CN101018029A - 一种利用空调废热发电供自身用电而节电的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种安装在空调冷凝系统内的温差发电系统装置，能将空调的废热转换成电能并用在空调自身耗电，使其达到节能和减少废热排放的效益。

Description

一种利用空调废热发电供自身用电 而节电的方法和装置

所属技术领域

本发明涉及用于空调废热利用及减少废热排放的节能方法和装置

背景技术

目前，公知的空调废热利用仅限于加热水和气体，从加热的温水和热气中利用空调的部分废热，并减少废热的排放。但这种利用仅限大型中央空调及便于收集和使用这类热源的地方，很难用在一般空调中。

发明内容

为填补空调利用废热发电，并将得到的电能供空调自身耗电，而节能和减少废热排放的方法和装置这一空白，本发明提供一种将温差发电模块安装在空调冷凝器废热排放装置上，能把废热变成电能并供空调自身应用的方法和装置，既能减少空调耗电，又减少了废热排放。

因此，本发明的一个目的是利用空调废热发电，并将发出的电能供自身应用的空调系统。

在本发明的一个方面中，介绍了使用温差发电模块紧贴在空调冷凝器里载有高压制冷剂的散热铜管外，使热铜管传递到温差发电模块的部分热能转变成电能的系统构件。构件里的发电模块在空调正常工作时，能输出路端电压为12v直流电.。构件输出的12v直流电经逆变电路变成220v变流电。逆变输出的220v变流电通过控制电路自动连接到给空调自身用电，空调废热发电并经逆变的220v交流电，有两种方法供空调自身用电：一种方法是，供空调里冷凝器和蒸发器里的电风扇应用，使空调输入耗电减少；另一种方法是通过控制电路，应用交流电的并网技术，直接并入空调电源的输入电路，同样达到空调减少耗电的目的。但对于特殊的变频空调，温差发电输出的直流可直接并入空调变频电路的直流电源上，供空调自身耗电。

在本发明的另一个方面中，介绍了一种空调系统，其可包括废热发电装置和废热发出的电能供空调自身用电的电路。

附图说明

图1是温差发电模块与空调冷凝器扁铜管紧贴结构图示

图2是温差发电电路供空调自身风扇用电电路原理框图

图3是温差发电输出电流并入空调电源输入电路原理框图

图1中：(1)温差发电模块(2)扁铜管(3)散热片(4)模块连接导线，(5)晶体二极管(6)空调园铜管及散热片(7)正极输出端(8)负极输出端(9)压缩机接管(10)毛细管接管

具体实施万式

图1中，在空调内来自压缩机接管(9)连通的冷凝器里，最初的几排铜管采用横截面为矩形的扁铜管(2)。扁铜管(2)横截面的宽度与温差发电模块(1)的表面宽度相等(35mm或40mm)，扁铜管(2)管内的厚度D＝＝该种空调冷凝器园铜管横截面积S÷扁铜管(2)横截面管内宽度L。

温差发电横块(1)按序分别贴在扁铜管(2)的上，下两个表面上。在扁铜管(2)的温差发电模块(1)外表面上，再按序紧贴散热片(3)。贴在扁铜管(2)上的温差发电模块(1)的总数，由空调发电模块(1)两个表面之间的温度差、温差发电模块(2)的发电效率以及供电功率等因素来确定。

空调冷凝器不贴温差发电模块(1)的余下部分，仍然保持原有的空调园铜管及散热片(6)的结构不变。

扁铜管(2)上、下表面上的温差发电模块(1)，在空调正常制冷时，由于扁铜管(2)各处温差发电模块(1)两个表面的温度差略有不同，所以各处温差发电模块两引线上的电动势也略有不同。根据各处温差发电模块(1)电动势的分布情况，先将其分成若干个温差发电模块(1)组，每组的散量都相等，然后根据温差发电模块(1)的正负极引线，用模块连接导线(4)将各组模块分别串联起来，在每个串联温差发电模块(1)组的末端，再顺向串接一个晶体二极管(5)。最后，把各串有晶体二极管(5)的串联温差发电模块(1)组，，并联组成一个由正极输出端(7)和负极输出端(8)的温差发电模块混联输出电路。

空调正常制冷时，冷凝器扁铜管(2)上、下的温差发电模块(1)混联输出端，在向空调自身正常供电时，其路端电压要保持在12v左右。发电模块混联输出的12v直流电经逆变电路变为220v交流电输出，供空调自身用电。

在图2的框图中，介绍了温差发电模块混联输出经逆变成220v交流电，供空调自身用电的第一种供电方式：当空调和温差发电模块都处在正常工作状态时，模块混联输出经逆变的220v交流电分成两路，其中一路进入空调冷凝器风扇的电源控制电路，该电路在空调刚开始工作时，仍由空调电源电路供电。当空调达正常制冷且温差发电电压输出达正常值时，电源控制电路会自动切换到温差发电经逆变的220v交流供电电路上，供空调冷凝器风扇电动机用电；另一路逆变的220v交流电进入到空调蒸发器风扇电源控制电路，跟上述一分路相同，当空调和温差发电电压输出都达正常时，电源控制电路会自动切换到温差发电经逆变的220v交流供电电路上，通过蒸发器冷风量和风向的遥控接收电路，供蒸发器风扇的电能，此时，蒸发器风扁电动机所需的电能，就完全由温差发电模块供电。

在图3的框图中，介绍了温差发电模块混联输出经逆变成220v交流电，供空调自身用电的第二种供电方式，即当空调和温差发电都达到正常工作时，混联发电模块发出经逆变的220v交流电，输入交流波频调整电路，当电路输出的电压波频与空调输入电源电压达同步时，温差发电输出电路的电能会自动叠加到空调电源输入电路，分担空调部分用电。

在变频空调器里，混差发电模块混联输出的直流电压，可以调整到跟变频电路中所需的直流电压相同，然后通过控制电路使温差发电输出的直流电，并入变频电路的直流供电电路上，分担空调部分用电。

Claims (10)

1、一种将温差发电模块安装在空调冷凝系统废热排放装置上，能把废热转换成电能直接供空调自身耗电而达到节能和减少废热排放的装置，其中所述的装置包括：

温差发电模块紧贴在空调冷凝器扁铜管上，所述的温差发电模块构成先分组串联后并联的混联电路，在空调正常工作时，发电输出的12v直流电经逆变成220v变流电，通过自控电路输送供空调自身的风扇电动机或并入空调电源输入电路，达到降低空调耗电及减少废热排放的目的。

2、根据权利要求1所述将温差发电模块紧贴在扁铜管上、下两个表面上，其特征是扁铜管的宽度要跟发电模块表面宽度相等，管内横截面的厚度d＝该种空调原冷凝器园铜管的横截面积S÷扁铜管内矩形横横面宽度L。

3、根据权利要求1所述将温差发电模块紧贴在扁铜管上、下两个表面上，其特征是先把温差发电模块分成数量相等的若干个组，在每个组内再加上一个晶体二级管后，同一个组按序串联，然后将各模块组并联成混联电路，使其正常工作时输出的12v直流电逆变成220v交流电。

4、根据权利要求1、3所述温差发电模块总电路输出经逆变的220v交流电，其特征是在空调正常工作时，通过控制电路能够自动供给空调自身的冷凝器和蒸发器的两个风扇电动机耗电。

5、根据权利要求1所述温差发电模块总电路输出经逆变的220v变流电，其特征是还可通过电子电路和并网技术，直接并入空调的输入电路，供空调自身耗电。

6、一种空调废热利用的节能和减少废热排放的方法，包括将温差发电模块按序紧贴在空调冷凝器的扁铜管的上、下两个表面上，所述温差发电模块组成的发电电源电路，输出经逆变成的220v交流电，通过自控电路供空调自身的各种方式耗电，达到节能和减少废热排放的目的。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征是紧贴温差发电模块的扁铜管上、下两个表面的宽度，与温差发电模块的宽度相等，扁铜管内横截面的厚度d＝该种空调原冷凝器园铜管的横截面积S÷扁铜管内矩形横截面的宽度L。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征是先把温差发电模块分成数量相等的若干个组，在每个组内再加一个晶体二级管后，同一个组按序串联，然后将若干个组并联成能输出12v直流电的混联电源电路。

9、根据权利要求6、8所述的方法，其特征是混联温差发电模块总电路输出的12v直流经逆变成220v交流电，通过自控电路供空调自身冷凝器和蒸发器的风扇电动机用电。

10、根据权利要求6、8所述的方法，其特征是混联温差发电模块总电路输出的12v直流经逆变成的220v交流电，通过电子电路和并网技术，直接并入空调的电源输入电路，以降低空调的电能消耗及减少废热排放。

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