冷器9；噴射混合器18與冷凝器12相連，經(jīng)輸液泵16回轉(zhuǎn)至加熱器5；設(shè)置在各房間的風(fēng)機盤管10以管路連通蓄冷器9及工作熱源。其中制冷系統(tǒng)還包括壓力開關(guān)4、氣液分離器21、儲液罐19、氣包13、單向閥14及汽液分離塔15，該壓力開關(guān)4和氣液分離器21管道連接后置于加熱器5的出口和噴射混合器18進口之間，該單向閥14置于氣包13與汽液分離塔15之間，汽液分離塔15置于冷凝器12與輸液泵16之間，均以管路連接。
高溫?zé)崴?具有三個腔體，由三通2控制其相互的連通方式。
蓄冷器9內(nèi)置一個復(fù)合的翅片式熱交換器，其蒸發(fā)器管路與熱交換器管路可以平行貼近配置于同一套翅片上。
各噴射混合器18與氣包17組合，形成二級噴射器，級間連通可以是并聯(lián)的，也可以是串聯(lián)的。
膨脹閥11選用適應(yīng)各制冷工質(zhì)及工況所需的工作參數(shù)的品種。
加熱器5和低溫?zé)崴?之間設(shè)置截止閥。
汽液分離塔15可以加裝用于自動控制的液位傳感器。
由上述的結(jié)構(gòu)，使得高溫?zé)崴漭敵?0℃以上的高溫?zé)崴?，?jīng)加熱器，提供熱量給空調(diào)制冷系統(tǒng)應(yīng)用后，溫度下降至50℃左右，進入低溫?zé)崴?；低溫?zé)崴渲械臒崴?，可供生活?yīng)用；用去的部分由自來水補充；低溫?zé)崴渲械臒崴斎胩柲軣崴髦校杉柟鉄崮?；可以采用直流式或強迫循環(huán)式，使水加熱到70℃以上再流入高溫?zé)崴?；高溫?zé)崴溆扇齻€腔體組成，或為三個分箱；其中一個為在用高溫?zé)崴?；一個儲存富余高溫?zé)崴?；最后一個為空箱，當(dāng)夜間循環(huán)工作時，儲存用過的低溫?zé)崴Ｈ缭诟邷責(zé)崴渲信渲秒娂訜崞髯鬏o助能源，則可在陰雨天氣也能提供空調(diào)；而且因為高溫?zé)崴涫且粋€容積式貯熱裝置，可充分利用深夜的富余電能。
蓄冷器中盛有防凍的蓄冷液，下部置有復(fù)合熱交換器，其中包括蒸發(fā)器管路與冷媒熱交換器，兩者管路貼近，平行逆向，使冷媒迅速獲得冷量；也可以分為兩個熱交換器，同置于蓄冷器內(nèi)。蓄冷器具有較大的容積，以積蓄足夠的冷量，供夜間高溫?zé)崴帽M后，維持一段時間的空調(diào)需要。
冬季采暖，可切斷高溫?zé)崴淙ゼ訜崞髦列罾淦鞯幕芈罚苯訉⒏邷責(zé)崴ㄈ腼L(fēng)機盤管，經(jīng)低溫?zé)崴?，形成供暖回路。由此可見，制冷時設(shè)置蓄冷器，使進入室內(nèi)制冷空調(diào)的風(fēng)機盤管器中所用的冷媒可以為水，就可以方便的實現(xiàn)制冷與采暖的切換。
加熱器是一種逆向流程的殼管式熱交換器，可以是一進兩出(如圖所示)；也可以分為兩個，各自運行；還可以是其他形式的高效的熱交換器。
對于單純用于空調(diào)的系統(tǒng)，采用高溫低壓的制冷劑，如緩禁的R123、二甲醚系制冷劑等，可以只用一級噴射器。為了提高熱能利用的效率，宜采用兩級以上的噴射器，還可以獲得較低的制冷溫度，以便在夜間維持更長時間的制冷空調(diào)。進而可以再加一級噴射器，在進入膨脹閥前分出一支路，實行冷凍制冷工況，用于冰箱蒸發(fā)器。
除了制冷工質(zhì)流通的管路部分，全系統(tǒng)沒有高壓容器，極為安全。為了確保工質(zhì)流通系統(tǒng)的密封性，溶液泵須采用屏蔽泵、隔膜泵、磁力泵等高密封性的泵體。
加熱器輸出高溫高壓工質(zhì)氣體的一路上有壓力開關(guān)，用以確保系統(tǒng)在一個穩(wěn)定的有效的壓力下進行工作。汽液分離塔設(shè)有液位感應(yīng)開關(guān)，以確保溶液泵的安全工作。各三通閥、截止閥均采用電磁閥。全系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、控制、切換均可方便地實現(xiàn)全自動化。
除了電氣自動化控制裝置所需的些少電能之外，風(fēng)機盤管、冷凝器風(fēng)機、溶液泵、冷媒水泵、太陽能熱水器循環(huán)泵等所需的輔助電能也極為有限。本實用新型具有對大氣層溫室效應(yīng)最低的優(yōu)越性。
由于本實用新型的制冷空調(diào)部分的主要工作能源為熱水，故任何產(chǎn)生熱水的手段或余熱、廢熱，只要溫度達70℃以上，均可應(yīng)用本實用新型。
上述工作熱源為太陽能熱水器，也可以在其中增設(shè)電加熱器，作為無日照時段使用。
本實用新型的工作原理為高性能太陽能熱水器可以提供70℃以上的熱水作為工作熱源。高溫?zé)崴M入加熱器，將溶液泵送來的中溫中壓的工質(zhì)液體加熱，分為高溫高壓的氣、液兩路輸出；高溫高壓的氣體一路經(jīng)氣液分離器，分離出的高溫高壓工質(zhì)液體進儲液罐后，在高壓氣體壓迫下輸出，與加熱器輸出的另一路高溫高壓的工質(zhì)液體在同樣的壓力下匯合，進入膨脹閥節(jié)流減壓，在蓄冷器的蒸發(fā)器管路中膨脹吸熱，產(chǎn)生制冷作用；氣液分離器輸出的高溫高壓的工質(zhì)氣體通向噴射混合器，由高壓噴射所產(chǎn)生的負壓作用將蒸發(fā)器來的低溫低壓工質(zhì)氣體吸收、混合、擴壓后，成為溫度和壓力處于中間狀態(tài)的工質(zhì)氣體，進入氣包中儲存穩(wěn)壓，然后輸送至風(fēng)冷式冷凝器中放熱冷凝為中溫中壓的工質(zhì)液體；中溫中壓的工質(zhì)液體進入汽液分離塔，混在液體中的氣體升聚至塔頂，塔頂?shù)膯蜗蜷y防止了氣包中的氣體倒灌，又維持塔內(nèi)一定的壓力，防止液體汽化，并避免了溶液泵中的氣蝕現(xiàn)象；中溫中壓的工質(zhì)液體由溶液泵輸送到加熱器，從而完成整個制冷循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，它由工作熱源、制冷系統(tǒng)及風(fēng)機盤管三個部分組成，其中，工作熱源由太陽能熱水器(1)、高溫?zé)崴?3)、加熱器(5)、低溫?zé)崴?8)及夜間運行管路(6)通過管道環(huán)路連接而成；制冷系統(tǒng)由加熱器(5)、膨脹閥(11)、包含蒸發(fā)器的蓄冷器(9)、噴射混合器(18)、冷凝器(12)及輸液泵(16)通過管道連接而成，其中加熱器(5)與噴射混合器(18)相連，并與膨脹閥(11)連通；噴射混合器(18)與冷凝器(12)相連，然后經(jīng)輸液泵(16)回轉(zhuǎn)至加熱器(5)；膨脹閥(11)與蓄冷器(9)中的蒸發(fā)器連通，蒸發(fā)器的另一端則與噴射混合器(18)的吸入口連通；設(shè)置在各房間的風(fēng)機盤管(10)以管路與蓄冷器(9)中的換熱器及工作熱源分別組成回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的制冷系統(tǒng)還包括壓力開關(guān)(4)、氣液分離器(21)、儲液罐(19)、氣包(13)、單向閥(14)及汽液分離塔(15)，該壓力開關(guān)(4)和氣液分離器(21)管道連接后置于加熱器(5)的出口管道和噴射混合器(18)進口管道之間；該單向閥(14)通端和汽液分離塔(15)連接，其止端接通插在噴射混合器(18)出口至冷凝器(12)進口的管路中間的氣包(13)；該氣液分離塔(15)一端與冷凝器(12)的出口連接，另一端與輸液泵(16)的進口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的高溫?zé)崴?3)具有三個腔體，由三通(2)控制其相互的連通方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的蓄冷器(9)內(nèi)置一個復(fù)合的翅片式熱交換器，其蒸發(fā)器管路與熱交換器管路可以平行貼近配置于同一套翅片上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的各噴射混合器(18)可以與氣包(17)組合，形成若干級噴射器，級間連通可以是并聯(lián)的，也可以是串聯(lián)的，并且所述膨脹閥(11)可增加一個選用冰箱制冷工況所需的工作參數(shù)的品種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的蓄冷器(9)可以是一個空調(diào)蒸發(fā)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述汽液分離塔(15)可以加裝用于自動控制的液位傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的加熱器(5)和低溫?zé)崴?8)之間可以設(shè)置截止閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能熱水空調(diào)器，其特征在于，所述的太陽能熱水器(1)中還可包含電加熱器。
專利摘要一種太陽能熱水空調(diào)器,由工作熱源、制冷系統(tǒng)及風(fēng)機盤管所組成,工作熱源由太陽能熱水器、高溫?zé)崴?、加熱器、低溫?zé)崴浼耙归g運行管路通過管道環(huán)路連接而成;制冷系統(tǒng)由加熱器、膨脹閥、蓄冷器、噴射混合器、冷凝器及輸液泵通過管道連接而成,其中:加熱器與噴射混合器相連,并與膨脹閥連通;噴射混合器與冷凝器相連,然后經(jīng)輸液泵回轉(zhuǎn)至加熱器;膨脹閥與蓄冷器中的蒸發(fā)器連通,蒸發(fā)器的另一端則與噴射混合器的吸入口連通;設(shè)置在各房間的風(fēng)機盤管以管路與蓄冷器中的換熱器及工作熱源分別組成回路。本實用新型利用太陽能熱水器的熱水為主要工作能源,從而有利于節(jié)能和降低地球溫室效應(yīng),并且熱效率高、機組大小合適,易于進入家用空調(diào)領(lǐng)域。
文檔編號F25B27/00GK2504570SQ01254138
公開日2002年8月7日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月12日
發(fā)明者施展, 嚴(yán)德榮 申請人:施展, 嚴(yán)德榮