CN108317771A - 太阳能喷射式冷热水机组及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能喷射式冷热水机组，包括气－气喷射器和气－液喷射器，气－气喷射器具有第一工作蒸气入口、制冷剂蒸气入口以及蒸气流出口；气－液喷射器具有第二工作蒸气入口、制冷剂液体入口和混合流体流出口；以流体的流动方向为下游方向；还包括太阳能蒸汽发生器、第一冷凝蒸发器、第二冷凝蒸发器、辅助加热器和节流阀。本发明还提供了上述太阳能喷射式冷热水机组的使用方法。本发明无须使用压缩机，因而具有结构简单，运动部件少，抗震性能好以及噪声低等优点。本发明中以气－液喷射器代替循环泵，与传统的蒸气喷射式制冷系统相比，可以完全不消耗电能，在停电状态下依然能够正常运转。

Description

太阳能喷射式冷热水机组及其使用方法

技术领域

本发明涉及制冷制热技术，尤其涉及太阳能喷射式冷热水机组。

背景技术

将原有锅炉、暖气片或者地热全部拆除，在地面、墙壁或棚顶上重新铺设电热膜或发热电缆类的电采暖产品，达到局部取暖的效果。或采用电力驱动的空气源热泵、水源热泵类制冷设备，达到夏季供冷冬季供暖的目的。

无论是煤改电或煤改气，无疑都利于生态文明治理。然而，夏季空调，冬季供暖，却都正是电缺气荒的季节，很难维持舒适的室内温湿度环境。市场缺少一种能够应对电力短缺现象的太阳能喷射式冷热水机组。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能喷射式冷热水机组，能够应对电力短缺现象，能效比较高，对环境没有污染，并且不需要分离装置。

为实现上述目的，本发明的太阳能喷射式冷热水机组包括气－气喷射器和气－液喷射器，气－气喷射器具有第一工作蒸气入口、制冷剂蒸气入口以及蒸气流出口；气－液喷射器具有第二工作蒸气入口、制冷剂液体入口和混合流体流出口；以流体的流动方向为下游方向；

其特征在于：还包括太阳能蒸汽发生器、第一冷凝蒸发器、第二冷凝蒸发器、辅助加热器和节流阀；

太阳能蒸汽发生器的出口通过管路连接辅助加热器的进口，辅助加热器的出口通过管路连接所述气－气喷射器的第一工作蒸气入口；气－气喷射器的第一工作蒸气入口上游侧的管路上设有第一阀门；气－气喷射器的蒸气流出口通过管路连接第一冷凝蒸发器的进口，第一冷凝蒸发器的出口通过管路连接气－液喷射器的制冷剂液体入口；第一冷凝蒸发器与气－液喷射器之间的管路上由上游至下游的方向依次串连连接有第二阀门、第一三通接头和第二三通接头；

第二三通接头通过管路连接节流阀的进口，节流阀的出口连接有第三阀门；第三阀门通过管路连接所述第二冷凝蒸发器的进口，第三阀门与第二冷凝蒸发器之间的管路上串联有第三三通接头，第三三通接头通过管路连接有第一旁通阀门；第二冷凝蒸发器的出口设有第四三通接头，第四三通接头的另外两个接口分别连接有第二旁通阀门和第四阀门；第四阀门通过管路连接所述气－气喷射器的制冷剂蒸气入口；第二旁通阀门通过管路连接所述第一三通接头；

第一阀门与辅助加热器之间的管路上串联设有第五三通接头，第五三通接头通过管路连接所述气－液喷射器的第二工作蒸气入口；第一旁通阀门同第五三通接头与气－液喷射器之间的管路相连接。

第五三通接头与辅助加热器之间的管路上串联设有第五阀门；位于第五阀门上游的辅助加热器的出口处的管路上设有用于监测作为冷凝器的冷凝蒸发器散热状况的温度传感器；所述节流阀、第一至第五阀门、第一旁通阀门和第二旁通阀均为电磁阀；

所述温度传感器、节流阀、第一至第五阀门、第一旁通阀门和第二旁通阀分别与一电控装置相连接，电控装置连接有用于指示工作人员检查清洗第一或第二冷凝蒸发器的声光报警器以及显示屏；

所述辅助加热器为电加热器或燃气加热器。

所述气－气喷射器包括依次相连接的第一吸入室、第一混合室、第一连接段和第一扩压室；

第一吸入室内设有渐缩渐扩型蒸气喷管，渐缩渐扩型蒸气喷管的进口端开口在第一吸入室侧壁上并作为气－气喷射器的第一工作蒸气入口；渐缩渐扩型蒸气喷管的中部设有第一喉部，第一喉部上游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有第一渐缩流道段，第一渐缩流道段的下游端的截面小于其上游端的截面，第一渐缩流道段的下游端与第一喉部相连通，第一渐缩流道段的上游端与渐缩渐扩型蒸气喷管的进口端相连通；

第一喉部下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有渐扩流道段，渐扩流道段的上游端的截面小于其下游端的截面，渐扩流道段的上游端与第一喉部相连通，渐扩流道段的下游端作为渐缩渐扩型蒸气喷管的出口端，渐扩流道段的下游端的截面小于第一渐缩流道段上游端的截面；第一吸入室连接有用于通入制冷剂蒸气的所述制冷剂蒸气入口，制冷剂蒸气入口的开口方向与气－气喷射器的第一工作蒸气入口方向相垂直。

所述气－液喷射器包括依次相连接的第二吸入室、第二混合室、第二连接段和第二扩压室；

第二吸入室连接有两级渐缩蒸气喷管，两级渐缩蒸气喷管的进口端位于第二吸入室的上游外部并作为的气－液喷射器的第二工作蒸气入口，两级渐缩蒸气喷管的出口端伸入第二混合室内；

两级渐缩蒸气喷管的中部设有第二喉部，第二喉部上游侧的两级渐缩蒸气喷管内设有第二渐缩流道段，第二渐缩流道段的下游端的截面小于其上游端的截面，第二渐缩流道段的下游端与第一喉部相连通，第二渐缩流道段的上游端与两级渐缩蒸气喷管的进口端相连通；

第二喉部下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有第三渐缩流道段，第三渐缩流道段的上游端的截面小于其下游端的截面，第三渐缩流道段上游端与第一喉部相连通，第三渐缩流道段的下游端作为两级渐缩蒸气喷管的出口端。

第二吸入室连接有用于通入制冷剂液体的制冷剂液体入口，制冷剂液体入口的开口方向与气－液喷射器的第二工作蒸气入口方向相垂直。

本发明的目的还在于提供一种上述太阳能喷射式冷热水机组的使用方法，包括夏季使用方法和冬季使用方法；使用前根据制冷剂的种类调节节流阀的开启度以获得设计的制冷剂压差及温度差，并将太阳能蒸发器安装于向阳光照充分处；使用户供水通过第二冷凝蒸发器；

夏季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是关闭第一旁通阀门和第二旁通阀门，打开第一至第四阀门；使用户热水通过第一冷凝蒸发器；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器中被加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门，制冷剂工作蒸气通过第五三通接头分为两路，一路制冷剂工作蒸气进入气－气喷射器，另一路制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器；

进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气通过渐缩渐扩型蒸气喷管时进行绝热膨胀，形成低压高速气流，在低压和高速气流引流的作用下将作为蒸发器的第二冷凝蒸发器中的制冷剂蒸气吸入第一吸入室；来自太阳能蒸汽发生器的制冷剂工作蒸气与来自第二冷凝蒸发器的制冷剂蒸气在第一混合室中充分混合在一起，在通过第一扩压室时流速降低压力升高；压力升高后的制冷剂蒸气接着通过管路进入作为冷凝器的第一冷凝蒸发器，在第一冷凝蒸发器中冷凝为液体制冷剂；冷凝过程中制冷剂将热量释放至通过第一冷凝蒸发器的用户热水中，从而为用户提供热水；

液体制冷剂通过第一三通阀和第二三通阀后，一部分液体制冷剂作为制冷剂进入节流阀后降压并进入作为蒸发器的第二冷凝蒸发器，并在第二冷凝蒸发器中蒸发吸热成为制冷剂蒸气，该部分制冷剂蒸气被吸入气－气喷射器的第一吸入室从而继续循环流动；

进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气在经过两级渐缩蒸气喷管时形成低压高速气流，将通过第二三通阀的另一部分液体制冷剂经制冷剂液体入口吸入第二吸入室，进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气和被吸入气－气喷射器的制冷剂液体在第二混合室中充分混合，混合过程中制冷剂工作蒸气产生凝结，凝结后的混合制冷剂液体进入第二扩压室，在第二扩压室内流速降低压力升高，进行绝热压缩过程；压力升高后的制冷剂液体返回太阳能蒸汽发生器，在太阳能蒸汽发生器中再次被加热，重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过作为蒸发器的第二冷凝蒸发器不断吸收用户供水的热量，为用户提供源源不断的空调冷水；

冬季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是打开第一旁通阀门、第二旁通阀门和第二阀门，关闭第一阀门、第三阀门和第四阀门；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器中被加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门；

制冷剂工作蒸气通过第五三通接头后，一部分制冷剂工作蒸气通过第一旁通阀门和第三三通接头进入作为冷凝器的第二冷凝蒸发器，在第二冷凝蒸发器中将热量释放在采暖用水中，为用户提供热水；另一部分制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器的第二工作蒸气入口，在通过两级渐缩蒸气喷管时形成低压高速气流，在制冷剂液体入口处产生抽吸作用；

工作蒸气放热冷凝后，在气－液喷射器的抽吸作用下，经第二旁通阀、第一三通阀、第二三通阀和气－液喷射器的制冷剂液体入口进入第二吸入室，与经第二工作蒸气入口进入气－液喷射器的制冷剂工作蒸气充分混合，混合过程中其中的气态制冷剂产生凝结现象；凝结后的制冷剂液体在通过第二扩压室时流速降低压力升高，发生绝热压缩，最后返回太阳能蒸汽发生器，在太阳能蒸汽发生器中再次被加热；重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过第二冷凝蒸发器不断将热量释放在采暖用水中，为用户提供源源不断的热水。

电控装置内预置有工作温度值、报警温度值；

夏季使用方法的第一步骤中以及冬季使用方法的第一步骤中，首先启动电控装置，通过电控装置控制各阀门的启闭；

夏季使用方法的第二步骤中以及冬季使用方法的第二步骤中，电控装置监控温度传感器的数据，当管路中的工作蒸气的温度达到工作温度值时再打开第五阀门；在阴雨天气时，打开辅助加热器进行加热；

如果管路中的工作蒸气的温度达到报警温度值，电控装置控制温度声光报警器发出警报，同时控制显示屏显示警告信息，通过声光报警器和显示屏一起提醒工作人员检查作为冷凝器的第一冷凝蒸发器处是否存在影响散热的污物或杂物，如果有，工作人员及时进行清洗去除，保证第一冷凝蒸发器具有良好的散热条件。

本发明具有如下的优点：

本发明在工作中以太阳能蒸汽发生器产生的热水为动力，无须使用压缩机，因而具有结构简单，运动部件少，抗震性能好以及噪声低等优点。

本发明中以气－液喷射器代替循环泵，与传统的蒸气喷射式制冷系统相比，完全不需要消耗电能，在停电状态下依然能够正常运转。

气－气喷射器选用渐缩渐扩型蒸气喷管，气－液喷射器选用如图所示的两级渐缩蒸气喷管，有利于提高喷射器的引射系数，增加喷射式制冷循环的经济性。

本发明中各阀门可以采用手动阀门，便于手动控制并降低成本；各阀门也可以采用电磁阀，便于通过电控装置进行集中控制。

本发明是以喷射式制冷为基础的新型冷热水机组，选用常温下沸点比较低、蒸发压力比较高、热力性能优良、无环境公害的R600a制冷剂工质，与传统的蒸汽喷射式制冷系统相比较，系统内不需要设置抽真空装置，结构简单，耗功量少，性能系数高，有利于低品位热能的应用，能够有效利用太阳能蒸汽发生器产生的热水中的能量。

在夏季，本发明的第一冷凝蒸发器制备热水，第二冷凝蒸发器制备空调冷水，实现了能量的双向利用，极大提高了本发明的能效比。

节流阀与电控装置相连接，可以方便地调节节流阀的开启度，使本发明能够适用于不同的制冷剂，并且能够根据实际情况调节节流阀进口和出口处的压差。

当管路中的工作蒸气的温度达到工作温度值时（制冷剂的温度和压力具有对应关系，此时工作蒸气的压力同时达到对应的工作压力值）再打开第五阀门，这样可以确保制冷循环的顺利进行，大大减少工况不佳的状况，提高工作效率。本发明能够及时提醒工作人员检查并清洗作为冷凝器的第一或第二冷凝蒸发器，保证本发明具有较高的能效比。

本发明以太阳能热水为驱动力，以R600a为制冷工质的太阳能喷射式冷热水机组，为人们解决夏季供冷冬季供暖并且全年能够供热水，在光照充分时不需要耗电、燃煤和燃气，有着广阔的应用前景。

本发明中，从太阳能加热器中出来的就是利用太阳能热水加热之后的高温高压R600a制冷剂蒸气，进入第一喷射器和第二喷射器的工作蒸气都是R600a制冷剂蒸气。也就是说整个系统内部无论是工作蒸气还是制冷剂，均为同一种工作物质R600a，所以不存在水蒸汽与制冷剂混淆在一起的问题，也就不需要任何分离装置，这也是本发明的一个优点。

附图说明

图1是本发明的太阳能喷射式冷热水机组的夏季工作原理图；

图2是本发明的太阳能喷射式冷热水机组的冬季工作原理图；

图3是气－气喷射器的结构示意图；

图4是气－液喷射器的结构示意图；

图5是采用电控装置时本发明的电控原理图。

具体实施方式

图1和图2中箭头所示方向为制冷剂的流动方向。

如图1至图5所示，本发明的太阳能喷射式冷热水机组，包括气－气喷射器1和气－液喷射器2，气－气喷射器1具有第一工作蒸气入口3、制冷剂蒸气入口4以及蒸气流出口5；气－液喷射器2具有第二工作蒸气入口6、制冷剂液体入口7和混合流体流出口8；以流体的流动方向为下游方向；

还包括太阳能蒸汽发生器9、第一冷凝蒸发器10、第二冷凝蒸发器11、辅助加热器12和节流阀13；

太阳能蒸汽发生器9的出口通过管路连接辅助加热器12的进口，辅助加热器12的出口通过管路连接所述气－气喷射器1的第一工作蒸气入口3；气－气喷射器1的第一工作蒸气入口3上游侧的管路上设有第一阀门14；气－气喷射器1的蒸气流出口5通过管路连接第一冷凝蒸发器10的进口，第一冷凝蒸发器10的出口通过管路连接气－液喷射器2的制冷剂液体入口7；第一冷凝蒸发器10与气－液喷射器2之间的管路上由上游至下游的方向依次串连连接有第二阀门15、第一三通接头16和第二三通接头17；

第二三通接头17通过管路连接节流阀13的进口，节流阀13的出口连接有第三阀门18；第三阀门18通过管路连接所述第二冷凝蒸发器11的进口，第三阀门18与第二冷凝蒸发器11之间的管路上串联有第三三通接头19，第三三通接头19通过管路连接有第一旁通阀门20；第二冷凝蒸发器11的出口设有第四三通接头21，第四三通接头21的另外两个接口分别连接有第二旁通阀门22和第四阀门23；第四阀门23通过管路连接所述气－气喷射器1的制冷剂蒸气入口4；第二旁通阀门22通过管路连接所述第一三通接头16；

第一阀门14与辅助加热器12之间的管路上串联设有第五三通接头24，第五三通接头24通过管路连接所述气－液喷射器2的第二工作蒸气入口6；第一旁通阀门20同第五三通接头24与气－液喷射器2之间的管路相连接。

第五三通接头24与辅助加热器12之间的管路上串联设有第五阀门25；位于第五阀门25上游的辅助加热器12的出口处的管路上设有用于监测作为冷凝器的冷凝蒸发器（夏季为第一冷凝蒸发器10，冬季为第二冷凝蒸发器11）散热状况的温度传感器26；所述节流阀13、第一至第五阀门、第一旁通阀门20和第二旁通阀门22均为电磁阀；

所述温度传感器26、节流阀13、第一至第五阀门、第一旁通阀门20和第二旁通阀门22分别与一电控装置27相连接，电控装置27连接有用于指示工作人员检查清洗第一或第二冷凝蒸发器的声光报警器28以及显示屏29；所述辅助加热器12为电加热器或燃气加热器。

所述电控装置27采用计算机，优选采用单片机中的可编程控制器（PLC）。节流阀13与电控装置27相连接，可以方便地调节节流阀13的开启度，使本发明能够适用于不同的制冷剂，并且能够根据实际情况调节节流阀13进口和出口处的压差。

所述气－气喷射器1包括依次相连接的第一吸入室30、第一混合室31、第一连接段32和第一扩压室33；

第一吸入室30内设有渐缩渐扩型蒸气喷管34，渐缩渐扩型蒸气喷管34的进口端开口在第一吸入室30侧壁上并作为气－气喷射器1的第一工作蒸气入口3；渐缩渐扩型蒸气喷管34的中部设有第一喉部35，第一喉部35上游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管34内设有第一渐缩流道段36，第一渐缩流道段36的下游端的截面小于其上游端的截面，第一渐缩流道段36的下游端与第一喉部35相连通，第一渐缩流道段36的上游端与渐缩渐扩型蒸气喷管34的进口端相连通；

第一喉部35下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管34内设有渐扩流道段37，渐扩流道段37的上游端的截面小于其下游端的截面，渐扩流道段37的上游端与第一喉部35相连通，渐扩流道段37的下游端作为渐缩渐扩型蒸气喷管34的出口端，渐扩流道段37的下游端的截面小于第一渐缩流道段36上游端的截面；第一吸入室30连接有用于通入制冷剂蒸气的所述制冷剂蒸气入口4，制冷剂蒸气入口4的开口方向与气－气喷射器1的第一工作蒸气入口3方向相垂直。

所述气－液喷射器2包括依次相连接的第二吸入室38、第二混合室39、第二连接段40和第二扩压室41；

第二吸入室38连接有两级渐缩蒸气喷管42，两级渐缩蒸气喷管42的进口端位于第二吸入室38的上游外部并作为的气－液喷射器2的第二工作蒸气入口6，两级渐缩蒸气喷管42的出口端伸入第二混合室39内；

两级渐缩蒸气喷管42的中部设有第二喉部43，第二喉部43上游侧的两级渐缩蒸气喷管42内设有第二渐缩流道段44，第二渐缩流道段44的下游端的截面小于其上游端的截面，第二渐缩流道段44的下游端与第一喉部35相连通，第二渐缩流道段44的上游端与两级渐缩蒸气喷管42的进口端相连通；

第二喉部43下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管34内设有第三渐缩流道段45，第三渐缩流道段45的上游端的截面小于其下游端的截面，第三渐缩流道段45上游端与第一喉部35相连通，第三渐缩流道段45的下游端作为两级渐缩蒸气喷管42的出口端。

第二吸入室38连接有用于通入制冷剂液体的制冷剂液体入口7，制冷剂液体入口7的开口方向与气－液喷射器2的第二工作蒸气入口6方向相垂直。

本发明中，太阳能蒸汽发生器9是一组套管式换热器，太阳能热水与R600a液体在套管内呈逆向流动，通过管壁进行热量传递。辅助加热器12（优选燃气辅助加热器12）是一组肋片管式换热器，设置在太阳能蒸气发生器1出口段，若遇天阴下雨，太阳能热水温度达不到要求时，启动辅助加热器12，使R600a工作蒸气达到设定压力和温度。第一冷凝蒸发器10为水冷壳管式冷凝器，夏季制冷时可为用户提供生活热水。第二冷凝蒸发器11为干式壳管式蒸发器，夏季制冷时为用户提供空调用冷水，冬季制热时为用户提供热水。由于第一冷凝蒸发器10和第二冷凝蒸发器11均封闭设置，因此长期运行产生水垢或者附着杂物后，会使换热效率降低，但难以发现。本发明通过监测制冷剂的温度异常来提醒工作人员检查冷凝器处的散热状况、及时清洗冷凝器，从而能够保证本发明具有较高的能效比。

本发明还公开了使用上述太阳能喷射式冷热水机组的使用方法，包括夏季使用方法和冬季使用方法；使用前根据制冷剂的种类调节节流阀13的开启度以获得设计的制冷剂压差及温度差，并将太阳能蒸发器安装于向阳光照充分处；由于节流阀13也采用电磁阀并由电控装置27控制其开启度，因此本发明能够方便地适应不同种类的制冷剂，对于不同的制冷剂，通过调节节流阀13的开启度以获得设计的制冷剂压差及温度差。使用户供水通过第二冷凝蒸发器11；

夏季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是关闭第一旁通阀门20门20和第二旁通阀门22，打开第一至第四阀门；使用户热水通过第一冷凝蒸发器10；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器9中被太阳能热水加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门25，制冷剂工作蒸气通过第五三通接头24分为两路，一路制冷剂工作蒸气进入气－气喷射器1，另一路制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器2；

进入气－气喷射器1的制冷剂工作蒸气通过渐缩渐扩型蒸气喷管34时进行绝热膨胀，形成低压高速气流，在低压和高速气流引流的作用下将作为蒸发器的第二冷凝蒸发器11中蒸发的低温低压制冷剂蒸气吸入第一吸入室30；来自太阳能蒸汽发生器9的制冷剂工作蒸气与来自第二冷凝蒸发器11的制冷剂蒸气在第一混合室31中充分混合在一起，在通过第一扩压室33时流速降低压力升高；压力升高后的制冷剂蒸气接着通过管路进入作为冷凝器的第一冷凝蒸发器10，在第一冷凝蒸发器10中冷凝为液体制冷剂；冷凝过程中制冷剂将热量释放至通过第一冷凝蒸发器10的用户热水中，从而为用户提供热水；

液体制冷剂通过第一三通阀和第二三通阀后，一部分液体制冷剂作为制冷剂进入节流阀13后降压并进入作为蒸发器的第二冷凝蒸发器11，并在第二冷凝蒸发器11中蒸发吸热成为制冷剂蒸气，该部分制冷剂蒸气被吸入气－气喷射器1的第一吸入室30从而继续循环流动；

进入气－气喷射器1的制冷剂工作蒸气在经过两级渐缩蒸气喷管42时形成低压高速气流，将通过第二三通阀的另一部分液体制冷剂经制冷剂液体入口7吸入第二吸入室38，进入气－气喷射器1的制冷剂工作蒸气和被吸入气－气喷射器1的制冷剂液体在第二混合室39中充分混合，混合过程中制冷剂工作蒸气产生凝结，凝结后的混合制冷剂液体进入第二扩压室41，在第二扩压室41内流速降低压力升高，进行绝热压缩过程；压力升高后的制冷剂液体返回太阳能蒸汽发生器9，在太阳能蒸汽发生器9中再次被加热，重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过作为蒸发器的第二冷凝蒸发器11不断吸收用户供水的热量，为用户提供源源不断的空调冷水；

冬季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是打开第一旁通阀门20门20、第二旁通阀门22和第二阀门15，关闭第一阀门14、第三阀门18和第四阀门23；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器9中被太阳能热水加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门25；

制冷剂工作蒸气通过第五三通接头24后，一部分制冷剂工作蒸气通过第一旁通阀门20和第三三通接头19进入作为冷凝器的第二冷凝蒸发器11，在第二冷凝蒸发器11中将热量释放在采暖用水中，为用户提供热水；另一部分制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器2的第二工作蒸气入口6，在通过两级渐缩蒸气喷管42时形成低压高速气流，在制冷剂液体入口7处产生抽吸作用；

工作蒸气放热冷凝后，在气－液喷射器2的抽吸作用下，经第二旁通阀门22、第一三通阀、第二三通阀和气－液喷射器2的制冷剂液体入口7进入第二吸入室38，与经第二工作蒸气入口6进入气－液喷射器2的制冷剂工作蒸气充分混合，混合过程中其中的气态制冷剂产生凝结现象；凝结后的制冷剂液体在通过第二扩压室41时流速降低压力升高，发生绝热压缩，最后返回太阳能蒸汽发生器9，在太阳能蒸汽发生器9中再次被加热；重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过第二冷凝蒸发器11不断将热量释放在采暖用水中，为用户提供源源不断的热水。

电控装置27内预置有工作温度值、报警温度值；

夏季使用方法的第一步骤中以及冬季使用方法的第一步骤中，首先启动电控装置27，通过电控装置27控制各阀门的启闭；

夏季使用方法的第二步骤中以及冬季使用方法的第二步骤中，电控装置27监控温度传感器26的数据，当管路中的工作蒸气的温度达到工作温度值时（制冷剂的温度和压力具有对应关系，此时工作蒸气的压力同时达到对应的工作压力值），再打开第五阀门25，这样可以确保制冷循环的顺利进行，大大减少工况不佳的状况，提高工作效率。在阴雨天气时，打开辅助加热器12进行加热；

如果管路中的工作蒸气的温度达到报警温度值，电控装置27控制温度声光报警器28发出警报，同时控制显示屏29显示警告信息，通过声光报警器28和显示屏29一起提醒工作人员检查作为冷凝器的第一冷凝蒸发器10处是否存在影响散热的污物或杂物，如果有，工作人员及时进行清洗去除，保证第一冷凝蒸发器10具有良好的散热条件，进而保证本发明具有较高的能效比。

本发明以太阳能蒸汽发生器9产生的太阳能热水为动力，以喷射式制冷为基础，通过阀门和旁通管路改变制冷剂工质的流向，达到为空调系统夏季供冷水，冬季供热水、且全年提供生活热水的目的，为人们提供一种实用、舒适的空调环境，在没有电的情况下依然能够运行，不依赖于电能和燃煤，既达到了全年空调的目的，又无对大气环境有害的制冷剂，符合节能环保，加强生态文明治理的宗旨。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.太阳能喷射式冷热水机组，包括气－气喷射器和气－液喷射器，气－气喷射器具有第一工作蒸气入口、制冷剂蒸气入口以及蒸气流出口；气－液喷射器具有第二工作蒸气入口、制冷剂液体入口和混合流体流出口；以流体的流动方向为下游方向；

其特征在于：还包括太阳能蒸汽发生器、第一冷凝蒸发器、第二冷凝蒸发器、辅助加热器和节流阀；

太阳能蒸汽发生器的出口通过管路连接辅助加热器的进口，辅助加热器的出口通过管路连接所述气－气喷射器的第一工作蒸气入口；气－气喷射器的第一工作蒸气入口上游侧的管路上设有第一阀门；气－气喷射器的蒸气流出口通过管路连接第一冷凝蒸发器的进口，第一冷凝蒸发器的出口通过管路连接气－液喷射器的制冷剂液体入口；第一冷凝蒸发器与气－液喷射器之间的管路上由上游至下游的方向依次串连连接有第二阀门、第一三通接头和第二三通接头；

第二三通接头通过管路连接节流阀的进口，节流阀的出口连接有第三阀门；第三阀门通过管路连接所述第二冷凝蒸发器的进口，第三阀门与第二冷凝蒸发器之间的管路上串联有第三三通接头，第三三通接头通过管路连接有第一旁通阀门；第二冷凝蒸发器的出口设有第四三通接头，第四三通接头的另外两个接口分别连接有第二旁通阀门和第四阀门；第四阀门通过管路连接所述气－气喷射器的制冷剂蒸气入口；第二旁通阀门通过管路连接所述第一三通接头；

第一阀门与辅助加热器之间的管路上串联设有第五三通接头，第五三通接头通过管路连接所述气－液喷射器的第二工作蒸气入口；第一旁通阀门同第五三通接头与气－液喷射器之间的管路相连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能喷射式冷热水机组，其特征在于：第五三通接头与辅助加热器之间的管路上串联设有第五阀门；位于第五阀门上游的辅助加热器的出口处的管路上设有用于监测作为冷凝器的冷凝蒸发器散热状况的温度传感器；所述节流阀、第一至第五阀门、第一旁通阀门和第二旁通阀均为电磁阀；

所述温度传感器、节流阀、第一至第五阀门、第一旁通阀门和第二旁通阀分别与一电控装置相连接，电控装置连接有用于指示工作人员检查清洗第一或第二冷凝蒸发器的声光报警器以及显示屏；

所述辅助加热器为电加热器或燃气加热器。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能喷射式冷热水机组，其特征在于：所述气－气喷射器包括依次相连接的第一吸入室、第一混合室、第一连接段和第一扩压室；

第一吸入室内设有渐缩渐扩型蒸气喷管，渐缩渐扩型蒸气喷管的进口端开口在第一吸入室侧壁上并作为气－气喷射器的第一工作蒸气入口；渐缩渐扩型蒸气喷管的中部设有第一喉部，第一喉部上游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有第一渐缩流道段，第一渐缩流道段的下游端的截面小于其上游端的截面，第一渐缩流道段的下游端与第一喉部相连通，第一渐缩流道段的上游端与渐缩渐扩型蒸气喷管的进口端相连通；

第一喉部下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有渐扩流道段，渐扩流道段的上游端的截面小于其下游端的截面，渐扩流道段的上游端与第一喉部相连通，渐扩流道段的下游端作为渐缩渐扩型蒸气喷管的出口端，渐扩流道段的下游端的截面小于第一渐缩流道段上游端的截面；第一吸入室连接有用于通入制冷剂蒸气的所述制冷剂蒸气入口，制冷剂蒸气入口的开口方向与气－气喷射器的第一工作蒸气入口方向相垂直。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能喷射式冷热水机组，其特征在于：所述气－液喷射器包括依次相连接的第二吸入室、第二混合室、第二连接段和第二扩压室；

第二吸入室连接有两级渐缩蒸气喷管，两级渐缩蒸气喷管的进口端位于第二吸入室的上游外部并作为的气－液喷射器的第二工作蒸气入口，两级渐缩蒸气喷管的出口端伸入第二混合室内；

两级渐缩蒸气喷管的中部设有第二喉部，第二喉部上游侧的两级渐缩蒸气喷管内设有第二渐缩流道段，第二渐缩流道段的下游端的截面小于其上游端的截面，第二渐缩流道段的下游端与第一喉部相连通，第二渐缩流道段的上游端与两级渐缩蒸气喷管的进口端相连通；

第二喉部下游侧的渐缩渐扩型蒸气喷管内设有第三渐缩流道段，第三渐缩流道段的上游端的截面小于其下游端的截面，第三渐缩流道段上游端与第一喉部相连通，第三渐缩流道段的下游端作为两级渐缩蒸气喷管的出口端；

第二吸入室连接有用于通入制冷剂液体的制冷剂液体入口，制冷剂液体入口的开口方向与气－液喷射器的第二工作蒸气入口方向相垂直。

5.权利要求4中所述太阳能喷射式冷热水机组的使用方法，其特征在于：包括夏季使用方法和冬季使用方法；使用前根据制冷剂的种类调节节流阀的开启度以获得设计的制冷剂压差及温度差，并将太阳能蒸发器安装于向阳光照充分处；使用户供水通过第二冷凝蒸发器；

夏季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是关闭第一旁通阀门和第二旁通阀门，打开第一至第四阀门；使用户热水通过第一冷凝蒸发器；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器中被加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门，制冷剂工作蒸气通过第五三通接头分为两路，一路制冷剂工作蒸气进入气－气喷射器，另一路制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器；

进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气通过渐缩渐扩型蒸气喷管时进行绝热膨胀，形成低压高速气流，在低压和高速气流引流的作用下将作为蒸发器的第二冷凝蒸发器中的制冷剂蒸气吸入第一吸入室；来自太阳能蒸汽发生器的制冷剂工作蒸气与来自第二冷凝蒸发器的制冷剂蒸气在第一混合室中充分混合在一起，在通过第一扩压室时流速降低压力升高；压力升高后的制冷剂蒸气接着通过管路进入作为冷凝器的第一冷凝蒸发器，在第一冷凝蒸发器中冷凝为液体制冷剂；冷凝过程中制冷剂将热量释放至通过第一冷凝蒸发器的用户热水中，从而为用户提供热水；

液体制冷剂通过第一三通阀和第二三通阀后，一部分液体制冷剂作为制冷剂进入节流阀后降压并进入作为蒸发器的第二冷凝蒸发器，并在第二冷凝蒸发器中蒸发吸热成为制冷剂蒸气，该部分制冷剂蒸气被吸入气－气喷射器的第一吸入室从而继续循环流动；

进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气在经过两级渐缩蒸气喷管时形成低压高速气流，将通过第二三通阀的另一部分液体制冷剂经制冷剂液体入口吸入第二吸入室，进入气－气喷射器的制冷剂工作蒸气和被吸入气－气喷射器的制冷剂液体在第二混合室中充分混合，混合过程中制冷剂工作蒸气产生凝结，凝结后的混合制冷剂液体进入第二扩压室，在第二扩压室内流速降低压力升高，进行绝热压缩过程；压力升高后的制冷剂液体返回太阳能蒸汽发生器，在太阳能蒸汽发生器中再次被加热，重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过作为蒸发器的第二冷凝蒸发器不断吸收用户供水的热量，为用户提供源源不断的空调冷水；

冬季使用方法依次按以下步骤进行：

第一是打开第一旁通阀门、第二旁通阀门和第二阀门，关闭第一阀门、第三阀门和第四阀门；

第二是液态制冷剂在太阳能蒸汽发生器中被加热后产生高温高压的制冷剂工作蒸气，打开第五阀门；

制冷剂工作蒸气通过第五三通接头后，一部分制冷剂工作蒸气通过第一旁通阀门和第三三通接头进入作为冷凝器的第二冷凝蒸发器，在第二冷凝蒸发器中将热量释放在采暖用水中，为用户提供热水；另一部分制冷剂工作蒸气进入气－液喷射器的第二工作蒸气入口，在通过两级渐缩蒸气喷管时形成低压高速气流，在制冷剂液体入口处产生抽吸作用；

工作蒸气放热冷凝后，在气－液喷射器的抽吸作用下，经第二旁通阀、第一三通阀、第二三通阀和气－液喷射器的制冷剂液体入口进入第二吸入室，与经第二工作蒸气入口进入气－液喷射器的制冷剂工作蒸气充分混合，混合过程中其中的气态制冷剂产生凝结现象；凝结后的制冷剂液体在通过第二扩压室时流速降低压力升高，发生绝热压缩，最后返回太阳能蒸汽发生器，在太阳能蒸汽发生器中再次被加热；重复进行本步骤，制冷剂在不断地循环中通过第二冷凝蒸发器不断将热量释放在采暖用水中，为用户提供源源不断的热水。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于：电控装置内预置有工作温度值、报警温度值；

夏季使用方法的第一步骤中以及冬季使用方法的第一步骤中，首先启动电控装置，通过电控装置控制各阀门的启闭；

夏季使用方法的第二步骤中以及冬季使用方法的第二步骤中，电控装置监控温度传感器的数据，当管路中的工作蒸气的温度达到工作温度值时再打开第五阀门；在阴雨天气时，打开辅助加热器进行加热；

如果管路中的工作蒸气的温度达到报警温度值，电控装置控制温度声光报警器发出警报，同时控制显示屏显示警告信息，通过声光报警器和显示屏一起提醒工作人员检查作为冷凝器的第一冷凝蒸发器处是否存在影响散热的污物或杂物，如果有，工作人员及时进行清洗去除，保证第一冷凝蒸发器具有良好的散热条件。