CN110274330A - 一种太阳能节能空调器 - Google Patents

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李雪松
李家新
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Abstract

本设计提出一种太阳能节能空调器，其换热装置同时包括蒸汽压缩式制冷循环装置以及热管换热器装置，热管换热器的核心部件是换热热管，换热热管主要由管壳、管芯、隔热板和工作流体组成，管壳的两端加装了端盖，其一端为蒸发端，而另一端则为冷凝端，热管内部的环境应为负压状态，其内充盈着工作的制冷流体。再经过外部的电气设备，控制设备及各种工业空调的内部集成热管换热器，从而实现与制冷剂蒸汽压缩制冷装置的一个协同工作，在机器内部温度较外部环境温度高的时候，这使得热管换热装置便可以在温度梯度的驱动下自发的将热量从内部转移至机壳外部从而实现温度调节这个目的，以便于减轻蒸汽压缩制冷设备在调节温度时的参与程度，保证其在不工作或低负荷运行时尽可能地节约能耗并延长整个压缩机乃至于整个空调装置的使用寿命的技术效果。

Description

一种太阳能节能空调器
技术领域
本发明涉及一种新型节能减排装置。
背景技术
当下，较为常见的空调设备，都为单一的蒸汽压缩式制冷机组，热量的转移完全靠单一的压缩制冷循环，这些空调设备的运行依赖于电气系统或者控制系统内部的温度监测装置来进行调控。控制系统外部温度高于内部温度时，空调内外产生温差，控制系统启动压缩机制冷循环依靠热泵装置实现将热量从内部低温热源转移至外部高温热源的逆向转移，不过，在许多高纬度的地区往往很多时候室外的温度会低于室内温度，热量随温度梯度自发地向室外扩散转移，从而利用空调压缩机制冷循环进行热量的转移就显得不甚合理，是对能源的极大浪费。此外，频繁的启停压缩机，会加剧压缩设备的损耗，缩短其使用寿命，最终将导致整个空调系统的提前损坏，故而，设计一种优秀的供能装置并且尽可能的是的热量的转移遵从自发转移的方式，避免启动耗电量极大的压缩制冷设备在节能减排，降低能耗的发展中无疑是应运而生。
热管换热技术在于充分利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，依赖于热管的传热将高温侧发热源的热量迅速传递到低温热源处，其导热能力优于几乎全部已知金属的导热能力。管内的热量传递则是通过工质的相变过程加以实现。通过设置一系列的热管排列组成换热装置就可以大幅度提升传热，同时兼具缩小内外温差，减轻设备整体体积和质量。热管作为一种具有超高导热性能的元件，具有极高的导热性还兼具了良好的等温性。
不过，实现热量的逆向传递时热管换热系统受到限制，就需要热管换热与制冷压缩交替使用，再通过把控整体设备内部温度来保证各个部分的运行安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能节能空调器，以用来实现更低的设备能耗和更为合理的热量转移控制方式。
本发明采用的技术方案如下：
一种太阳能节能空调器，其特征在于：空调器内部设置有太阳能电气设备以及压缩机制冷设备以及热管换热器两套热交换装置；热管换热器的主要组成部分是热管，热管具有两个蒸发端，同时具有一个冷凝端。太阳能电气设备应有一个外置的太阳能电池板、一个降压装置、两个稳流装置、一个数控系统和电控自动调温系统、一个蓄电池、两个具有发电层上冷却水箱层。
进一步地、热管换热器的主要组成部分热管具有两个蒸发端，同时具有一个冷凝端，冷凝端应完全暴露在冷凝器的进风端，两蒸发端应分别对应布置在两风机的进风端。
进一步地、热管由管壳、绝热隔板和工质流体构成，热管内部应该具有一定程度的真空度，管壳外应该穿接许多散热翅片。
进一步地、太阳能发电系统一端连接一个降压装置，降压装置要连接一个稳流装置，稳流装置连接到一个数控系统和电控自动调温系统，调温系统一方面要连接蒸发装置、冷凝装置及压缩制冷装置，另一方面连接一个蓄电池，蓄电池一端连接一个稳流器，另一端连接太阳能电池板。
进一步地、该蓄热冷却水装置外接有两个接受冷凝器散热的蓄热管，蓄热管连接在两个发电层上的冷却水箱层，冷却水箱层与发热层之间布置有散热翅片，冷却水系统包括一个冷却水箱，冷却水箱连接一个水泵。
附图说明
图1为太阳能节能空调整体结构
图2为太阳能电气系统示意
图3为热管换热器结构示意
具体实施方式
为了理解方便，下面将结合附图与实施例对本发明作进一步的解释说明。
如图1所示，空调器内部设置有太阳能电气设备1以及压缩机制冷设备以及热管换热器两套热交换装置。其中，压缩制冷设备应该包括压缩机2、冷凝器7和蒸发器9a及 9b，并且配套风机6、8a和8b，风机6应该布置在正对空调柜体的出风口，对中央冷凝器7 进行抽风散热，风机6抽风散热外端应连接两个蓄热热管，蓄热热管连接到太阳能电气系统的冷却水温差发电装置，风机8a及8b应该对工质蒸发进程起到推进作用，蒸发器9a和9b 应该对应布置在风机8a和8b的出风口处，他们均应在太阳能电气组件1的控制下起到制冷压缩的功效。而热管换热器的主要组成部分是热管3，热管具有两个蒸发端4a和4b，同时具有一个冷凝端5，冷凝端应完全暴露在冷凝器7的进风端，两蒸发端4a和4b，应分别对应布置在两风机8a和8b的进风端。热管3由管壳、绝热隔板和工质流体构成，热管3内部应该具有一定程度的真空度，其内灌注制冷工质流体。管壳外应该穿接许多散热翅片以增强换热能力。
太阳能电气设备如图2所示应有如下结构，首先是一个外置的太阳能电池板用以接受太阳能进行发电，太阳能发电系统一端连接一个降压装置，降压装置要连接一个稳流装置，稳流装置连接到一个数控系统和电控自动调温系统，调温系统一方面要连接蒸发装置、冷凝装置及压缩制冷装置，用以监控运行环境安全，另一方面连接一个蓄电池，蓄电池一端连接一个稳流器，另一端连接回太阳能电池板供电池板正常运行，稳流器与一个蓄热冷却水温差装置的发电层相连接，该蓄热冷却水装置外接有两个接受冷凝器散热的蓄热管，蓄热管连接在两个发电层上的冷却水箱层，用以加热冷却水，冷却水箱层与发热层之间布置有散热翅片，除此之外冷却水系统还包括一个冷却水箱，冷却水箱连接一个水泵。
如图3所示换热器，其原理如下：两蒸发端接受来自太阳能电气设备的加热从而实现工质的汽化，从而从太阳能热源吸取汽化潜热，两侧气化后的蒸汽向管中冷凝端流动继而遇冷凝结并向散热区域释放出汽化潜热，被冷凝后的工质变成冷凝液珠再通过毛细孔壁借助重力作用回流至两侧的蒸发端，再继续进行受热汽化，从而在热管内工质的气液两相相变换热循环往复的进行，将大量的太阳能电加热源的热量带到散热区域，温差越大，其散热效率随之越高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能节能空调器，其特征在于：空调器内部设置有太阳能电气设备以及压缩机制冷设备以及热管换热器两套热交换装置；热管换热器的主要组成部分是热管，热管具有两个蒸发端，同时具有一个冷凝端；太阳能电气设备应有一个外置的太阳能电池板、一个降压装置、两个稳流装置、一个数控系统和电控自动调温系统、一个蓄电池、两个具有发电层上冷却水箱层。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能节能空调器装置，其特征在于：热管换热器的主要组成部分热管具有两个蒸发端，同时具有一个冷凝端，冷凝端应完全暴露在冷凝器的进风端，两蒸发端应分别对应布置在两风机的进风端。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能节能空调器装置，其特征在于：热管由管壳、绝热隔板和工质流体构成，热管内部应该具有一定程度的真空度，管壳外应该穿接许多散热翅片。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能节能空调器装置，其特征在于：太阳能发电系统一端连接一个降压装置，降压装置要连接一个稳流装置，稳流装置连接到一个数控系统和电控自动调温系统，调温系统一方面要连接蒸发装置、冷凝装置及压缩制冷装置，另一方面连接一个蓄电池，蓄电池一端连接一个稳流器，另一端连接太阳能电池板。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能节能空调器装置，其特征在于：蓄热冷却水装置外接有两个接受冷凝器散热的蓄热管，蓄热管连接在两个发电层上的冷却水箱层，冷却水箱层与发热层之间布置有散热翅片，冷却水系统包括一个冷却水箱，冷却水箱连接一个水泵。
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