CN206572665U - 一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，包括设置于房间外的太阳能集热器和蒸发冷却一体化机组，还包括设置于房间内的半导体式室内机；太阳能集热器，包括太阳能光伏电池板，太阳能光伏电池板分别连接太阳能蓄电池、辅助加热水箱；太阳能蓄电池与蒸发冷却一体化机组、半导体式室内机连接；辅助加热水箱、蒸发冷却一体化机组及半导体式室内机之间通过水管网连接；太阳能光伏电池板倾斜的设置于可转动式支撑架上。本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，太阳能光伏电池板在长期使用中能保持光电转换效率不变并在发电的同时将吸收的热量用于对水进行加热，整个空调系统能回收低品位能源加以利用且冷却效率较高。

Description

一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，具体涉及一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统。

背景技术

近年来，太阳能光伏电池板已被广泛应用于家用空调系统中，但其用途仅是单一的提供电能或提供热水，并未将两者有效的结合起来应用。另外，由于太阳能光伏电池板设置于室外，在长期使用中存在易堆积灰尘和表面温度过高的问题，这样不仅会降低光电转换效率，还会造成能量浪费。

目前，家用空调系统大多为分体式，其包括有室内机和室外机。但是，现有的室内机和室外机都存在效率低、性价比低及结构复杂的问题，并且其中很多的能量也未能加以回收利用。现今，大多数空调机组都采用水蒸发冷却降温，这使水质成为影响空调机组运行的重要因素，然而现有的空调机组内循环水箱中的水含有大量的病菌，在很大程度上会影响空调机组的运行效果。

由此可见，如何将太阳能光伏电池板与分体式家用空调系统良好的结合，使太阳能光伏电池板能在长期使用中保持光电转换效率不变并在发电的同时将吸收的热量用于对水进行加热形成热水，使分体式家用空调系统能回收低品位能源加以利用并提高冷却效率是非常值 得研究的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，太阳能光伏电池板在长期使用中能保持光电转换效率不变并在发电的同时将吸收的热量用于对水进行加热，整个空调系统能回收低品位能源加以利用且冷却效率较高。

本实用新型所采用的技术方案是，一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，包括有设置于房间外的太阳能集热器和蒸发冷却一体化机组，还包括有设置于房间内的半导体式室内机；太阳能集热器，包括有太阳能光伏电池板，太阳能光伏电池板分别连接太阳能蓄电池、辅助加热水箱；太阳能蓄电池分别与蒸发冷却一体化机组、半导体式室内机连接；辅助加热水箱、蒸发冷却一体化机组及半导体式室内机之间通过水管网连接；太阳能光伏电池板倾斜的设置于可转动式支撑架上。

本实用新型的特点还在于：

半导体式室内机，包括有室内机壳体，在室内机壳体的一侧壁上呈上下设置有室内机进风口、室内机送风口，与该侧壁相对的室内机壳体另一侧上呈上下设置有室内回风输出口、冷风入口；室内机进风口内设置有初效过滤器，室内回风输出口通过回风管与蒸发冷却一体化机组连接，冷风入口通过送风管与蒸发冷却一体化机组连接；

室内机壳体内靠近室内回风输出口处设置有回风机，回风机通过导线与太阳能蓄电池连接；室内机壳体内呈上下设置有两个翅片组， 两个翅片组之间留有空间形成水流道，且两个翅片组相对的端部均设置有半导体元件；

水流道外接第一水管，第一水管与辅助加热水箱连接，第一水管还通过第二水管与蒸发冷却一体化机组连接，水流道通过第三水管与蒸发冷却一体化机组连接。

蒸发冷却一体化机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有新风口、送风口，新风口通过新风管与回风管连接，送风口与送风管连接；

机组壳体内按照空气进入后流动方向依次设置有第一复合式蒸发冷却单元、第二复合式蒸发冷却单元，第一复合式蒸发冷却单元和第二复合式蒸发冷却单元均与太阳能蓄电池连接，第二复合式蒸发冷却单元分别与第二供水管、第三供水管连接；第一复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a，第二复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b，排风口a和排风口b均与排风风管的一端连接，排风风管的另一端敞开且面向太阳能光伏电池板设置。

第一复合式蒸发冷却单元，包括有填料-换热管复合式换热装置，且填料-换热管复合式换热装置由呈上下设置的填料a和卧管式换热器构成；填料-换热管复合式换热装置的上方设置有布水器a，布水器a的上方与排风口a之间形成排风道；填料-换热管复合式换热装置的下方设置有循环水箱a，布水器a与循环水箱a之间通过第一供水管连接，第一供水管上设置有循环水泵a，循环水泵a通过导线与太阳 能蓄电池连接；填料-换热管复合式换热装置与循环水箱a之间形成二次风流道，二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风入口；

第二复合式蒸发冷却单元，包括有填料-盘管复合式换热装置，且填料-盘管复合式换热装置由呈上下设置的填料b及蒸发冷却盘管构成；填料-盘管复合式换热装置的上方靠近排风口b处设置有布水器b，布水器b与第二水管连接；填料-盘管复合式换热装置的下方设置有循环水箱b，循环水箱b与第三水管连接；填料-盘管复合式换热装置与循环水箱b之间形成冷风流道；布水器b与循环水箱b之间通过第二供水管连接，第二供水管上设置有循环水泵b，循环水泵b通过导线与太阳能蓄电池连接。

二次风入口内设置有空气过滤网。

卧管式换热器由多根水平设置的换热管构成。

循环水泵a和循环水箱b上方架设有支撑杆，支撑杆上设置有UV灯，UV灯通过导线与太阳能蓄电池连接。

排风口a内设置有排风机a，排风口b内设置有排风机b，且排风机a和排风机b均通过导线与太阳能蓄电池连接。

本实用新型的特点在于：

(1)本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，能为太阳能光伏电池板通冷风，在降低太阳能光伏电池板温度及提高太阳能光伏电池板光电转换效率的同时，也能制取温度较高的热水供人们生活中使用。

(2)本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统， 其内部的太阳能光伏电池板所产生的电能不仅能供循环水泵正常使用，也能供给半导体室内机正常使用，从而使能量达到分布利用。

(3)本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，能充分利用室内回风，将室内回风通过半导体制冷器冷端降温后与新风混合作为室外蒸发冷却一体化机组的进风，有效避免能量浪费。

(4)本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，在蒸发冷却一体化机组内的循环水箱中设置了UV灯，能起到对循环水的杀菌消毒作用，从而保证循环水的水质，进而强化了整个系统的稳定性。

(5)本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，能将干空气能及余热这些低品位的能源与太阳能这种可再生能源结合，在有效利用可再生能源的同时，也开发利用了低品位能源。

附图说明

图1本实用新型的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统的结构示意图。

图中，A.太阳能集热器，B.蒸发冷却一体化机组，C.半导体式室内机，1.太阳能光伏电池板，2.太阳能蓄电池，3.辅助加热水箱，4.回风机，5.初效过滤器，6.室内机进风口，7.排风风管，8.排风口a，9.排风口b，10.布水器a，11.填料a，12.卧管式换热器，13.二次风入口，14.循环水泵a，15.循环水箱a，16.支撑杆，17.UV灯，18.循环水箱b，19.循环水泵b，20.排风机a，21.排风机b，22.布水器b，23.填料b，24.蒸发冷却盘管，25.半导体元件，26.翅片组，27.室内机送 风口，28.房间，29.回风管，30.新风管，31.送风管，G1.第一水管，G2.第二水管，G3.第三水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其结构如图1所示，包括有设置于房间28外的太阳能集热器A和蒸发冷却一体化机组B，还包括有设置于房间28内的半导体式室内机C，且太阳能集热器A、蒸发冷却一体化机组B及半导体式室内机C之间通过水管网连接，太阳能集热器A分别与蒸发冷却一体化机组B、半导体式室内机C连接，蒸发冷却一体化机组B与半导体式室内机C之间通过风管网连接。

太阳能集热器A，如图1所示，包括有太阳能光伏电池板1，太阳能光伏电池板1分别连接太阳能蓄电池2、辅助加热水箱3；太阳能蓄电池2分别与蒸发冷却一体化机组B、半导体式室内机C连接；辅助加热水箱3、蒸发冷却一体化机组B及半导体式室内机C之间通过水管网连接。

太阳能光伏电池板1倾斜的设置于可转动式支撑架上，能通过调节使太阳能光伏电池板1始终面向太阳照射的方向，这样能提高太阳能的利用效率。

半导体式室内机C，如图1所示，包括有室内机壳体，在室内机壳体的一侧壁上呈上下设置有室内机进风口6、室内机送风口27，与该侧壁相对的室内机壳体另一侧上呈上下设置有室内回风输出口、冷 风入口；室内回风输出口通过回风管29与蒸发冷却一体化机组B连接，冷风入口通过送风管31与蒸发冷却一体化机组B连接；室内机壳体内靠近室内回风输出口处设置有回风机4，回风机4通过导线与太阳能蓄电池2连接；室内机壳体内呈上下设置有两个翅片组26，两个翅片组26之间留有空间形成水流道，且两个翅片组26相对的端部均设置有半导体元件25；水流道外接第一水管G1，第一水管G1与辅助加热水箱3连接，第一水管G1还通过第二水管G2与蒸发冷却一体化机组B连接，水流道通过第三水管G3与蒸发冷却一体化机组B连接。

室内机进风口6内设置有初效过滤器5。

蒸发冷却一体化机组B，如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有新风口、送风口，新风口通过新风管30与回风管29连接；送风口与送风管31连接；机组壳体内按照空气进入后流动方向依次设置有第一复合式蒸发冷却单元、第二复合式蒸发冷却单元，第一复合式蒸发冷却单元和第二复合式蒸发冷却单元均与太阳能蓄电池2连接，第二复合式蒸发冷却单元分别与第二供水管G2、第三供水管G3连接；第一复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a8，第二复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b9，排风口a8和排风口b9均与排风风管7的一端连接，排风风管7的另一端敞开且面向太阳能光伏电池板1设置。

第一复合式蒸发冷却单元，包括有填料-换热管复合式换热装置， 且填料-换热管复合式换热装置由呈上下设置的填料a11和卧管式换热器12构成；填料-换热管复合式换热装置的上方设置有布水器a10，布水器a10的上方与排风口a8之间形成排风道；填料-换热管复合式换热装置的下方设置有循环水箱a15，布水器a10与循环水箱a15之间通过第一供水管连接，第一供水管上设置有循环水泵a14，循环水泵a14通过导线与太阳能蓄电池2连接；填料-换热管复合式换热装置与循环水箱a15之间形成二次风流道，二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风入口13。

第二复合式蒸发冷却单元，包括有填料-盘管复合式换热装置，且填料-盘管复合式换热装置由呈上下设置的填料b23及蒸发冷却盘管24构成；填料-盘管复合式换热装置的上方靠近排风口b9处设置有布水器b22，布水器b22与第二水管G2连接；填料-盘管复合式换热装置的下方设置有循环水箱b18，循环水箱b18与第三水管G3连接；填料-盘管复合式换热装置与循环水箱b18之间形成冷风流道；布水器b22与循环水箱b18之间通过第二供水管连接，第二供水管上设置有循环水泵b19，循环水泵b19通过导线与太阳能蓄电池2连接。

二次风入口13内设置有空气过滤网。

卧管式换热器12由多根水平设置的换热管构成。

循环水泵a14和循环水箱b18上方架设有支撑杆16，支撑杆上设置有UV灯17，UV灯17通过导线与太阳能蓄电池2连接。

排风口a8内设置有排风机a20，排风口b9内设置有排风机b21，且排风机a20和排风机b21均通过导线与太阳能蓄电池2连接。

本实用新型一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统的工作流程具体如下：

1.风系统的工作过程具体如下：

a.送风流程：

室外空气(一次空气)由新风管30输送并经新风口进入蒸发冷却一体化机组B内，在卧管式换热器12内实现等湿降温过程，形成低温空气，低温空气被分成两部分使用：一部分低温空气流过蒸发冷却盘管24，并在此处与经布水器b22喷淋出的水发生热湿交换，冷却蒸发冷却盘管24之后再通过填料b23，实现等焓降温过程，形成冷空气；冷空气在排风机b21的作用下经排风口b9送入到排风风管7内，再由排风风管7送到太阳能光伏电池板1的表面，起到降低太阳能光伏电池板1表面温度的作用；另一部分低温空气经送风口及送风管31送入半导体式室内机C内，再由半导体式室内机C的室内机送风口27送入房间28内。

b.回风流程：

室内的回风通过室内机进风口6进入到半导体式室内机C中，先由室内机进风口6内设置的初效过滤器5对室内的回风进行过滤，形成洁净的回风；洁净的回风被分成两部分使用：一部分洁净的回风在回风机4的作用下被两个包裹半导体元件25的翅片组26冷却，形成低温回风，低温回风再通过室内机送风口27送入房间28；另一部分洁净的回风通过回风管29进入新风管30内，这部分洁净的回风与室外空气在新风管30内混合形成混合风，混合风再被送入蒸发冷 却一体化机组B中进行处理。

c.排风流程：

空气经二次风入口13进入蒸发冷却一体化机组B中，这部分空气向上流动流过填料a11，在填料a11处与经布水器a10喷淋出的水进行热湿交换，同时带走卧管式换热器12内一次空气的热量，之后在排风机a20的作用下经排风口a8进入排风风管7中。

2.水系统的工作过程具体如下：

经UV灯17杀菌消毒后的水在循环水泵b19的作用下经第二供水管输送至布水器b22中，由布水器b22将水均匀地喷洒于填料b23上，部分水因吸收空气的显热汽化蒸发后变成水蒸气，而未蒸发的水流回循环水箱b18中。

经UV灯17杀菌消毒后的水在循环水箱a15中，水在循环水泵a14的作用下经第一供水管输送至布水器a10中，由布水器a10喷洒在填料a11上，部分水因空气的显热汽化蒸发后变成水蒸气，未蒸发的水流回循环水箱a18中。

本实用新型一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，将太阳能集热器A、蒸发冷却一体化机组B及半导体式室内机C结合，将经蒸发冷却一体化机组B制取的冷空气分成两部分使用：一部分冷空气对太阳能集热器A内的太阳能光伏电池板1进行降温，从而提高太阳能光伏电池板1的利用效率；另一部分冷空气通入到半导体式室内机C内经再次降温最终送入房间28内，形成对空气的一个梯级冷却，同时为了避免能量的浪费，回收房间28内的空气，并利用 房间28内冷却的空气与室外新的空气进行混合，相当于对室外新的空气进行预冷，然后再次通入蒸发冷却一体化机组B中完成循环，其中还通过UV灯17对循环水起到杀菌消毒的作用。

本实用新型一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统是一种节能、环保且高效的家用空调系统。

Claims (8)

1.一种家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，包括有设置于房间(28)外的太阳能集热器(A)和蒸发冷却一体化机组(B)，还包括有设置于房间(28)内的半导体式室内机(C)；所述太阳能集热器(A)，包括有太阳能光伏电池板(1)，所述太阳能光伏电池板(1)分别连接太阳能蓄电池(2)、辅助加热水箱(3)；所述太阳能蓄电池(2)分别与蒸发冷却一体化机组(B)、半导体式室内机(C)连接；所述辅助加热水箱(3)、蒸发冷却一体化机组(B)及半导体式室内机(C)之间通过水管网连接；

所述太阳能光伏电池板(1)倾斜的设置于可转动式支撑架上。

2.根据权利要求1所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述半导体式室内机(C)，包括有室内机壳体，在所述室内机壳体的一侧壁上呈上下设置有室内机进风口(6)、室内机送风口(27)，与该侧壁相对的室内机壳体另一侧上呈上下设置有室内回风输出口、冷风入口；所述室内机进风口(6)内设置有初效过滤器(5)，所述室内回风输出口通过回风管(29)与蒸发冷却一体化机组(B)连接，所述冷风入口通过送风管(31)与蒸发冷却一体化机组(B)连接；

所述室内机壳体内靠近室内回风输出口处设置有回风机(4)，回风机(4)通过导线与太阳能蓄电池(2)连接；所述室内机壳体内呈上下设置有两个翅片组(26)，所述两个翅片组(26)之间留有空间形成水流道，且所述两个翅片组(26)相对的端部均设置有半导体元件(25)；

所述水流道外接第一水管(G1)，所述第一水管(G1)与辅助加热水箱(3)连接，所述第一水管(G1)还通过第二水管(G2)与蒸发冷却一体化机组(B)连接，水流道通过第三水管(G3)与蒸发冷却一体化机组(B)连接。

3.根据权利要求1或2所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却一体化机组(B)，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有新风口、送风口，新风口通过新风管(30)与回风管(29)连接，所述送风口与送风管(31)连接；

所述机组壳体内按照空气进入后流动方向依次设置有第一复合式蒸发冷却单元、第二复合式蒸发冷却单元，所述第一复合式蒸发冷却单元和第二复合式蒸发冷却单元均与太阳能蓄电池(2)连接，所述第二复合式蒸发冷却单元分别与第二供水管(G2)、第三供水管(G3)连接；所述第一复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a(8)，所述第二复合式蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b(9)，所述排风口a(8)和排风口b(9)均与排风风管(7)的一端连接，所述排风风管(7)的另一端敞开且面向太阳能光伏电池板(1)设置。

4.根据权利要求3所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述第一复合式蒸发冷却单元，包括有填料-换热管复合式换热装置，且所述填料-换热管复合式换热装置由呈上下设置的填料a(11)和卧管式换热器(12)构成；所述填料-换热管复合式换热装置的上方设置有布水器a(10)，所述布水器a(10)的上方与排风口a8之间形成排风道；所述填料-换热管复合式换热装置的下方设置有循环水箱a(15)，所述布水器a(10)与循环水箱a(15)之间通过第一供水管连接，所述第一供水管上设置有循环水泵a(14)，所述循环水泵a(14)通过导线与太阳能蓄电池(2)连接；所述填料-换热管复合式换热装置与循环水箱a(15)之间形成二次风流道，所述二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风入口(13)；

所述第二复合式蒸发冷却单元，包括有填料-盘管复合式换热装置，且所述填料-盘管复合式换热装置由呈上下设置的填料b(23)及蒸发冷却盘管(24)构成；所述填料-盘管复合式换热装置的上方靠近排风口b(9)处设置有布水器b(22)，所述布水器b(22)与第二水管(G2)连接；所述填料-盘管复合式换热装置的下方设置有循环水箱b(18)，所述循环水箱b(18)与第三水管(G3)连接；所述填料-盘管复合式换热装置与循环水箱b(18)之间形成冷风流道；所述布水器b(22)与循环水箱b(18)之间通过第二供水管连接，所述第二供水管上设置有循环水泵b(19)，所述循环水泵b(19)通过导线与太阳能蓄电池(2)连接。

5.根据权利要求4所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述二次风入口(13)内设置有空气过滤网。

6.根据权利要求4所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述卧管式换热器(12)由多根水平设置的换热管构成。

7.根据权利要求4所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述循环水泵a(14)和循环水箱b(18)上方架设有支撑杆(16)，所述支撑杆上设置有UV灯(17)，所述UV灯(17)通过导线与太阳能蓄电池(2)连接。

8.根据权利要求4所述的家用太阳能光伏半导体蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述排风口a(8)内设置有排风机a(20)，所述排风口b(9)内设置有排风机b(21)，且所述排风机a(20)和排风机b(21)均通过导线与太阳能蓄电池(2)连接。