CN106288077A - 一种太阳能空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能空调装置，包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、空调室外机、蓄水罐、水帘风机；所述蓄水罐内设置盘管；所述蓄水罐的盘管的上端连接空调室外机膨胀阀，下端连接空调室外机压缩机；所述蓄水罐的供水口通过供水管路与水帘风机的水槽入水口或喷淋管的入水口连接，所述蓄水罐的回水口通过回水管路与水帘风机的回水泵出水口或溢流口连接；所述水帘风机的出风面设置换热管；所述换热管的下端入水口与供水管路连接，上端出水口与回水管路连接。本发明利用太阳能供电、蓄电池和蓄水罐双重储能、水帘风机进行多次热交换、整个回路水循环等技术，达到减少能量损失，提高热效率，降低运行成本，减少环境的污染，环保节能的效果。

Description

一种太阳能空调装置
技术领域
本发明属于空调系统，具体涉及一种太阳能空调装置。
背景技术
太阳能是公认的未来人类最合适、最安全、最绿色、最理想的替代能源之一，具有取用方便、能量巨大、无污染、安全性好等优点。据有关资料，我国是太阳能资源十分丰富的国家，三分之二的地区年辐射总量大于5020MJ/m2，开发利用太阳能具有很大潜力。利用太阳能驱动空调系统，一方面可以大大减少不可再生能源及电力资源消耗，另一方面因较低的耗电减少了因燃烧煤等常规燃料发电带来的环境污染问题，是当前空调制冷技术领域研究的热点。
太阳能制冷空调从能量转换方面可以分为以下两种：第一种是太阳能光一电转换制冷。即利用光伏转换装置将太阳能首先转换成电能，然后再用电能驱动普通制冷系统来实现制冷，即光电半导体制冷和光电压缩式制冷。其优点是可采用技术成熟且效率高的蒸汽压缩式制冷技术，其小型制冷机在日照好又缺少电力设施的一些国家和地区已得到应用。缺点是该技术必须采用光电转换接收器，即光电池。太阳能光电池接受阳光直接产生电力，目前效率较低，而光电板、蓄电器和逆变器等成本却很高。在目前太阳能电池成本较高的情况下，对于相同的制冷功率，太阳能光电转换制冷系统的成本要比太阳能光一热转换制冷系统的成本高出很多倍，因此推广较困难。
中国专利201220146731.3公开了一种多功能太阳能制水保鲜空调装置，太阳能电池板通过蓄电池充放电控制器与蓄电池组连接，蓄电池组通过蓄电池充放电控制器分别与引风机和制冷机连接，引风机送风口经冷凝室与保鲜室的冷空气进气口连接，保鲜室冷空气出气口一路通过导管与电池板背后的空气流道连接，另一路与室内相连通；冷凝室从空气中冷凝下来的水通过多层复合过滤器后流入集水箱。该装置使用太阳能作为动力来源，采用制冷机将空气冷却至露点，使空气中的水蒸汽被冷凝下来；除湿后的冷空气被充分利用，进入保鲜室满足食品储存的需要，并且，从保鲜室出来的冷空气一部分通入室内降低房间温度，起到空调的功能；另一部分用于冷却太阳能电池板提高电池的光电转化效率。该装置只有一步制冷，冷空气的温度还比较高，不能满足大空间或者温度要求较低的场所使用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种太阳能空调装置，本发明利用太阳能供电、蓄电池和蓄水罐双重储能、水帘风机进行多次热交换、整个回路水循环等技术，达到减少能量损失，提高热效率，降低运行成本，减少环境的污染，环保节能的效果。
本发明通过以下技术方案实现：
一种太阳能空调装置，包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器、空调室外机、蓄水罐、水帘风机；所述太阳能电池板的电流出口与蓄电池和逆变器的电流入口连接；所述蓄电池与逆变器并联连接；所述逆变器的电流出口与空调室外机的电流入口连接；所述空调室外机包括压缩机和膨胀阀；所述蓄水罐内设置盘管；所述蓄水罐的盘管的上端连接膨胀阀，下端连接压缩机；所述蓄水罐的供水口通过供水管路与水帘风机的水槽入水口或喷淋管的入水口连接，所述蓄水罐的回水口通过回水管路与水帘风机的回水泵出水口或溢流口连接；所述水帘风机的出风面设置换热管；换热管的下端入水口与供水管路连接，上端出水口与回水管路连接。
优选地，所述水帘风机的中部设置风扇，下部设置水槽；所述水槽设置溢流口；所述水槽的上方设置喷淋泵和回水泵；所述喷淋泵和回水泵的入水口设置在水槽内；所述喷淋泵入水口进入水槽的深度大于回水泵入水口进入水槽的深度；所述溢流口所在的高度大于回水泵入水口所在高度；所述水帘风机的进风面设置湿帘；所述湿帘的上方设置喷淋管；所述喷淋管上有喷淋孔；所述喷淋管设置一个喷淋入水口，喷淋管的喷淋入水口通过连接管与喷淋泵的出水口连接。
优选地，所述进风面为单面、双面、三面、四面。
优选地，所述蓄水罐设置排污口、排气口、补水口。
优选地，所述供水管路设置压力表A、温度计A、供水泵、水阀A。
优选地，所述回水管路设置过滤加药池、水阀B、温度计B。
优选的，所述水帘风机设置一个以上。
优选的，所述换热管底部设置冷凝水回收槽，所述冷凝管回收槽的出水口通过连接管与水槽连接，或者冷凝管回收槽的出水口与回水管路连接。
本发明的工作原理：在制冷时，太阳能电池板吸收热量产生电能，将电能存储在蓄电池，电能通过逆变器转变为能供空调室外机使用的电流，空调室外机工作；空调室外机膨胀阀内的制冷剂进入盘管后，由于制冷剂气化，吸收大量的热量，使蓄水罐内的水降温变成冷水；冷水经过供水管路一部分进入水帘风机，另一部分进入换热器，水帘风机使用冷水进行喷淋，水帘风机和换热器使用后的冷水经过回水管路回到蓄水罐，水帘风机中的风扇抽风，使空气从湿帘及换热器中穿过，室内获得冷风。
制热时盘管内的制冷剂液化，放出大量的热，使蓄水罐内的水升温变成热水；热水经过供水管路一部分进入水帘风机，另一部分进入换热器，水帘风机使用热水进行喷淋，水帘风机和换热器使用后的热水经过回水管路回到蓄水罐，水帘风机中的风扇抽风，使空气从湿帘及换热器中穿过，室内获得热风。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明将太阳能电池板吸收的热量转化为电能提供整个装置使用，能够避免系统在用电高峰期发生电力故障或供电不足，特别适合日照好又缺电的地区。
2、本发明采用了双重储能系统，即把太阳能电池板吸收的热量，一方面采用蓄电池储存电能，另一方面对传统空调室外机进行改造，将空调的蒸发器盘管放在蓄水罐中，蓄水罐中的水将盘管吸收或放出的热量存储在蓄水罐的水中，达到储能的功效。双重储能技术可以充分利用太阳能，延长供冷/热时间，实现全天候供冷/热。尤其是通过扩大蓄水罐的容量，甚至蓄冰的使用，使蓄水罐有了更多的储备能量，从而减少蓄电池的供电，进一步降低用户成本，减少电池污染，同时也减少了热损失，提高了热能的使用效率。
3、本发明利用水帘风机既可以直接利用冷/热水进行换热，又能利用换热管同步进行换热，还能利用换热管的冷凝水进行换热，经过多次热交换，本发明吹出的风温度范围更大，能够满足对温度范围有更高要求的场所。
4、本发明整个回路的水经过循环再次回到蓄水罐，减少了水资源的消耗，降低了生产成本，此外，本发明还在回水管路中设置了过滤加药池，使循环水保持干净卫生。将换热管的冷凝水回收继续供水帘风机使用，使水帘风机能不间断补充水量，减少了从蓄水罐供水，实现节能与节水的双重功效。
5、本发明由多个系统组成，包括蓄电池与蓄水罐组成的双重储能系统；蓄水罐与水帘风机组成的室内冷却系统；水帘风机与换热管组成的具有预冷/热功能的末端交换系统；整个回路的水循环及水帘风机与换热管形成的冷凝水回收循环系统，这几个系统共同工作，使太阳能空调装置达到能耗减少，效率提高，温度范围扩大，节能环保的功效；本发明的太阳能空调装置，蓄水罐的水或冰水混合物控制温度为0-45℃，水帘风机的出风面控制温度为5-40℃，能够满足不同场合、不同温控要求的需要。
6、本发明利用太阳能供电、蓄电池和蓄水罐双重储能、水帘风机进行多次热交换、整个回路水循环等技术，达到减少能量损失，提高热效率，降低运行成本，减少环境污染，环保节能的优点。
7、本发明系统开放性强，通过将蓄水罐，扩大为蓄水池，或分散为多区域设置蓄水罐，空调室外机使用螺杆或离心机等大型机组，可灵活的实现大面积供冷和制热。
8、本发明在制冷/热的同时，还能增加空气中的水分，提高空气的湿润度，使人体感觉更舒适。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为水帘风机进风面为三面的结构示意图；
附图标记：1-太阳能电池板；2-蓄电池；3-逆变器；4-空调室外机；41-压缩机；42-膨胀阀；5-蓄水罐；51-盘管；52-排污口；53-排气口；54-补水口；6-供水管路；61-压力表A；62-温度计A；63-供水泵；64-水阀A；7-水帘风机；71-水槽；72-喷淋泵；73-风扇；74-喷淋管；75-湿帘；76-回水泵；77-溢流口；8-回水管路；81-过滤加药池；82-水阀B；83-温度计B；9-换热管；91-冷凝水回收槽。
具体实施方式
实施例1
一种太阳能空调装置，包括太阳能电池板1、蓄电池2、逆变器3、空调室外机4、蓄水罐5、水帘风机7；所述太阳能电池板1的电流出口与蓄电池2和逆变器3的电流入口连接；所述蓄电池2与逆变器3并联连接；所述逆变器3的电流出口与空调室外机4的电流入口连接；所述空调室外机4包括压缩机41和膨胀阀42；所述蓄水罐5内设置盘管51；所述蓄水罐5的盘管51的上端连接膨胀阀42，下端连接压缩机41；所述蓄水罐5的供水口通过供水管路6与水帘风机7的水槽71入水口连接，所述蓄水罐5的回水口通过回水管路8与水帘风机7的回水泵76出水口连接；所述水帘风机7的出风面设置换热管9；所述换热管9的下端入水口与供水管路6连接，上端出水口与回水管路8连接。
所述水帘风机7的中部设置风扇73，下部设置水槽71；所述水槽71设置溢流口77；所述水槽71的上方设置喷淋泵72和回水泵76；所述喷淋泵72和回水泵76的入水口设置在水槽71内；所述喷淋泵74入水口进入水槽71的深度大于回水泵76入水口进入水槽71的深度；所述溢流口77所在的高度大于回水泵76入水口所在高度；所述水帘风机7的进风面设置湿帘75；所述湿帘75的上方设置喷淋管74；所述喷淋管74上有喷淋孔；所述喷淋管74设置一个喷淋入水口，喷淋管74的喷淋入水口通过连接管与喷淋泵72的出水口连接。
所述进风面为单面。
所述蓄水罐5设置排污口52、排气口53、补水口54。
所述供水管路6设置压力表A61、温度计A62、供水泵63、水阀A64。
所述回水管路8设置过滤加药池81、水阀B82、温度计B83。
所述水帘风机设置一个。
本实施例水帘风机7和蓄水罐5安装的位置不受限制。
实施例2
实施例2与实施例1不同之处在于：蓄水罐5的供水口通过供水管路6与喷淋管74的入水口连接；所述蓄水罐5的回水口通过回水管路8与水帘风机7的溢流口77连接，其他结构相同。
本实施例安装时，水帘风机7溢流口77所在高度不低于回水管路8及蓄水罐5回水口所在高度。
实施例3
实施例3与实施例1不同之处在于：所述换热管9底部设置冷凝水回收槽91，所述冷凝管回收槽91的出水口与供水管路8连接，其他结构相同。
实施例4
实施例4与实施例3不同之处在于：所述进风面为三面；所述水帘风机7设置2个，所述冷凝管回收槽91的出水口通过连接管与水槽71连接，其他结构相同。

Claims (8)

1.一种太阳能空调装置，其特征在于，包括太阳能电池板（1）、蓄电池（2）、逆变器（3）、空调室外机（4）、蓄水罐（5）、水帘风机（7）；所述太阳能电池板（1）的电流出口与蓄电池（2）和逆变器（3）的电流入口连接；所述蓄电池（2）与逆变器（3）并联连接；所述逆变器（3）的电流出口与空调室外机（4）的电流入口连接；所述空调室外机（4）包括压缩机（41）和膨胀阀（42）；所述蓄水罐（5）内设置盘管（51）；所述蓄水罐（5）的盘管（51）的上端连接膨胀阀（42），下端连接压缩机（41）；所述蓄水罐（5）的供水口通过供水管路（6）与水帘风机（7）的水槽（71）入水口或喷淋管（74）的入水口连接，所述蓄水罐（5）的回水口通过回水管路（8）与水帘风机（7）的回水泵（76）出水口或溢流口（77）连接；所述水帘风机（7）的出风面设置换热管（9）；所述换热管（9）的下端入水口与供水管路（6）连接，上端出水口与回水管路（8）连接。
2.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述水帘风机（7）的中部设置风扇（73），下部设置水槽（71）；所述水槽（71）设置溢流口（77）；所述水槽（71）的上方设置喷淋泵（72）和回水泵（76）；所述喷淋泵（72）和回水泵（76）的入水口设置在水槽（71）内；所述喷淋泵（74）入水口进入水槽（71）的深度大于回水泵（76）入水口进入水槽（71）的深度；所述溢流口（77）所在的高度大于回水泵（76）入水口所在高度；所述水帘风机（7）的进风面设置湿帘（75）；所述湿帘（75）的上方设置喷淋管（74）；所述喷淋管（74）上有喷淋孔；所述喷淋管（74）设置一个喷淋入水口，喷淋管（74）的喷淋入水口通过连接管与喷淋泵（72）的出水口连接。
3.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述进风面为单面、双面、三面、四面。
4.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述蓄水罐（5）设置排污口（52）、排气口（53）、补水口（54）。
5.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述供水管路（6）设置压力表A（61）、温度计A（62）、供水泵（63）、水阀A（64）。
6.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述回水管路（8）设置过滤加药池（81）、水阀B（82）、温度计B（83）。
7.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述水帘风机（7）设置一个以上。
8.根据权利要求1所述太阳能空调装置，其特征在于，所述换热管（9）底部设置冷凝水回收槽（91），所述冷凝管回收槽（91）的出水口通过连接管与水槽（71）连接，或者冷凝管回收槽（91）的出水口与回水管路（8）连接。
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