CN220852431U - 一种室内空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种室内空调系统，包括制冷压缩机、室内换热器、室外换热器、室内辅助风机、储水器、PV/T光伏光热板、节流装置、辐射制冷膜、水泵。该室内空调系统基于传统家用空调，利用安装在屋顶的辐射制冷板辅助制冷，冷空气在辐射制冷板下的阁楼中自然对流，加快阁楼中的空气冷却，之后冷空气在辅助室内风机的作用下不断输向室内。利用水泵驱动冷水循环辅助室外机散热并进行第一次加热，之后水路流经PV/T光伏光热板受到二次加热，完成加热的热水存储至储水罐，可当作日常生活用水。光伏光热板放出热量的同时还输出电力，属于余热梯级利用，能够提高能源利用率，实现节能减排。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气源热泵技术领域，具体为一种室内空调系统。
背景技术
全球气候变化对人类社会构成重大威胁，作为全球最大的温室气体排放国，中国对于近零碳排放技术的探索和创新具有重大意义；天空辐射制冷技术作为一种无需额外能量输入的清洁冷却技术，具有巨大的节能减碳潜力和广阔的应用前景；受益于纳米光子学及超材料领域的发展，包括光学薄膜材料、超材料及超表面、光子晶体等新型辐射制冷材料得以用于全天辐射制冷，但实现与大规模制造技术兼容的高性能辐射冷却仍面临着诸多挑战。
随着可再生能源技术快速发展，太阳能光电和光热的应用与推广尤其突出，但均存在单位面积太阳能利用效率低的问题，需要较大的安装面积才能匹配相应热、电需求；光伏光热综合利用技术(PV/T技术)可在提供电力的同时产生热能，单位面积太阳能利用率更高，具有很好的应用前景；
传统家用空调在夏季高温高湿工况下压缩机排气温度容易过高，导致室内制冷效果降低的同时还严重影响室外机的排热能力，不仅能耗增加，COP也大幅下降；因此利用以上两种技术来有效的增强传统家用空调的能力，弥补夏季空调的不足，整套系统经济节能、运行稳定且效果显著，能够实现能量的梯级利用，实现节能减排。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种室内空调系统，解决了传统家用空调在夏季高温高湿工况下压缩机排气温度容易过高，导致室内制冷效果降低的同时还严重影响室外机的排热能力，不仅能耗增加，COP也大幅下降的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种室内空调系统，包括安装于室外的制冷压缩机和安装于室内的室内换热器，所述制冷压缩机和室内换热器之间安装有室外换热器，所述室内换热器的顶部设置有用于反射阳光的辐射制冷膜，所述辐射制冷膜的顶部安装有PV/T光伏光热板，所述PV/T光伏光热板包括用于发电的光伏组件和用于加热水的集热组件；
所述光伏组件包括用于吸热发电和储电的光伏电池；
所述集热组件包括用于存储水的换热管。
优选的，所述室外换热器的出风口安装有多排集热水管，所述集热水管紧密排布的同时避免挡住室外换热器的进风口，所述集热水管的底端安装有水泵，所述水泵的另一端与外部用水设备相连接。
优选的，所述室外换热器与室内换热器之间安装有节流装置，所述换热管的一端与集热水管顶端相连接，所述换热管的另一端连接有储水器。
优选的，所述室内换热器的另一侧设置有室内辅助风机，所述室内辅助风机与室内换热器从两侧向室内吹风。
优选的，所述光伏电池的外表面安装有光伏玻璃，所述光伏电池的下表面安装有光伏背板，所述光伏玻璃、光伏电池和光伏背板两两之间均安装有用于隔离的封装膜。
优选的，所述换热管的外表面安装有保温层，所述保温层的底部与屋顶直接接触，所述保温层的顶部安装有吸热板，所述吸热板置于光伏背板底部。
优选的，所述吸热板与光伏背板之间安装有封装膜。
优选的，所述辐射制冷膜由7层SiO2和HfO2组成的光子晶体，以实现白天低于环境温度的日间辐射制冷，该材料可反射97％的入射阳光，并在“大气窗口”波段具有高发射率。
本实用新型公开了一种室内空调系统，其具备的有益效果如下：利用建筑屋面的空间，在屋顶铺设太阳能PV/T光伏光热板8，PV/T光伏光热板8包括用于发电的光伏组件和用于加热水的集热组件，可以将太阳能转为电能和热能，输出电力的同时用收集的热量对冷水进行二次加热，辐射冷却膜平铺于屋顶，利用其材料本身对太阳辐射超高的反射率与“大气窗口”波段对应的发射率，不消耗外界能量即可实现室内空气的冷却，辅助提高室内空调的制冷效率，同时利用循环水路对空调的室外换热器进行辅助冷却，加快其散热过程的同时将废热收集储存，收集的热水可用于浴室热水器预热、厨房备用热水等日常生活所用，能源得到了有效利用。
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为本实用新型整体系统图；
图2为本实用新型系统各传热介质流向图；
图3为本实用新型PV/T光伏光热板结构示意图。
图中：1、制冷压缩机；2、室内换热器；3、室外换热器；4、节流装置；5、水泵；6、储水器；7、室内辅助风机；8、PV/T光伏光热板；9、辐射制冷膜；10、光伏玻璃；11、封装膜；12、光伏电池；13、光伏背板；14、吸热板；15、换热管；16、保温层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
本申请实施例通过提供一种室内空调系统，解决了传统家用空调在夏季高温高湿工况下压缩机排气温度容易过高，导致室内制冷效果降低的同时还严重影响室外机的排热能力，不仅能耗增加，COP也大幅下降的问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实用新型实施例公开一种室内空调系统。
根据附图1-3所示，包括安装于室外的制冷压缩机1和安装于室内的室内换热器2，制冷压缩机1和室内换热器2之间安装有室外换热器3，室内换热器2的顶部设置有用于反射阳光的辐射制冷膜9，辐射制冷膜9的顶部安装有PV/T光伏光热板8，PV/T光伏光热板8包括用于发电的光伏组件和用于加热水的集热组件；
光伏组件包括用于吸热发电和储电的光伏电池12；
集热组件包括用于存储水的换热管15。
更为具体的是，室外换热器3的出风口安装有多排集热水管，集热水管紧密排布的同时避免挡住室外换热器3的进风口，集热水管的底端安装有水泵5，水泵5的另一端与外部用水设备相连接。
更为具体的是，室外换热器3与室内换热器2之间安装有节流装置4，换热管15的一端与集热水管顶端相连接，换热管15的另一端连接有储水器6。
更为具体的是，室内换热器2的另一侧设置有室内辅助风机7，室内辅助风机7与室内换热器2从两侧向室内吹风。
夏季高温工况下家用空调的室外换热器3通常散热较慢、且这一部分热量没有得到很好的利用，在室外换热器3出布置多排水管，既可以改善室外机的散热环境，降低冷凝压力，同时房间另一侧布置了室内辅助风机7，持续向室内吹入经冷却处理的空气，可以有效缓解室内换热器2的工作负荷。
更为具体的是，光伏电池12的外表面安装有光伏玻璃10，光伏电池12的下表面安装有光伏背板13，光伏玻璃10、光伏电池12和光伏背板13两两之间均安装有用于隔离的封装膜11，光伏电池12在光伏玻璃10的保护下吸收辐射、输出电力。
更为具体的是，换热管15的外表面安装有保温层16，保温层16的底部与屋顶直接接触，保温层16的顶部安装有吸热板14，吸热板14置于光伏背板13底部。
更为具体的是，吸热板14与光伏背板13之间安装有封装膜11。
更为具体的是，辐射制冷膜9由7层SiO2和HfO2组成的光子晶体，以实现白天低于环境温度的日间辐射制冷，该材料可反射97％的入射阳光，并在“大气窗口”波段具有高发射率，通过辐射制冷膜9对太阳辐射进行有效反射，避免屋面温度过高导致室内温度无法降下来。
光伏电池12利用太阳能光电转化时产生的部分热量通过对流的方式向外散出，还有一部分正好被室外换热器3吸收，热量被有效利用的同时还能降低光伏电池12的温度，提高光电转换效率，同时吸热板14对光伏电池12表面温度进行吸收，保护光伏电池12的同时，将热量作用于换热管15，使得换热管15能够进行加热，加热的水用于室内取用，同时降低屋面温度。
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
利用建筑屋面的空间，在屋顶铺设太阳能PV/T光伏光热板8，PV/T光伏光热板8包括用于发电的光伏组件和用于加热水的集热组件，可以将太阳能转为电能和热能，输出电力的同时用收集的热量对冷水进行二次加热，辐射冷却膜平铺于屋顶，利用其材料本身对太阳辐射超高的反射率与“大气窗口”波段对应的发射率，不消耗外界能量即可实现室内空气的冷却，辅助提高室内空调的制冷效率，同时利用循环水路对空调室外换热器3进行辅助冷却，加快其散热过程的同时将废热收集储存，收集的热水可用于浴室热水器预热、厨房备用热水等日常生活所用，能源得到了有效利用。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种室内空调系统，包括；安装于室外的制冷压缩机(1)和安装于室内的室内换热器(2)，所述制冷压缩机(1)和室内换热器(2)之间安装有室外换热器(3)，其特征在于：所述室内换热器(2)的顶部设置有用于反射阳光的辐射制冷膜(9)，所述辐射制冷膜(9)的顶部安装有PV/T光伏光热板(8)，所述PV/T光伏光热板(8)包括用于发电的光伏组件和用于加热水的集热组件；
所述光伏组件包括用于吸热发电和储电的光伏电池(12)；
所述集热组件包括用于存储水的换热管(15)。
2.根据权利要求1所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述室外换热器(3)的出风口安装有多排集热水管，所述集热水管紧密排布的同时避免挡住室外换热器(3)的进风口，所述集热水管的底端安装有水泵(5)，所述水泵(5)的另一端与外部用水设备相连接。
3.根据权利要求2所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述室外换热器(3)与室内换热器(2)之间安装有节流装置(4)，所述换热管(15)的一端与集热水管顶端相连接，所述换热管(15)的另一端连接有储水器(6)。
4.根据权利要求1所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述室内换热器(2)的另一侧设置有室内辅助风机(7)，所述室内辅助风机(7)与室内换热器(2)从两侧向室内吹风。
5.根据权利要求1所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述光伏电池(12)的外表面安装有光伏玻璃(10)，所述光伏电池(12)的下表面安装有光伏背板(13)，所述光伏玻璃(10)、光伏电池(12)和光伏背板(13)两两之间均安装有用于隔离的封装膜(11)。
6.根据权利要求5所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述换热管(15)的外表面安装有保温层(16)，所述保温层(16)的底部与屋顶直接接触，所述保温层(16)的顶部安装有吸热板(14)，所述吸热板(14)置于光伏背板(13)底部。
7.根据权利要求6所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述吸热板(14)与光伏背板(13)之间安装有封装膜(11)。
8.根据权利要求1所述的一种室内空调系统，其特征在于：所述辐射制冷膜(9)由7层SiO2和HfO2组成的光子晶体。
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