CN1407297A - 太阳能中高温集热吸收式空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能中高温集热吸收式空调系统，该系统包括一个可以将热媒水加热至150－200℃的太阳能中高温集热装置；一个用以将从集热装置来的热媒水储存的储热水箱；一个热源进出口与储热水箱循环相接的制冷机；一个经循环管道与储热水箱相连的空调器，该空调器经另一循环管道与储冷水箱相连；还包括一个可与空调器和制冷机相连接的辅助锅炉，和一与集热装置相连的热交换器。本发明提供了一种适于四季不同自然环境下使用，可实现夏季制冷，冬季采暖，全年提供生活热水三项功能，一次性投资与普通中央空调相当，但运行成本低，是普通空调的三分之一到四分之一的太阳能空调系统，还具有热效率高，制造安装操作管理方便，节约常规能源等优点。

Description

太阳能中高温集热吸收式空调系统

技术领域

本发明涉及一种能利用太阳能量的空调系统。

背景技术

目前，许多的国家和地区空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重，利用太阳能这种可再生的清洁能源来驱动空调系统，对节约常规能源，保护自然环境都具有十分重要的意义。市场上尚无成功的太阳能空调产品上市，存在的主要问题是：综合效率低，利用率低，不能适应不同自然环境的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于四季不同自然环境下使用，实现夏季制冷，冬季采暖，全年提供生活热水三项功能，综合效率高，操作管理方便的太阳能中高温集热吸收式空调系统。

本发明的工作原理是利用太阳能中高温集热装置为吸收式制冷机提供发生器所需要的热媒水。其技术方案包括：

(1)一个可以将热媒水加热至150-200℃的太阳能中高温集热装置；

(2)、一个用以将从集热装置来的热媒水储存的储热水箱，该储热水箱和集热装置间有可使热媒水在储热水箱和集热装置间循环的管道；

(3)、一个热水型吸收式制冷机，制冷机的热源进出口与储热水箱经管道循环相接；

(4)、一个与制冷机的冷媒水进出口循环相接的储冷水箱。设储冷水箱的目的是降低空调系统的热量损失。在白天太阳辐照充裕的情况下，可以将制冷机产生的冷媒水储存在储冷水箱内，其优点在于这种情况下的系统热量损失显然要比以热水形式储存在储热水箱中低得多，因为夏季环境温度与冷媒水温度之间的温差要明显小于热媒水温度与环境温度之间的温差；

(5)、一个辅助锅炉，辅助锅炉与制冷机的热源进出口经管道循环相接；

(6)一个空调器，该空调器经循环管道与储热水箱相连，用来自储热水箱的热媒水实现采暖；经循环管道与储冷水箱相连，用来自储冷水箱的冷媒水完成制冷；经循环管道与辅助锅炉相连，在热媒水温度不够的情况补充热量；

(7)一个与集热装置循环相接的热交换器，用来从集热装置中将热媒水引出，使其与热交换器水箱的生活用水进行热交换。

本发明的系统中，还包括一个经管道与制冷机循环相接的冷却塔。

本发明系统中还包括一个用来将完成热交换后的热媒水循环至集热装置的循环泵；一个用来将热媒水循环至制冷机进行热交换的循环泵；一个用以将制冷机来的冷媒水循环至储冷水箱的循环泵；一个将储冷水箱的冷媒水循环至空调装置的循环泵和一个将储热水箱的热媒水循环至空调装置的循环泵及一个将冷却塔中水循环至制冷机的循环泵。

本发明中的空调器可以为空调箱、风机盘管。

本发明按单位面积计算，一次性投资与普通中央空调相当，但运行成本低，是普通空调三分之一到四分之一；经测试，符合国家规定中央空调标准；是一种热效率高、制造安装操作管理方便、节约常规能源的绿色环保产品。适用于四季不同的自然环境，能实现夏季制冷，冬季采暖，全年供应生活热水三大功能。

附图说明

图1为本发明的设备流程图；

图2为本发明集热装置的结构示意图；

下面将结合附图对本发明进一步详述：

具体实施方式

图1中，1为太阳能中高温集热装置(本实施例采用中科阳光创业公司生产的太阳能中高温集热装置)，储热水箱8经管道与集热装置1循环相接，溴化锂吸收式制冷机2的热源进出口经管道与储热水箱8循环相接，储冷水箱7经管道与制冷机2的冷媒水进出口循环相接；空调箱4经管道与储冷水箱7循环相接，经另一管道与辅助锅炉3循环相接，又经另一管道与储热水箱循环相接；生活用水储水箱中的热交换器5经管道与集热装置1循环相接；冷却塔6与制冷机2循环相接。储热水箱8和热交换器5与集热装置1之间的管道上装有循环泵9_-1，用以将储热水箱8下部的热媒水或热交换器5下部的热媒水循环至集热装置1中；储热水箱8和辅助锅炉3与制冷机2之间的管道上装有循环泵9_-2，用以将储热水箱8上部的热媒水或辅助锅炉3的热媒水循环至制冷机2的热源进口；制冷机2和储冷水箱7之间的管道装有循环泵9_-3，空调箱4与储冷水箱7之间管道上装有循环泵9_-4，制冷机2与冷却塔6之间的管道上有循环9_-5，储热水箱8和空调箱4之间的管道上有循环泵9_-6。在太阳能中高温集热装置1中加热至150-200℃的热媒水经管道进入储热水箱8；由储热水箱8向制冷机2提供热媒水，在制冷机2运行过程中产生的冷媒水经泵9_-3送入储冷水箱7下部由储冷水箱向空调箱4提供冷媒水以制冷，完成制冷后的冷媒水再流经储冷水箱7上部继而进入制冷机2循环往复。从制冷机2流出的已降温热媒水流回储热水箱8下部再由储热水箱8下部流回到太阳能中高温集热装置1中，继续加热成高温热媒水，这样循环往复。如储热水箱中的热媒水温度过低，使制冷机制冷效率下降，热媒水可流经辅助锅炉补充热量。

在该系统中，一般遵循热液走上，冷液走下的原则。

冬季，可将储热水箱8中的热媒水直接经泵9_-6送往空调器中以达到供热采暖的目的。当太阳能不足时，将热媒水送至辅助锅炉补充能量。

如需生活用水时，可将集热装置1加热的高温热媒水直接通入生活用水储水箱中的热交换器5中进行热交换，将储水箱中的水加热以供使用。

在本系统中可加设自动控制装置，与冷却塔6、循环泵9_-6组成自动控制系统，以保证空调系统能在不同的情况下正常运行，自动切换，安全运转。

图2中，由聚光器11、接收器12、高反射率的反光材料13、吸热管14组成集热装置1，聚光器11是采用非成像低倍率聚光镜，它是太阳能中高温集热装置的关键部件，其反光系统采用渐开线和复合抛物面两级加热，在给定的受光角范围内，入射光聚集在接收器12上，由于有较大的接收角，在运行中，不需要跟踪太阳，既能有效地接收太阳的直射光又能收集太阳的漫射光，反光材料13其反射率可达0.9以上，寿命10年，接收器12上的吸热管14采用高效热管真空管，所构成的集热系统热效率高，所加热的工质温度可达150-200摄氏度。

Claims (6)

1、一种太阳能中高温集热吸收式空调系统，其特征在于：该系统包括：

①一个可以将热媒水加热至150-200℃的太阳能中高温集热装置(1)；

②一个用以将从集热装置(1)来的热媒水储存的储热水箱(8)，该储热水箱(8)和集热装置(1)间有可使热媒水在储热水箱(8)和集热装置(1)间循环的管道；

③一个热水型吸收式制冷机(2)，制冷机(2)的热源进出口与储热水箱(8)经管道循环相接；

④一个与制冷机(2)的冷媒水进出口循环相接的储冷水箱(7)；

⑤一个辅助锅炉(3)，辅助锅炉(3)与制冷机(2)的热源进出口经管道循环相接；

⑥一个空调器(4)，该空调器(4)经循环管道与储热水箱(8)相连；经另一循环管道与储冷水箱7相连；经另一循环管道与辅助锅炉(3)相连；

⑦一个与集热装置(1)循环相接的热交换器(5)，用来从集热装置(1)中将热媒水引出，使其与热交换器(5)水箱的生活用水进行热交换；

2、根据权利要求1所述的空调系统，该系统还包括：循环泵(9_-1)用来将完成热交换后的热媒水循环至集热装置(1)，循环泵(9_-2)用来将热媒水循环至制冷机(2)进行热交换，循环泵(9_-3)用以将制冷机(2)中冷媒水循环至储冷水箱(7)，循环泵(9_-4)用于将储冷水箱中的冷媒水循环至空调器(4)中，循环泵(9_-6)用以将储热水箱(8)中的热媒水循环至空调器(4)中。

3、根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：制冷机(2)经管道与冷却塔(6)循环相连，在管道上装有用以将冷却塔中水循环至制冷机(2)中的循环泵(9_-5)。

4、根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：太阳能中高温集热装置(1)其聚光器采用非成像低倍率聚光镜，其反光系统采用渐开线和复合抛物面两级加热。

5、根据权利要求1所述的空调系统，其制冷机(2)为溴化锂吸收式制冷机。

6、根据权利要求1所述的空调系统，其空调器(4)为空调箱、风机盘管。

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