CN2802384Y - 太阳能热泵和使用该热泵的空调系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能热泵和使用该热泵的空调系统，太阳能热泵包括：依次串联在一起的蒸发器、冷凝器和膨胀阀，在蒸发器和冷凝器之间依次串接有单向阀和太阳能热水器，在冷凝器和膨胀阀之间串接有第一循环泵，太阳能热水器是由太阳能热水箱、第二循环泵和太阳能集热器依次串联组成回路，单向阀的出液端与太阳能热水箱内的盘管的进液端相连，太阳能热水箱的盘管的出液端与冷凝器的进液端相连，空调系统包括：依次串联在一起的能量采集装置、太阳能热泵和散热装置，该太阳能热泵充分利用太阳的能量，取消了耗电量较大的压缩机，使热泵消耗的电能大大降低，同时也使使用该热泵的空调系统制冷的耗电量大大降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热泵和使用该热泵的空调系统，特别是涉及利用地下水能量的太阳能热泵和使用该热泵的空调系统。
背景技术
在先申请的中国实用新型专利号为ZL00245410.6的“利用江河湖海水作能源的液体冷热源装置”为人们提供了一种利用海水、河水或江水作为能源、无污染、占地面积小，并能提供生活用热水的冷热源装置。但是该系统的所使用的热泵通常必须使用压缩机，压缩机在热泵中的主要功能是将蒸发器的低温气体提升为高温气体输送到冷凝器，压缩机耗电量的大小是由温度提升的高度决定的。因此，现有压缩机耗电较大，不利于环保和节能。
实用新型内容
为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型太阳能热泵和使用该热泵的空调系统，它取消了压缩机，使制冷的耗电量大大降低。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种太阳能热泵，它包括依次串联在一起的蒸发器、冷凝器和膨胀阀，在蒸发器和冷凝器之间依次串接有单向阀和太阳能热水器，在冷凝器和膨胀阀之间串接有第一循环泵，太阳能热水器是由太阳能热水箱、第二循环泵和太阳能集热器依次串联组成回路，单向阀的出液端与太阳能热水箱内的盘管的进液端相连，太阳能热水箱的盘管的出液端与冷凝器的进液端相连。
本实用新型的空调系统，它包括：依次串联在一起的能量采集装置、热泵和散热装置，其中：所述热泵为太阳能热泵，它包括依次串联在一起的蒸发器、单向阀、太阳能热水器、冷凝器、第一循环泵和膨胀阀，太阳能热水器是由太阳能热水箱、第二循环泵和太阳能集热器依次串联组成回路，单向阀的出液端与太阳能热水箱内的盘管的进液端相连，太阳能热水箱的盘管的出液端与冷凝器的进液端相连。
本实用新型的空调系统，其中：所述能量采集装置包括：依次串联的地下水能量采集器和能量交换装置，所述地下水能量采集器包括由装在集热井内的潜水泵、第一换热盘管和集热井依次串联组成的回路；所述能量交换装置包括由第二换热盘管、出液泵和第三热盘管依次串联组成的回路，其中所述地下水能量采集器的第一换热盘管与能量交换装置的第二换热盘管相耦合，能量交换装置的第三盘管与太阳能热泵的冷凝器相耦合。
本实用新型的空调系统，其中：所述散热装置包括由第四换热盘管、回液泵和若干个散热片依次串联组成的回路，其中第四换热盘管与太阳能热泵的蒸发器相耦合。
本实用新型太阳能热泵及使用该热泵的空调系统与现有的“热泵及其空调系统”相比，具有以下优点：
该太阳能热泵充分利用太阳的能量，取消了耗电量较大的压缩机，使热泵消耗的电能大大降低，同时也使使用该热泵的空调系统制冷的耗电量大大降低。
附图说明
图1为使用本实用新型太阳能热泵的空调系统的示意图。
具体实施方式
参照图1所示的中间部分太阳能热泵2，它包括：依次由蒸发器10、单向阀4、太阳能热水箱5的盘管23、冷凝器9、第一循环泵15和膨胀阀16依次串联组成的回路，和由太阳能热水箱5、第二循环泵13和太阳能集热器14依次串联组成太阳能热水器24的回路。太阳能热水箱5为带有盘管23的换热器，水在太阳能热水器24的回路中流动，而R134a制冷剂在由蒸发器10、单向阀4、太阳能热水箱5的盘管23、冷凝器9、第一循环泵15和膨胀阀16依次串联组成的回路内流动。太阳能热水箱5置于机房内，而太阳能集热器14置于日照较长的地方，太阳能热水箱5是一个换热器，水箱5中可为各种类型的换热盘管23，如蛇型管、列管或螺旋管等。
参照图1所示的使用本实用新型太阳能热泵2的空调系统，该空调系统使用上述的太阳能热泵2，它还包括依次串联在一起的能量采集装置21、太阳能热泵2和散热装置20，能量采集装置21包括依次串联的地下水能量采集器22和能量交换装置1，地下水能量采集器22包括由装在集热井6内的潜水泵7、第一换热盘管19和集热井6依次串联组成的回路，该回路中流动的液体为地下水；能量交换装置1包括由第二换热盘管18、出液泵17和第三热盘管8依次串联组成的回路，该回路中流动的液体为纯净水或自来水，其中所述地下水能量采集器22的第一换热盘管19与能量交换装置1的第二换热盘管18相耦合，能量交换装置1的第三盘管8与太阳能热泵2的冷凝器9相耦合。当然也可以省去能量交换装置1，直接将地下水能量采集器22中的第一换热盘管19与太阳能热泵2的冷凝器9相耦合。散热装置20包括由第四换热盘管11、回液泵12和若干个散热片3依次串联组成的回路，该回路中流动的液体为纯净水或自来水，其中第四换热盘管11与太阳能热泵2的蒸发器10相耦合。
蒸发器10和与其相耦合的第四换热盘管11可制成壳式换热器；冷凝器9和与其相耦合的第三换热盘管8也可制成壳式换热器，第一换热盘管19与其相耦合的第二换热盘管18同样可制成壳式换热器。
太阳能热泵的工作原理：
该太阳能热泵2工作时，第一循环泵15从冷凝器9抽取被冷凝器9冷凝后的制冷剂工质(液态)送入膨胀阀16减压，减压后的工质进入蒸发器10吸收负载的热量蒸发，蒸发后的低温气体进入太阳能热水箱5吸收热量升温，升温后的工质在冷凝器9中释放热量冷凝后，被第一循环泵15再次送入膨胀阀16减压，减压后的工质再次进入蒸发器10吸收负载的热量蒸发......。如此反复循环，负载的热量不断被吸收，从而达到制冷降温的目的。
冷凝制冷剂工质的冷却水可用集热井的井水，也可用江河湖海的水，也可用中水等。为了提高机组的工作效率、节省能量，尽量使用温度较低的冷却水。
太阳能热水器是一个封闭取热装置，它由太阳能热水箱5、第二循环泵13和太阳能集热器14组成一个封闭回路，整个回路充满水，当太阳能工作时，太阳能集热器14中的水被加热，通过封闭的循环回路，加热的水被送到太阳能热水箱5加热制冷剂工质，释放热量后的水返回太阳能集热器14再次被加热......。如此反复循环。
太阳能空调系统的工作原理：
图1为太阳能空调系统的示意图。在需要制冷时，启动回液泵12、第一循环泵15、第二循环泵13、潜水泵7和出液泵17，回液泵12把若干个散热片3(负载)的热能提供给蒸发器10中的制冷剂，使制冷剂蒸发成气体而进入太阳能热水箱5，进入太阳能热水箱5的低温制冷剂气体得到太阳能而变成高温制冷剂气体进入冷凝器9，制冷剂在冷凝器9中释放热量而冷凝，并通过第一循环泵15把冷凝后的制冷剂送至膨胀阀16减压，减压后的制冷剂再次进入蒸发器10吸收负载的热量，然后进入太阳能热水箱5升温......，江河湖海或井水，如集热井中的水通过能量采集器22的回路和能量交换装置1的回路将冷凝器9中的热量带走。如此反复循环，不断把负载的热量带走而使负载降温，从而达到制冷的目的。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
Claims (4)
1.一种太阳能热泵，它包括：依次串联在一起的蒸发器(10)、冷凝器(9)和膨胀阀(16)，其特征在于：在蒸发器(10)和冷凝器(9)之间依次串接有单向阀(4)和太阳能热水器(24)，在冷凝器(9)和膨胀阀(16)之间串接有第一循环泵(15)，太阳能热水器(24)是由太阳能热水箱(5)、第二循环泵(13)和太阳能集热器(14)依次串联组成回路，单向阀(4)的出液端与太阳能热水箱(5)内的盘管(23)的进液端相连，太阳能热水箱(5)的盘管(23)的出液端与冷凝器(9)的进液端相连。
2.一种空调系统，它包括：依次串联在一起的能量采集装置(21)、热泵(2)和散热装置(20)，其特征在于：所述热泵(2)为太阳能热泵，它包括依次串联在一起的蒸发器(10)、单向阀(4)、太阳能热水器(24)、冷凝器(9)、第一循环泵(15)和膨胀阀(16)，太阳能热水器(24)是由太阳能热水箱(5)、第二循环泵(13)和太阳能集热器(14)依次串联组成回路，单向阀(4)的出液端与太阳能热水箱(5)内的盘管(23)的进液端相连，太阳能热水箱(5)的盘管(23)的出液端与冷凝器(9)的进液端相连。
3.如权利要求2所述空调系统，其特征在于：所述能量采集装置(21)包括：依次串联的地下水能量采集器(22)和能量交换装置(1)，所述地下水能量采集器(22)包括由装在集热井(6)内的潜水泵(7)、第一换热盘管(19)和集热井(6)依次串联组成的回路；所述能量交换装置(1)包括由第二换热盘管(18)、出液泵(17)和第三热盘管(8)依次串联组成的回路，其中所述地下水能量采集器(22)的第一换热盘管(19)与能量交换装置(1)的第二换热盘管(18)相耦合，能量交换装置(1)的第三盘管(8)与太阳能热泵(2)的冷凝器(9)相耦合。
4.如权利要求2或3所述空调系统，其特征在于：所述散热装置(20)包括由第四换热盘管(11)、回液泵(12)和若干个散热片(3)依次串联组成的回路，其中第四换热盘管(11)与太阳能热泵(2)的蒸发器(10)相耦合。
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