CN105509207A - 一种基于太阳能的智能空调机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于太阳能的智能空调机，包括太阳能空调动力源、太阳高度感应器、自动跟随系统、太阳能蒸汽转换装置、太阳能蒸汽罐、水位传感器、星型蒸汽机，所述的太阳能空调动力源包括凹面镜、热水壶、管道、空调压缩机、蒸发器、冷凝器以及制冷剂；所述的太阳能蒸汽转换装置包括电动机、蜗杆涡轮、直线位移传感器、丝杠、角位移传感器；所述的太阳能蒸汽罐包括进水管、传感器、蒸汽输出口、压力表、安全阀、防护罩；所述的太阳能蒸汽罐中的传感器包括行程开关、浮子、进水管、水泵；所述的星型蒸汽机包括支座、进气孔、活塞缸、活塞、排气孔。本发明提供一种可持续、环保、成本低的空调机，这样可节省不可再生能源的使用和降低环境污染。

Description

一种基于太阳能的智能空调机
技术领域
本发明涉及一种空调机，具体说是一种基于太阳能的智能空调机，属于家用电器。
背景技术
传统耗电空调不但耗电，而且还会破坏大气里的臭氧层，长期消耗大量的能源，能源利用效率低，加速全球气候变暖。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。在炎炎夏日里，空调的耗电量几乎占整个电力系统耗电量的三分之一，这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。当太阳辐射越强，天气越热的时候，需要空调的负荷也越大。如果可以利用太阳能为家庭房间或办公室降温，不但可减少消耗不可再生的能源，而且在制冷过程中不会释放太多二氧化碳。由于一般的太阳能空调成本太高，因此需要一种低成本，无污染的太阳能空调。
发明内容
本发明的目的是提供一种可持续、环保、经济、方便的基于太阳能的智能空调机，利用凹面镜聚焦反射太阳光加热水产生水蒸汽，再利用蒸汽作为动力带动空调来实现制冷的目的，这样可节省不可再生能源的使用和降低环境污染，减缓全球气候变暖，降低人们购买的成本，提高人们的生活质量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种基于太阳能的智能空调机，包括太阳能空调动力源、太阳高度感应器、自动跟随系统、太阳能蒸汽转换装置、太阳能蒸汽罐、水位传感器、星型蒸汽机，所述的太阳能空调动力源包括凹面镜、热水壶、管道、空调压缩机、蒸发器、冷凝器以及制冷剂；所述的太阳高度感应器包括多个二极管；所述的自动跟随系统包括多个电阻和放大器；所述的太阳能蒸汽转换装置包括电动机、蜗杆涡轮、直线位移传感器、丝杠、角位移传感器；所述的太阳能蒸汽罐包括进水管、传感器、蒸汽输出口、压力表、安全阀、防护罩；所述的太阳能蒸汽罐中的水位传感器包括行程开关、浮子、进水管、水泵；所述的星型蒸汽机包括支座、进气孔、活塞缸、活塞、排气孔。
所述的二极管采用光敏二极管。
所述的自动跟随系统中的电阻阻值成等差数列逐渐递增。
所述的二极管与电阻串联，二极管与二极管、电阻与电阻并联。
所述的太阳能蒸汽转换装置的位移传感器采用直线位移传感器和角位移传感器。
所述的太阳能蒸汽罐的罐体底部为球面。
所述的太阳能蒸汽罐中的传感器采用水位传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：太阳最烈的时候太阳光能越多，用多个太阳能蒸汽转换装置同时驱动一个星型蒸汽机，可提高太阳能空调的功率；利用普通的凹面镜聚焦反射太阳光加热水产生水蒸汽，再利用蒸汽作为动力带动空调实现制冷，经济适用性强。本发明可减少大量的能源损耗，大大缓解夏季电力供应不足问题，节省不可再生能源的使用和降低环境污染，减缓全球气候变暖，降低人们购买的成本，提高人们的生活质量。
附图说明
图1为本发明的太阳能蒸汽转换装置示意图。
图2为本发明的太阳高度感应器示意图。
图3为本发明的太阳能蒸汽罐示意图。
图4为本发明的水位传感器原理示意图。
图5为本发明的星型蒸汽机示意图。
图6为本发明的星型蒸汽机工作原理示意图。
图中：1(5)-电动机、2-蜗杆涡轮、3-直线位移传感器、4-丝杠、6-角位移传感器、7-进水管、8-水位传感器、9-蒸汽输出口、10-压力表、11-安全阀、12-防护罩、13(15)-行程开关、14-浮子、16-进水管、17-支座、18-活塞缸，19-活塞。
具体实施方式
为了详细说明本发明一种基于太阳能的智能空调机的技术内容、构造特征、以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。
如图1、2、3、4、5、6所示，一种基于太阳能的智能空调机，包括太阳能空调动力源、太阳高度感应器、自动跟随系统、太阳能蒸汽转换装置、太阳能蒸汽罐、水位传感器8、星型蒸汽机，所述的太阳能空调动力源包括凹面镜、热水壶、管道、空调压缩机、蒸发器、冷凝器以及制冷剂；所述的太阳高度感应器包括多个二极管；所述的自动跟随系统包括多个电阻和放大器；所述的太阳能蒸汽转换装置包括电动机1(5)、蜗杆涡轮2、直线位移传感器3、丝杠4、角位移传感器6；所述的太阳能蒸汽罐包括进水管7、传感器8、蒸汽输出口9、压力表10、安全阀11、防护罩12；所述的太阳能蒸汽罐中的水位传感器包括行程开关13(15)、浮子14、进水管16、水泵；所述的星型蒸汽机包括支座7、活塞缸18、活塞19、进气孔A和B、排气孔C和D。
所述的二极管采用光敏二极管。
所述的自动跟随系统中的电阻阻值成等差数列逐渐递增。
所述的二极管与电阻串联，二极管与二极管、电阻与电阻并联。
所述的太阳能蒸汽转换装置的位移传感器采用直线位移传感器3和角位移传感器6。
所述的太阳能蒸汽罐的罐体底部为球面。
所述的太阳能蒸汽罐中的传感器采用水位传感器8。
基于太阳能的智能空调机是通过凹面镜聚焦太阳光并加热水壶里面的水产生蒸汽，蒸汽通过管道汇集并输入星型蒸汽机，蒸汽压力驱动星型蒸汽机产生动力并带动空调压缩机。压缩机的作用是将从蒸发器送来的已吸收热量的低温低压的气体经压缩以后变为高温高压气体，在冷凝器中散热，把热量移向室外，制冷剂变成高压常温液体，经过毛细管等节流作用，使制冷剂变成低温低压液体。制冷剂在蒸发器中吸热以后变成低温低压气体回到压缩机中，反复循环制冷。
太阳高度感应器有很多细而深的小缝隙，每个缝隙之间都存在一定的夹角，每个缝隙底部都装有光敏二极管。只有当太阳光平行于缝隙时才能照射到缝隙底部的光敏二极管。电阻R1与电阻R2的阻值相等，电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、…阻值成等差数列逐渐递增，当太阳光照到光敏二极管1时，如果R3阻值和位移传感器3(6)有效阻值不相等，则A、B两点存在压差，压差通过电压放大器，再通过功率放大器驱动电动机1(5)。电机1(5)带动太阳能蒸汽转换装置运动使位移传感器3(6)的阻值改变到与R3阻值相等。当光线移动到光敏二极管2时，R4接通，此时R4阻值大于位移传感器3(6)的阻值，A、B两点存在压差，压差通过电压放大器，再通过功率放大器驱动电动机。电机1(5)带动太阳能蒸汽转换装置运动使位移传感器3(6)的阻值再次与R4阻值相等。这样当太阳高度在一天当中不断变化时，太阳能蒸汽转换装置会不断变化，使位移传感器3(6)的阻值与太阳光照到二极管串联的电阻阻值相等。这就使得太阳能蒸汽转换装置会随着太阳角度的变化而产生相应变化，使凹面镜始终正对着太阳光。
太阳能蒸汽罐主要由进水管7、水位传感器8、蒸汽输出口9、压力表10、安全阀11、防护罩12组成。罐体底部为球面，这样可以增加导热面积，提高加热效率。进水管7在罐体底部，当太阳照射到罐体底部时，也会有部分光照射到进水管7，使进水管7内的水在进入罐体之前先预热，这样就可以确保在往罐体里加水时，不会因为水温降低而减少蒸汽的产生，从而保证持续产生蒸汽。罐体内部装有水位传感器8，可以随时检测罐体内水位的高度。太阳光加热罐体里面的水，水加热产生蒸汽，蒸汽会通过蒸汽输出口9输入到星型蒸汽机产生动力。压力表可以检测蒸汽罐内部压力，当内部压力超过安全值时会通过安全阀11卸荷以保证安全。防护罩12主要是用来保护进水管7，减少空气对流引起的热量流失，提高太阳能的利用率。
当罐体内部装有水位传感器8，水位传感器8上的浮子会随着水位的变化上下浮动。当水位降低到一定程度时，浮子14会碰触到行程开关15，水泵自动接通电源并往罐里面加水，使得罐里的水位不断上升，浮子14也会随着水位上升，当水位上升到一定程度时，浮子会碰触到行程开关13，水泵自动断电，停止加水。这样可以确保罐体内水位始终控制在设定的范围内。
星型蒸汽机进气孔为A孔和B孔，排气孔为D孔和C孔。当活塞缸18位于t1位置时，活塞缸18正在逆时针旋转，支座17上面的进、排气孔A、D分别与活塞缸18上的进、排气孔B、C相互错开，此时活塞缸18既不进气也不排气，活塞19与活塞缸18相对静止；当活塞缸18运动到t2位置时，活塞缸18正在逆时针旋转，进气孔A和B部分重合，排气孔错开，此时活塞缸18进气，活塞杆伸出；当活塞缸18运动到t3位置时，活塞缸18逆时针旋转到极限位置，此时进气孔A、B完全重合，排气孔C和D相互错开，接下来活塞缸18将顺时针旋转；当活塞缸18运动到t4位置时，活塞缸18正在顺时针旋转，进气孔部分重合，排气孔错开；当活塞缸18位于t5位置时，活塞缸18正在顺时针旋转，支座17上面的进、排气孔A、D分别与活塞缸18上面的进、排气孔B、C相互错开，此时活塞缸18既不进气也不排气，活塞19与活塞缸18相对静止；当活塞缸18运动到t6位置时，活塞缸18正在顺时针旋转，排气孔部分重合，进气孔错开，活塞杆18缩回；当活塞缸18运动到t7位置时，活塞缸18顺时针旋转到极限位置t8，此时排气孔完全重合，进气孔相互错开，接下来活塞缸18将逆时针旋转；当活塞缸18运动到8位置时，活塞缸18正在顺时针旋转，排气孔部分重合，进气孔错开；接下来活塞缸18又将运动到t1位置，重复上述过程继续运动。
以上所揭露的仅仅为本发明的较佳实施例而已，但是不能以此来限定本发明之权利范围，因此本发明权利要求所做的等效变化，仍属于本发明所涵盖的范围之内。

Claims (7)

1.一种基于太阳能的智能空调机，其特征在于，基于太阳能的智能空调机包括太阳能空调动力源、太阳高度感应器、自动跟随系统、太阳能蒸汽转换装置、太阳能蒸汽罐、水位传感器、星型蒸汽机，所述的太阳能空调动力源包括凹面镜、热水壶、管道、空调压缩机、蒸发器、冷凝器以及制冷剂；所述的太阳高度感应器包括多个二极管；所述的自动跟随系统包括多个电阻和放大器；所述的太阳能蒸汽转换装置包括电动机、蜗杆涡轮、直线位移传感器、丝杠、角位移传感器；所述的太阳能蒸汽罐包括进水管、传感器、蒸汽输出口、压力表、安全阀、防护罩；所述的太阳能蒸汽罐中的水位传感器包括行程开关、浮子、进水管、水泵；所述的星型蒸汽机包括支座、进气孔、活塞缸、活塞、排气孔。
2.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的二极管采用光敏二极管。
3.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的自动跟随系统中的电阻阻值成等差数列逐渐递增。
4.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的二极管与电阻串联，二极管与二极管、电阻与电阻并联。
5.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的太阳能蒸汽转换装置的位移传感器采用直线位移传感器和角位移传感器。
6.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的太阳能蒸汽罐的罐体底部为球面。
7.如权利要求1所述的基于太阳能的智能空调机，其特征在于：所述的太阳能蒸汽罐中的传感器采用水位传感器。
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