專利名稱：熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用太陽能進(jìn)行供熱、供冷的熱回收型太陽能噴射電 壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組，適用于空調(diào)制冷領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇，太陽能的利用已成為人們關(guān)注的焦點。在太 陽能利用技術(shù)中，太陽能噴射制冷系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動部件少，成本低等 優(yōu)點受到大家的青睞，在空調(diào)制冷領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)太陽能噴射制冷 系統(tǒng)的運(yùn)行效果主要受兩個因素制約 一是太陽能輻射強(qiáng)度的變化狀況，另一 個因素是用戶端空調(diào)制冷負(fù)荷的變化特性。太陽能的收集只可能在白天陽光普 照的時候進(jìn)行，通常情況下氣侯是變化無常的，太陽能輻射強(qiáng)度也是不斷變化 的，即便在白天也不可能完全依靠太陽能進(jìn)行供熱或供冷；實際上晚間人們也
需要一定量的熱或冷用于空調(diào)。顯然，單純地依靠太陽能是不可能滿足人們工 作和生活的要求的。基于此，實用新型一種熱回收型的太陽能噴射電壓縮熱泵 空調(diào)機(jī)組， 一方面可以有效調(diào)節(jié)太陽能輻射與空調(diào)負(fù)荷間的差異，使熱泵空調(diào)
裝置在滿足人們對舒適性要求的同時，充分利用太陽能資源；另一方面當(dāng)電壓 縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)開啟運(yùn)行時(制冷工況下)，把制冷劑在冷凝過程中的部分溫度 合適的熱量回收用于補(bǔ)充加熱太陽能集熱系統(tǒng)中的熱水，提高噴射制冷系統(tǒng)的 制冷量。這對于節(jié)約能源，緩解由傳統(tǒng)電壓縮制冷系統(tǒng)引起的用電高峰壓力， 提高光熱利用效率，有著重要的社會和經(jīng)濟(jì)效益。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種通過增設(shè)必要的制冷劑管路和水側(cè)管路，將太陽能集熱系統(tǒng)、太陽能噴射制冷系統(tǒng)和電壓 縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)系起來，在實現(xiàn)機(jī)組的供冷、供熱量與空調(diào)負(fù)荷間的供需平 衡的同時充分利用太陽能資源和減少電壓縮制冷過程中的冷凝熱損失，提高機(jī)
組的綜合循環(huán)性能系數(shù)COP的熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是包括太陽能熱水回路、噴射制冷劑回路、 電壓縮制冷劑回路、空調(diào)水回路，其特征在于
太陽能熱水回路包括太陽能集熱器、經(jīng)管路和水泵與太陽能集熱器串聯(lián)的 發(fā)生器；
在噴射制冷劑回路中，從冷凝器出口分成兩路 一路通過管路連接制冷劑 泵、發(fā)生器與噴射器，另一路則依次連接節(jié)流閥、噴射蒸發(fā)器與噴射器，噴射 器與噴射冷凝器間直接由管路相連；
電壓縮制冷劑回路包括四通換向閥、與四通換向閥接通的壓縮機(jī)、通過管路 與四通換向閥相連接的冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器和發(fā)生器；電壓縮制冷劑回路中， 四通換向閥與冷凝器之間的管路分成兩個支路， 一路經(jīng)閥門F4、發(fā)生器和閥門
Fs接入冷凝器，另一路管路則經(jīng)閥門Fe直接接入冷凝器；
空調(diào)水回路則包括集水器、經(jīng)管路與其相連的發(fā)生器、蒸發(fā)器、噴射蒸發(fā) 器、空調(diào)水泵以及分水器，在空調(diào)水回路中，集水器與發(fā)生器間的管路中設(shè)置
有閥門F2，發(fā)生器與空調(diào)水泵之間的連接管路中依次設(shè)置閥門閥門F3、閥門F8、 閥門Fw，集水器與蒸發(fā)器之間管路上依次設(shè)有閥門F,、 F7，并且閥門F,、 &之間 的管路和閥門F3、 Fs的管路相交叉，蒸發(fā)器直接與閥門F8和Fu)之間的管路連接， 噴射蒸發(fā)器一側(cè)經(jīng)閥門Fg與閥門Fs和F,。之間的管路連接，另一側(cè)則直接接空調(diào) 水泵。閥門Fw。是手動控制或自動控制閥門。
本實用新型的有益效果是該系統(tǒng)可以實現(xiàn)太陽能與電能的互為補(bǔ)充，提 高太陽能利用率，通過回收壓縮機(jī)排氣溫度中的部分熱能，可以提高機(jī)組的綜 合C0P，緩解空調(diào)用電造成的電網(wǎng)壓力、節(jié)能減排，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì) 效益顯著。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
l-太陽能集熱器，2-水泵，3-發(fā)生器，4-噴射器，5-噴射冷凝器，6-制冷 劑泵，7-節(jié)流閥，8-噴射蒸發(fā)器，9-節(jié)流閥，10-冷凝器，11-四通換向閥 12-壓縮機(jī)，13-蒸發(fā)器，14-空調(diào)水泵，15-分水器，16-集水器，(Fl， F2， F3， F4， F5， F6， F7， F8， F9， F10) -閥門。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出具體實施例，進(jìn)一步說明熱回收型太陽能噴射電壓縮熱 泵空調(diào)機(jī)組。圖1是本實用新型專利的示意圖，其中粗實線表示制冷劑管路， 其余主要是水系統(tǒng)管道。
熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組由太陽能熱水回路、噴射制冷劑 回路、電壓縮制冷劑回路、空調(diào)水回路構(gòu)成。包括太陽能熱水回路、噴射制冷 劑回路、電壓縮制冷劑回路、空調(diào)水回路，其特征在于
太陽能熱水回路包括太陽能集熱器1、經(jīng)管路和水泵2與太陽能集熱器1串 聯(lián)的發(fā)生器3;
在噴射制冷劑回路中，從冷凝器5出口分成兩路 一路通過管路連接制冷
劑泵6、發(fā)生器3與噴射器4，另一路則依次連接節(jié)流閥7、噴射蒸發(fā)器8與噴射器4，噴射器4與噴射冷凝器5間直接由管路相連；
電壓縮制冷劑回路包括四通換向閥11、與四通換向閥11接通的壓縮機(jī)12、 通過管路與四通換向閥11相連接的冷凝器10、節(jié)流閥9、蒸發(fā)器13和發(fā)生器3; 電壓縮制冷劑回路中，四通換向閥11與冷凝器10之間的管路分成兩個支路，一 路經(jīng)閥門F4、發(fā)生器3和閥門Fs接入冷凝器10，另一路管路則經(jīng)閥門Fe直接接 入冷凝器10。
空調(diào)水回路則包括集水器16、經(jīng)管路與其相連的發(fā)生器3、蒸發(fā)器13、噴 射蒸發(fā)器8、空調(diào)水泵14以及分水器15，在空調(diào)水回路中，集水器16與發(fā)生 器3間的管路中設(shè)置有閥門F2，發(fā)生器3與空調(diào)水泵14之間的連接管路中依次 設(shè)置閥門閥門F3、閥門Fs、閥門Fu)，集水器16與蒸發(fā)器13之間管路上依次設(shè) 有閥門R、 F7，并且閥門Fi、 F7之間的管路和閥門F3、 Fs的管路相交叉，蒸發(fā)器 13直接與閥門Fs和F,。之間的管路連接，噴射蒸發(fā)器一側(cè)經(jīng)閥門F9與閥門&和 R。之間的管路連接，另一側(cè)則直接接空調(diào)水泵14。
閥門Fw。是手動控制或自動控制閥門。上述閥門均釆用相同的閥門。
該機(jī)組預(yù)計在空調(diào)冷、熱水雙供系統(tǒng)。在提供空調(diào)冷凍水的同時提供溫度 在40—90'C之間的熱水，熱水溫度跨度大，即可以滿足生活熱水供應(yīng)，也可以 滿足生產(chǎn)工藝供熱和小型區(qū)域供熱。系統(tǒng)還可以單獨提供低溫冷凍水，可適用 于輻射供冷、風(fēng)機(jī)盤管等空調(diào)系統(tǒng)；
太陽能熱水回路由太陽能集熱器l、水泵2、發(fā)生器3及管路組成，水在管 路內(nèi)循環(huán)流動吸取太陽能，獲得所需要的熱水。
噴射制冷劑回路則主要由發(fā)生器3、噴射器4、噴射系統(tǒng)冷凝器5、制冷劑 泵6、節(jié)流裝置7、噴射系統(tǒng)蒸發(fā)器8等組成，運(yùn)行時將發(fā)生器中的水的熱能轉(zhuǎn) 換為冷供空調(diào)系統(tǒng)使用。電壓縮制冷劑回路由壓縮機(jī)12、蒸發(fā)器13、冷凝器IO、節(jié)流裝置9、四通 換向閥11和一些必要的控制系統(tǒng)組成，運(yùn)行時將根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的需要進(jìn)行供冷 和供熱。閥門F4、 F5、 F6將控制夏季電壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時的凝結(jié)熱回收。
空調(diào)水泵14、集水器16、分水器15和閥門Fi、 F2、 F3、 F7、 F8、 F9、 F,。主要 實現(xiàn)向用戶供熱、供冷的需要。
空調(diào)系統(tǒng)需要供冷時閥門F2、 F3關(guān)閉，R打開。白天太陽能資源充裕，熱 水箱2中的溫度達(dá)到噴射制冷系統(tǒng)啟動要求時，噴射制冷系統(tǒng)開始運(yùn)行，電壓 縮制冷系統(tǒng)停止，閥門&、 F,。關(guān)閉，F(xiàn)8、 F9開通。此時，單獨由噴射制冷系統(tǒng)向 空調(diào)系統(tǒng)供冷。當(dāng)太陽能資源不足時，噴射制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行，電壓縮制冷系 統(tǒng)啟動，閥門Fs、 Fg關(guān)閉，F(xiàn)7、 Fw開通。此時，電壓縮制冷系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)供冷。 電壓縮制冷系統(tǒng)運(yùn)行時，如果壓縮機(jī)12出口制冷劑溫度高于發(fā)生器中熱水溫度 5-l(TC時，則打開閥門F,和F5，關(guān)閉閥門F6，制冷劑將流過發(fā)生器加熱其內(nèi)的 熱水后再到冷凝器中冷凝放熱；否則，關(guān)閉閥門F4和Fs，打開閥門Fe，制冷劑 直接進(jìn)入冷凝器放熱。
空調(diào)系統(tǒng)需要供熱時當(dāng)白天太陽能資源充裕，熱水箱2中的溫度達(dá)到空 調(diào)用戶供熱所需的溫度時，閥門F2、 F3、 F8、 F,。開啟，閥門F,、 F7、 F9關(guān)閉。由 太陽能集熱系統(tǒng)直接向空調(diào)用戶供熱。當(dāng)太陽能資源不足，熱水箱2中的溫度 達(dá)不到要求時，關(guān)閉閥門F2、 F3、 F8、 F9，打開F,、 F7、 F1Q，電壓縮制熱系統(tǒng)啟 動，閥門F4和Fs關(guān)閉，F(xiàn)s開通，此時，電壓縮系統(tǒng)向空調(diào)系統(tǒng)供熱。
權(quán)利要求1、一種熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組，包括太陽能熱水回路、噴射制冷劑回路、電壓縮制冷劑回路、空調(diào)水回路，其特征在于太陽能熱水回路包括太陽能集熱器(1)、經(jīng)管路和水泵(2)與太陽能集熱器(1)串聯(lián)的發(fā)生器(3)；在噴射制冷劑回路中，從冷凝器(5)出口分成兩路一路通過管路連接制冷劑泵(6)、發(fā)生器(3)與噴射器(4)，另一路則依次連接節(jié)流閥(7)、噴射蒸發(fā)器(8)與噴射器(4)，噴射器(4)與噴射冷凝器(5)間直接由管路相連；電壓縮制冷劑回路包括四通換向閥(11)、與四通換向閥(11)接通的壓縮機(jī)(12)、通過管路與四通換向閥(11)相連接的冷凝器(10)、節(jié)流閥(9)、蒸發(fā)器(13)和發(fā)生器(3)；電壓縮制冷劑回路中，四通換向閥(11)與冷凝器(10)之間的管路分成兩個支路，一路經(jīng)閥門F4、發(fā)生器(3)和閥門F5接入冷凝器(10)，另一路管路則經(jīng)閥門F6直接接入冷凝器(10)；空調(diào)水回路則包括集水器(16)、經(jīng)管路與其相連的發(fā)生器(3)、蒸發(fā)器(13)、噴射蒸發(fā)器(8)、空調(diào)水泵(14)以及分水器(15)，在空調(diào)水回路中，集水器(16)與發(fā)生器(3)間的管路中設(shè)置有閥門F2，發(fā)生器(3)與空調(diào)水泵(14)之間的連接管路中依次設(shè)置閥門閥門F3、閥門F8、閥門F10，集水器(16)與蒸發(fā)器(13)之間管路上依次設(shè)有閥門F1、F7，并且閥門F1、F7之間的管路和閥門F3、F8的管路相交叉，蒸發(fā)器(13)直接與閥門F8和F10之間的管路連接，噴射蒸發(fā)器一側(cè)經(jīng)閥門F9與閥門F8和F10之間的管路連接，另一側(cè)則直接接空調(diào)水泵(14)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組，其 特征在于閥門Fw。是手動控制或自動控制閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種利用太陽能進(jìn)行供熱、供冷的熱回收型太陽能噴射電壓縮熱泵空調(diào)機(jī)組，包括太陽能熱水回路、噴射制冷劑回路、電壓縮制冷劑回路、空調(diào)水回路，該機(jī)組根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的需要和太陽輻射的具體情況確定噴射系統(tǒng)和電壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)的啟停，通過閥門的切換和開關(guān)控制水系統(tǒng)和制冷劑的流程，在電壓縮熱泵空調(diào)系統(tǒng)供冷時可將部分壓縮機(jī)排氣中制冷劑的部分熱回收用于加熱熱水，可穩(wěn)定可靠地提供空調(diào)用冷凍水和溫度在40-80℃之間的空調(diào)用熱水，熱水溫度跨度大，可滿足生活熱水供應(yīng)，也可滿足生產(chǎn)工藝供熱和小型區(qū)域供熱；還可單獨提供低溫冷凍水，適用于輻射供冷、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)，可充分利用太陽能資源，提高太陽能利用率、減少環(huán)境污染，緩解電網(wǎng)壓力。
文檔編號F25B13/00GK201242314SQ200820070420
公開日2009年5月20日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者范曉偉, 連之偉, 鄭慧凡 申請人:中原工學(xué)院