CN1760595A - 太阳能空调器 - Google Patents
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Abstract
太阳能空调器，具体地说是一种以太阳能作为能源的新型太阳能空调器，主要由太阳能集热增温储能系统、室外空调系统、室内空调系统、生活供水系统组成。它通过循环泵输出制冷工质，由于太阳能集热器不断吸收太阳能热量，使通过增温盘管的制冷介质迅速加温汽化，当增压阀进一步增压后，再由两个四通阀相互转换或直接连接到室内空调机通过蒸发来实现取暖；或连接到储水桶内的预冷盘管，通过预冷后，再连接到冷凝器，冷凝后的制冷介质通过转换由节流器连接到室内空调机然后通过蒸发器蒸发来实现制冷；夜晚或阴雨天时，可通过增温储能器储存的热量来制冷、取暖，当热量不足时，可利用自动电辅加热器的电辅功能工作，同时在在冷凝器的前端安装了热回收装置，利用储水桶内的预冷盘管对制冷介质进行预冷并加热生活用水，通过热量回收可以为用户长年提供生活用热水，在回收热量同时也增强了冷凝效果，改善了设备运行情况，提高空调使用效果，节约了电能，减少对环境的污染，并真正达到节能、高效，一机多用。
Description
技术领域
本发明属于太阳能空调技术领域，具体地说是一种以太阳能作为能源的新型太阳能空调器。
背景技术
目前，市场上的大多数空调器都是通过电能转换，来实现制冷和制热的目的，并且由于采用氟利昂压缩制冷，因而大都存在着严重破坏大气臭氧层、污染环境、耗电量大、使用寿命短等缺陷，且长期使用会对人体产生一定的危害；而使用溴化锂机组，因占地面积大、设备使用复杂、另需锅炉供热等因素，不适于一般家庭使用。另外，随着全球能源危机的不断恶化，利用太阳能作为能源的空调器在探索研究中不断发展，如采用光电池所产生电能带动压缩机工作的空调器，但这种结构的空调器最大缺陷是制造成本高且光伏转化效率低，因而其推广应用前景很不乐观。
发明内容
本发明的目的是为解决上述存在的缺陷，提供一种集制冷、制热及生活用热水于一体的、节能效果显著、设备利用率高、生产成本低、易推广普及的安全环保、多功能新型太阳能空调器。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明采用无氟制冷工质为制冷剂属无氟制冷，设计为分体式，其主要由太阳能集热增温储能系统、室外空调系统、室内空调系统、生活供水系统组成。通过循环泵(1)输出制冷工质，由于太阳能集热器(3)不断吸收太阳能热量，太阳能增温储能器(2)内的储能介质迅速升温，使通过增温盘管(18)的制冷介质迅速加温汽化，当增压阀(4)进一步增压后，再由一号四通阀(5)与二号四通阀(12)转换或直接连接到室内空调机(10)，然后通过蒸发器(11)蒸发来实现取暖；或连接到储水桶(6)内的预冷盘管(17)，通过储预冷盘管(17)的预冷后，再连接到冷凝器(7)，冷凝后的制冷介质通过二号四通阀(12)的转换由节流器(8)连接到室内空调机(10)，然后通过蒸发器(11)蒸发来实现制冷；夜晚或阴雨天时，可通过太阳能增温储能器(2)储存的热量来制冷取暖，当热量不足时，可利用自动电辅加热器(16)的电辅功能工作，使空调能够保持经济稳定的运行状态；同时在在冷凝器(7)的前端安装了热回收装置，利用储水桶(6)内的预冷盘管(17)对制冷介质进行预冷并加热生活用水，通过热量回收可以为用户长年提供生活用热水，在回收热量同时也增强了冷凝效果，改善了设备运行情况，提高空调使用效果，节约了电能，减少对环境的污染，并真正达到节能、高效，一机多用。
本发明与现有空调技术相比，其有益技术效果是：
1.由于采用了太阳能集热增温储能装置，并利用蓄热储能介质相变原理储能增温实现制冷取暖，节约了电能开支。
2.热回收装置可充分利用空调运行情况下产生的热量，一年四季为用户提供生活用热水，解决了太阳能热水器寒冷、阴雨天气无法正常使用的难题。
3.采用无氟制冷工质作制冷剂，不用氟利昂，实现无氟制冷，无公害、无污染，安全、环保、卫生。
4.由于在制冷、制热时采用了闭路循环方案，因而具有制冷工质损耗小，运行稳定、噪音小、使用寿命长的优点。
5.节能增效，且阳光越充足越节约电能。有阳光时使用本发明比同级空调节电80％，无阳光时实现节电45～55％。
6.通过与现有空调热泵与太阳能热水器系统充分结合，制冷、制热性能好且生产成本低，易于推广普及。
附图说明
图(一)是本发明原理结构示意图；
具体实施方式
如图(一)所示，本发明由太阳能集热器(3)、增温储能器(2)增压阀(4)、自动电辅加热器(16)、增温盘管(18)组成太阳能集热增温储能系统；循环泵(1)、一号四通阀(5)、二号四通阀(12)、冷凝器(7)、节流器(8)、储液罐(13)、组成室外空调系统；室内空调机(10)与蒸发器(11)组成室内空调系统；储水桶(6)、自动供水器(14)、回水管(15)、预冷盘管(17)组成生活供水系统；其中循环泵(1)输出端与增温盘管(18)进口连接，增温盘管(18)出口与增压阀(4)进口连接，一号四通阀A端与增压阀(4)出口连接，B端与二号四通阀F端，C端与室内空调机(10)的N端连接，D端与储液罐(13)进口连接；二号四通阀的E端与预冷盘管(17)连接，F端与一号四通阀B端连接，G端与冷凝器(7)连接，H端与节流器(8)连接，节流器(8)的另一端与室内空调机(10)的M端连接，凝器(7)一端与预冷盘管(17)连接；其中自动电辅加热器(16)与增温盘管(18)置放在增温储能器(2)内，增温储能器(2)内并装有蓄热储能介质，预冷盘管(17)置放在储水桶(6)内。
以下对本发明的制冷取暖原理进行叙述：
如图1所示当太阳能空调制冷时，通过循环泵(1)输出制冷介质，由于太阳能集热器(3)不断吸收太阳能热量，增温储能器(2)内的储能介质迅速储能升温，使通过增温盘管(18)的制冷介质迅速加温汽化，当增压阀(4)进一步增压后，再由一号四通阀(5)的B端与二号四通阀(12)的F端转换连接到预冷盘管(17)，使制冷介质通过储水桶(6)内的预冷盘管(17)进行预冷并加热生活用水，预冷后的制冷介质输入到到冷凝器(7)，进一步冷凝后并通过二号四通阀(12)的G、H端连通，输入到节流器(8)，节流后制冷介质与室内空调机(10)的N端连接并输入到蒸发器(11)，最后由蒸发器(11)蒸发实现制冷，由室内空调机(10)返回的制冷工质通过N端与一号四通阀(5)的C、D端连通进入储液罐(13)，然后通过储液罐(13)返回循环泵(1)，如此往复循环既实现制冷目的，又达到热水供应的目的。
如图1所示当太阳能空调取暖时，通过循环泵(1)输出制冷介质，由于太阳能集热器(3)不断吸收太阳能热量，增温储能器(2)内的储能介质迅速储能升温，使通过增温盘管(18)的制冷介质迅速加温汽化，当增压阀(4)进一步增压后，再由一号四通阀(5)的A、C端连通并与室内空调机(8)的N端并连接输入到蒸发器(11)，最后由蒸发器(11)蒸发实现制热取暖，由室内空调机(10)返回的制冷介质由M端连接到节流器(8)，节流后的制冷介质通过二号四通阀(12)的H、E端连通转换到冷盘管(17)，通过储水桶(6)内的预冷盘管(17)进行预冷并加热生活用水，预冷后的制冷介质输入到冷凝器(7)，进一步冷凝后通过二号四通阀(12)的G、F连通转换到一号四通阀(5)，并一号四通阀(5)的B、D端连通进入储液罐(13)，然后通过储液罐(13)返回循环泵(1)，如此往复循环既实现热目的，又达到热水供应的目的。
本发明在在冷凝器(7)的前端安装了热回收装置，利用储水桶(6)内的预冷盘管(17)对制冷介质进行预冷并加热生活用水，通过自动供水器(14)来实现自动供水与出水，并保证储水桶(6)内随时都有充足的水量。通过热量回收可以为用户长年提供生活用热水，在回收热量同时也增强了冷凝效果，改善了设备运行情况，提高空调使用效果。
本发明太阳能集热器(3)可为管式或平板式太阳能集热装置，增温储能器(2)与太阳能集热器(3)连通使用，自动电辅加热器(16)与增温盘管(18)置放在增温储能器(2)内，增温储能器(2)内并装有蓄热储能介质，利用增温储能器(2)内蓄热储能介质相变原理，以便在阳光很强的时候吸收热量并相变储存，在太阳辐射不足时向制冷工质放出热量；当夜间、阴雨或寒冷冬天长时间使用空调，增温储能器(2)内温度无法汽化通过增温盘管(18)的制冷介质时，自动电辅加热器(16)便会自动加热，温度达到设定值，自动停止供热。由于增温储能器(2)内蓄热储能介质可以相变储能，所以自动电辅加热器(16)即使在夜间、阴雨天或寒冷冬天也无需长时间工作，就可使空调保持经挤稳定的运行状态，并真正达到节能、高效，一机多用。
Claims (5)
1、一种太阳能空调器，具体地说是一种以太阳能作为能源的新型太阳能空调器，它主要由太阳能集热增温储能系统、室外空调系统、室内空调系统、生活供水系统组成。
2、根据权利要求1所述的新型太阳能空调器，其特征是：采用无氟制冷工质为制冷剂，属无氟制冷。
3、根据权利要求1所述的太阳能空调器，其特征是：通过循环泵(1)输出制冷工质，由于太阳能集热器(3)不断吸收太阳能热量，太阳能增温储能器(2)内的储能介质迅速升温，使通过增温盘管(18)的制冷介质迅速加温汽化，当增压阀(4)进一步增压后，再由一号四通阀(5)与二号四通阀(12)转换或直接连接到室内空调机(10)，然后通过蒸发器(11)蒸发来实现取暖；或连接到储水桶(6)内的预冷盘管(17)，通过储预冷盘管(17)的预冷后，再连接到冷凝器(7)，冷凝后的制冷介质通过二号四通阀(12)的转换由节流器(8)连接到室内空调机(10)，然后通过蒸发器(11)蒸发来实现制冷。
4、根据权利要求1所述的太阳能空调器，其特征是：在在冷凝器(7)的前端安装了热回收装置，利用储水桶(6)内的预冷盘管(17)对制冷介质进行预冷并加热生活用水，通过热量回收可以为用户长年提供生活用热水。
5、根据权利要求1所述的太阳能空调器，其特征是：增温储能器(2)内并装有蓄热储能介质，同样利用增温储能器(2)内蓄热储能介质相变原理，以便在阳光很强的时候吸收热量并相变储存，在太阳辐射不足时向制冷工质放出热量；当夜间、阴雨或寒冷冬天长时间使用空调，增温储能器(2)内温度无法汽化通过增温盘管(18)的制冷介质时，自动电辅加热器(16)便会自动加热，温度达到设定值，自动停止供热。由于增温储能器(2)内蓄热储能介质可以相变储能，所以自动电辅加热器(16)即使在夜间、阴雨天或寒冷冬天也无需长时间工作，就可使空调保持经济稳定的运行状态。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100451529C (zh) * | 2007-01-13 | 2009-01-14 | 青岛大学 | 一种双向双循环热管能量输运系统 |
| CN103388863A (zh) * | 2013-08-20 | 2013-11-13 | 海信（山东）空调有限公司 | 太阳能空调器及其控制方法 |
| CN104364582A (zh) * | 2012-06-12 | 2015-02-18 | 永久太阳能有限公司 | 太阳能系统 |
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2005
- 2005-10-31 CN CN 200510095239 patent/CN1760595A/zh active Pending
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