CN102967017A - 太阳能发电系统供电的水循环热交换空调 - Google Patents

太阳能发电系统供电的水循环热交换空调 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的太阳能发电系统供电的水循环热交换空调，属于新能源应用技术领域。本发明区别于常规水空调之处有两点：第一是常规水空调是将地下水抽出，经过热交换后到，在地上排在室外，长期抽取地下水，易造成地面沉降。本发明设计了两个水箱，中间用热交换器进行温差隔离，解决了地下水的可循环使用，不会引起地面沉降的难题。第二是水泵和风扇电动机全部改由太阳能电池和带蓄电池的逆变电源供电，不仅可以节省电费，不存在停电，还减少了煤电对环境的污染。

Description

太阳能发电系统供电的水循环热交换空调
技术领域
本发明涉及太阳能发电系统供电的水循环热交换空调，属于新能源应用技术领域。
背景技术
目前，利用地下与地上的十几度温差的特点，抽取温差地下水，进行降温或升温的地温空调，在抽取地下水进行温度交换后，由于地下的压力大大于地上的压力，低压的地上水，无论建高大的水塔，或采用耐高压容器用动力加压等手段，均很难将地下水低成本的回灌。通常的作法是在地面上排入下水道，因此易形成地面沉降，影响建筑安全，已为城市管理部门所禁用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，设计了一种不再把地下水排出，而是通过保温管道，把地上和地下热交换器连接，形成一个环路，把作为热交换媒体的水，循环使用，解决了地下水流失，易造成地面沉降的难题;同时使用太阳能为抽水泵和排风扇供电,达到节能环保的实现空气调节室内温度的目的。
本发明的主要技术方案是这样实现的：
太阳能发电系统供电的水循环热交换空调，由太阳能电池（1）、支柱（2）、电线（3）、带蓄电池的逆变电源（4）、带开关可控硅交流调速器（5）、交流电动机（6）、风扇（7）、室内热交换器（8）、交流电动水泵（9）、出水保温输水管（10）、进水保温输水管（11）、前置水箱（12）、地下隔离热交换器（13）、后置水箱（14）、共十四个部件，组成整个系统。电路的结构和工作过程是，太阳能电池（1）通过电线（3），将太阳能电池输出的直流电输送给带蓄电池的直流转换交流的逆变电源（4）。逆变电源（4）输出的两路220V交流电，一路通过电线（3），输送给带开关的可控硅交流调速器（5），带开关的可控硅交流调速器（5），将调节后的220V交流电输出给交流电动水泵（9），交流电动水泵（9），将地下经过热交换后的冷或热水，打入室内热交换器（8）。逆变电源（4）输出的两路220V交流电，另一路通过电线（3），给电动机（6）供电，电动机（6）带动风扇（7），通过室内热交换器（8），向住宅房间（15）吹送冷风（夏季）或热风（冬季）。
水的循环流程是，由室内热交换器（8）排出的室温水，经出水保温输水管（10），排入前置水箱（12），由前置水箱（12）排出的水，经过地下隔离热交换器（13）降温（夏天），或升温（冬天），处理后，进入后置水箱（14），后置水箱（14）输出的经过地下热交换处理后的水，由太阳能电源供电的水泵（9），提升到地上的室内热交换器（8），通过太阳能供电的电动机（6），带动风扇（7），向住宅房间（15）吹送冷风（夏季）或热风（冬季），实现热交换介质水的循环使用。
附图说明
附图为本发明专利的结构示意图。
具体实施方式
    本发明涉及太阳能发电系统供电的水循环热交换空调，属于新能源应用技术领域。安装时应埋入地下低于地面1米，为了延长产品寿命，降低维修成本，全部系统使用的管道，应使用带防锈处理工艺的不锈钢金属管，也可以使用经过热镀锌工艺处理的钢管和钢板，制作系统组件。地上部分的管道，要注意保温，管道外应加泡沫塑料或石棉等保温材料进行仔细的保温处理。
下面本发明将结合附图，做进一步补充实施描述：
实施案例一：一座新建的住宅楼，在基建时，提前将前置水箱（12），热能交换器（13），后置水箱（14）预埋入地下。地下前置水箱（12）和后置水箱(14)的总立方体积，等于所带动负载房间体积的百分之一。地下热交换器(13)的体积等于所带动负载房间体积的三百分之一。出水保温输水管(10)和进水保温输水管（11），都要设置主干管和分支管，使热交换后的水流送到每个房间，所有管道应随基建时预埋于建筑物内。太阳能电池板架设于楼顶。这种太阳能和地温互补的中央空调，可以大大节约能源。
实施案例二：老住宅使用本发明专利，要在离开房屋根基10-20米的安全距离外（防止挖坑影响原住宅地基），挖开地面（16），在深度低于1米的位置，埋入上述（12）、（13）、（14）三个组件。老住宅由于是明管敷设，对于管道要增加泡沫塑料或石棉进行包裹保温。老宅安装了这种太阳能和地温互补的中央空调，不仅可以大大节约能源，还可以降低日异上涨的生活电费。

Claims (4)

1.太阳能发电系统供电的水循环热交换空调，此装置由太阳能电池（1）、支柱（2）、电线（3）、带蓄电池的逆变电源（4）、带开关可控硅交流调速器（5）、交流电动机（6）、风扇（7）、室内热交换器（8）、交流电动水泵（9）、出水保温输水管（10）、进水保温输水管（11）、前置水箱（12）、隔离热交换器（13）、后置水箱（14），共十四个部件，共同组成；
连接关系是，太阳能电池（1）通过电线（3），与带蓄电池的逆变电源（4）相连，逆变电源（4）输出的两路220V交流电，一路通过电线（3），与交流电动水泵（9）相连，交流电动水泵（9）加电后，将地下经过热交换后的冷或热水，泵入室内的热交换器（8），逆变电源（4）输出的另一路220V交流电，通过电线（3），与带开关的可控硅交流调速器（5）相连，带开关的可控硅交流调速器（5），将调节后的220V交流电输出给交流电动机（6）带动风扇（7），通过室内热交换器（8），向住宅房间（15）吹送冷风（夏季）或热风（冬季）；
水流的循环流程是，由室内热交换器（8）排出的室温水，经带保温层的排水管（10），流入地下的前置水箱（12），由前置水箱（12）排出的水，经过地下隔离热交换器（13）降温（夏天），或升温（冬天），处理处理后，进入后置水箱（14），由太阳能电源供电的交流电动水泵（9），将热交换处理后的水，泵入室内热交换器（8），实现水的热交换后的循环使用；
安装位置是，太阳能电池（1）应安装于屋顶或楼顶，室内热交换器（8）、风扇（7）、交流电动机（6）、带开关的交流调速器（5）、带蓄电池的逆变电源（4）、安装于室内，前置水箱（12）、地下隔离热交换器（13）、后置水箱（14），安装埋于地下。
2.根据权利要求1，所述的使用太阳能光伏发电系统供电的装置，其特征是，所述的太阳能电池（1），是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物薄膜太阳能电池。
3.根据权利要求1，所述的热能交换器（8）和（13），其特征是经过防锈处理的带有镀层或采用合金冶炼工艺的金属管。
4.根据权利要求1，所述的前置水箱（12）、热能交换器（13）、后置水箱昂（14），其特征是深度埋于地下大于或等于1米。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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