CN203068694U

CN203068694U - 一种绿色水空调系统

Info

Publication number: CN203068694U
Application number: CN 201220725881
Authority: CN
Inventors: 谢维成; 李洋
Original assignee: Xihua University
Current assignee: Xihua University
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2022-12-25

Abstract

本实用新型公开了一种绿色水空调系统，其空调部分包括制冷和制热两部分。制冷部分采用耐高压的蒸发池和真空泵组成，真空泵通过对蒸发池罐体内部的抽气以实现真空环境，高压喷头喷出的水雾会迅速气化吸收环境热量；制热部分为一个制热器，制冷部分和制热部分均由控制终端进行控制。本系统突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，采用水作为循环介质，具有环保高效的特点，无污染蓄热量大等特点。介质的更换方法简单成本低廉使用纯净水即可。本系统还进一步将太阳能的热利用和制冷有机的结合起来，能够广泛的应用于各种型号的车辆及室内，市场推广价值极高；能够减少汽车尾气的排放，对环境没有任何污染。

Description

一种绿色水空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种绿色水空调系统。

背景技术

在日常的生活和工作中，空调已经得到了广泛的应用，来对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。

但是，现在市面上的空调大多使用耗能大的压缩机制冷，所用的制冷剂（氟利昂）会破坏臭氧层；同时，在21世纪随着能源需求的增加，导致其价格的上涨，促使人们对于新低耗，无污染空调系统的需求。

因此，针对上述情况，开发高效节能环保的空调系统已是迫在眉睫。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种绿色水空调系统，突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，采用水作为循环介质，具有环保高效的特点，无污染蓄热量大等特点，实现了能源利用的可持续发展。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种绿色水空调系统，包括：水循环制冷系统、制热系统、空气更新系统和智能控制系统；

所述水循环制冷系统包括依次连接的蓄水池、抽水机、内置有高压喷头的蒸发池、真空泵和集水池，所述集水池的输入端通过液化管道连通于所述真空泵，输出端连通于所述蓄水池；

所述制热系统包括制热器；

所述空气更新系统包括排气扇；

所述智能控制系统包括温度传感器和控制终端，所述温度传感器能够监测环境温度，所述控制终端能够将所述环境温度同设定温度进行比对，并根据比对的结果控制所述真空泵和所述制热器的工作状态；

通过太阳能电池板获得的太阳能转换为电能储存在蓄电池中供所述绿色水空调系统使用。

优选的，所述控制终端能够通过远程遥控改变所述设定温度的值。

优选的，所述蒸发池具体由耐高压的罐体组成。

优选的，所述制热器具体为PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。

优选的，所述温度传感器具体选用CWF2精密型。

优选的，所述控制终端具体采用Msp430单片机。

优选的，所述太阳能电池板具体选用单晶硅太阳能电池板。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的绿色水空调系统，突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，采用水作为循环介质，具有环保高效的特点，无污染蓄热量大等特点，实现了能源利用的可持续发展。本实用新型提供的绿色水空调系统，具有较高的实用性，能够广泛的应用于各种型号的车辆及室内，市场推广价值极高；尤其是运用在车辆上时，能够减少汽车尾气的排放，对环境没有任何污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为水的沸点与真空度的关系图；

图2为本实用新型实施例提供的绿色水空调系统的框图。

其中，1为蓄水池，2为抽水机，3为高压喷头，4为蒸发池，5为真空泵，6为控制终端，7为排风扇，8为制热器，9为温度传感器，10为蓄电池，11为太阳能电池板，12为集水池。

具体实施方式

本实用新型公开了一种绿色水空调系统，突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，采用水作为循环介质，具有环保高效的特点，无污染蓄热量大等特点，实现了能源利用的可持续发展。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为水的沸点与真空度的关系图；图2为本实用新型实施例提供的绿色水空调系统的框图。

本实用新型实施例提供的绿色水空调系统，其核心改进点在于，包括：水循环制冷系统、制热系统、空气更新系统和智能控制系统；

水循环制冷系统包括依次连接的蓄水池1、抽水机2、内置有高压喷头3的蒸发池4、真空泵5和集水池12；集水池12的输入端通过液化管道连通于真空泵5，输出端连通于蓄水池1；

制热系统包括制热器8，在环境温度较低的情况下，通过对制热器8环境加热使环境温度升高；

空气更新系统包括排气扇7，为环境提供新鲜的空气，以确保用户的舒适体验；

智能控制系统包括温度传感器9和控制终端6，温度传感器9能够监测环境温度，控制终端6能够将环境温度同设定温度进行比对，并根据比对的结果控制真空泵5和制热器8的工作状态，以使环境温度达到设定的温度；

现在结合框图具体说明一下该系统制冷时的工作原理及实施方式。

蓄水池1中储有足量的冷水，这些水由抽水机2抽出，通过高压喷头3喷出，在蒸发池4内形成水雾。蒸发池4具有封闭的罐体结构，在真空泵5的作用下蒸发池4内的气压可低至几百帕，此时水的沸点降为0～15°C（压强与沸点的对应关系如表1和图1所示），因此水雾将迅速气化吸热。在真空泵5不停的运转下持续的吸走环境的热量，已达到降低环境温度的作用，并通过排气扇7给环境带来新鲜的空气。之后，由真空泵5吸出的蒸汽在液化管道的循环过程中将冷凝液化，并存储在集水池12中，此时该水为热水。最终，水在集水池12中冷却后将被送至蓄水池1循环利用。

压力（pa）	1000	10000	20000	30000	40000	50000	60000	70000	80000	90000	100000
												水沸点（°C）	6.9696	45.806	60.058	69.095	75.857	81.318	85.926	89.932	93.496	96.687	99.606

表1、水的沸点与真空度的关系表格

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的绿色水空调系统，突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，采用水作为循环介质，具有环保高效的特点，无污染蓄热量大等特点，实现了能源利用的可持续发展。

为了进一步优化上述的技术方案，通过太阳能电池板11获得的太阳能转换为电能储存在蓄电池10中供绿色水空调系统使用。在本实施例中，通过采用太阳能电池板11为蓄电池10供电，尤其是运用在车辆上时，不仅降低了使用成本，降低了燃油的使用，减少了汽车尾气的排放，对环境没有任何的污染（现有技术中的汽车空调是发动机直接带动的，汽车空调的功率是1000W--5000W不等。因此汽车打开空调后将增加10%～25%的油耗）。且系统功耗低（整个系统耗电仅几百瓦）市场推广价值极高。

下面结合具体的数据，进行计算及对比：

使用普通车载空调：

产生尾气以93#汽油为例，经过综合的分析普通汽车在打开空调后汽车的油耗会每100公里增加油耗1-2L。既行车成本每百公里增加行车成本10～15元。以平均每辆车每年行车10000有5000公里使用车载空调计算每年空调耗油费用达到50～60L按照7.50元/升费用将达到375～450元/年。

一公升汽油质量1.476Kg，汽油含碳量大概70-80%。考虑到不完全燃烧，这样可以计算得到产生CO₂的量在3.8Kg左右。因车载空调产生CO₂的量在9500～11400Kg左右。

使用本实用新型实施例提供的绿色水空调系统：

因采用太阳能蓄电池供电，即耗油量为0L，产生的额外油耗费用0元，产生的额外CO₂排放为0Kg。

为了进一步优化上述的技术方案，其控制终端6能够通过远程遥控改变设定温度的值，具有方便操作的特点。至于远程控制的实现形式，本领域技术人员能够实际情况进行选择，在此不作具体限定。

作为优选，蒸发池4具体由耐高压的罐体组成，以确保罐体内部在低压环境下的情况下不会发生形状的变化。

在本实施例中，制热器8具体为PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。

温度传感器9具体选用CWF2精密型。该传感器灵敏度高、反应迅速，采用全新工艺、产品性能稳定，可长期工作采用双层密封工艺，具有良好的绝缘密封性和抗机械碰撞、抗折弯能力、可靠性高。

在温度传感器9采集到环境温度过后，将数据送至控制终端6。控制终端6具体采用Msp430单片机。该单片机将处理由温度传感器9采集到的数据，将环境温度与系统的设定温度进行比对。当采集到的环境温度高于设定温度则说明需要进行制冷操作，则由控制终端6控制真空泵5工作并且根据设定情况改变真空泵5的转速，温度的改变速度按照用户的要求可以进行选择。

当然，关于温度传感器9的控制终端6具体型号，在此只是给出了一种较为优选的实施例，可以根据实际需要选择合适的型号，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，在此不再赘述。

空气更新系统中，排气扇7选用为功率大低噪音的型号。不论是在系统制冷或是制热的时候，该排气扇7均工作。不仅为环境带来新鲜的空气，还将冷气或热气均匀分布。并且该排气扇7的风速也是可以由控制终端6控制。

太阳能电池板11为该系统的供能部分。在优选的实施例中，太阳能电池板11具体选用单晶硅太阳能电池板。单晶硅太阳能电池，是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。该太阳能电池板将太阳能转换为电能储存在蓄电池中为空调系统提供电能。太阳能电池板11配合蓄电池10可持续的将太阳能转换为电能并且存储起来。以保证空调系统在使用的时候能够达到用户的设定要求温度。使用户能够体验舒适的环境。

节能空调综合耗能分析：

当该装置安装于汽车上时不论是在制冷或是制热时空调系统功率基本为100～150W。

在蓄电池的配合下使汽车在户外时间与使用空调时间几乎达到了3:2，这基本上满足了人们对于舒适汽车驾驶环境的要求。

综合对比节能车载空调每年可为车主节约375～450元并且大大减少碳排放量。空调一次安装可长期使用设计使用年限为30年。总共可为车主节约11250～13500元。减少碳排放量285000～342000Kg。

综上所述，本实用新型实施例提供的绿色水空调系统，突破传统意义的空调系统制冷使用压缩机和使用氟利昂作为介质的制冷的方法，将太阳能的热利用和制冷有机的结合起来，且整个系统无污染耗能极低，实现了能源利用的可持续发展。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种绿色水空调系统，其特征在于，包括：水循环制冷系统、制热系统、空气更新系统和智能控制系统；

所述水循环制冷系统包括依次连接的蓄水池（1）、抽水机（2）、内置有高压喷头（3）的蒸发池（4）、真空泵（5）和集水池（12），所述集水池（12）的输入端通过液化管道连通于所述真空泵（5），输出端连通于所述蓄水池（1）；

所述制热系统包括制热器（8）；

所述空气更新系统包括排气扇（7）；

所述智能控制系统包括温度传感器（9）和控制终端（6），所述温度传感器（9）能够监测环境温度，所述控制终端（6）能够将所述环境温度同设定温度进行比对，并根据比对的结果控制所述真空泵（5）和所述制热器（8）的工作状态。

2.根据权利要求1所述的绿色水空调系统，其特征在于，通过太阳能电池板（11）获得的太阳能转换为电能储存在蓄电池（10）中供所述绿色水空调系统使用。

3.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述控制终端（6）能够通过远程遥控改变所述设定温度的值。

4.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述蒸发池（4）具体由耐高压的罐体组成。

5.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述制热器（8）具体为PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。

6.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述温度传感器（9）具体选用CWF2精密型。

7.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述控制终端（6）具体采用Msp430单片机。

8.根据权利要求2所述的绿色水空调系统，其特征在于，所述太阳能电池板（11）具体选用单晶硅太阳能电池板。