CN2811821Y - 太阳能热水及空调一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及利用和提高太阳能及空调热泵使用效率的一种太阳能热水及空调一体化装置，属于太阳能空调技术领域，特点是在包括制冷装置和太阳能集热器的基础上，通过设置光伏蓄电池、将220伏电压通过设置的变压整流稳流电路形成低压直流输出，使空调有了两路工作电源，而且主要是利用太阳能光伏电池所提供的电源，在设置的电压自动检测与转换电路的作用下，切换光伏蓄电池和变压整流稳流电路，本实用新型还在太阳能集热器中设置电加热器，光伏蓄电池、变压整流稳流电路、电压自动检测与转换电路及电加热器均为现有成熟技术，实现了主要利用太阳能、极少使用电能的目的、同时具有绿色无污染、安全可靠、运转噪音低等优点，具有很强的实用性、显著的经济效益和社会效益。

Description

太阳能热水及空调一体化装置

技术领域

本实用新型涉及利用和提高太阳能及空调热泵使用效率的一种太阳能热水及空调一体化装置，属于太阳能空调技术领域。

背景技术

空调是城乡居民和单位广泛使用的一种家用电器，它最大的不足在于消耗大量的电能源，太阳能是可再生能源，目前太阳能热水器是利用太阳能比较成熟的产品，近年来，利用太阳能这种可再生能源进行室内空气温度调节的技术方案比较多，经检索，申请号为02219389.8的太阳能热泵冷暖空调器具有一定实用价值，它由制冷装置和太阳能集热器组成，制冷装置的蒸发器盘管装入一个密封的蒸发水箱内，利用制冷剂通过热泵的换向使制冷剂在蒸发盘管中蒸发吸热或冷凝放热，并通过盘管与水的热交换使密封水箱中的水温上升或下降，然后将低温水或高温水用水泵泵入空调室内机箱的散热盘管中，运用贯流风扇将产生的冷、热空气与室内的空气对流，从而达到室内气温调节的目的。这种太阳能热泵冷暖空调器具有结构简单紧凑、安装方便，节约能源等优点，而且由于将有制冷剂运转的装置全部安装在室外，可以避免室内空气被污染。但这种太阳能热泵冷暖空调器仍然存在两大不足，一是不能充分利用太阳能，太阳能热效率一般介于2-4.5之间，且地区差异较大；二是使制冷装置的制冷剂循环的热泵及检测、执行元件等工作仍然离不开交流电源，且消耗电能较大。

发明内容

本实用新型针对现有太阳能热泵冷暖空调器仅利用制冷剂通过热泵的换向使制冷剂在蒸发盘管中蒸发吸热或冷凝放热仍然使用消耗大量电能的不足，提供一种主要利用太阳能、极少使用电能的、绿色无污染、安全可靠、运转噪音低、一次投资少的太阳能热水及空调一体化装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种太阳能热水及空调一体化装置，包括制冷装置和太阳能集热器，制冷装置的制冷剂蒸发器盘管置于一个密封的蒸发水箱内，密封的蒸发水箱的顶部装有一台微型搅拌器，其搅拌桨插入到密封蒸发水箱中；在密封蒸发水箱的顶部装有泄压阀，在密封蒸发水箱侧面上部设置了一个自动上水阀，底部对称的位置设置了一个自动放水阀，一根出水管安装在密封的蒸发水箱的箱壁的右上方，与循环水泵、截止阀、电磁阀以及空调室内机箱中的散热盘管的一端相连接，该散热盘管的伸出空调室内机箱外的一端与泄压阀相连接，再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀与密封水箱的左侧下方的进水管相连通，使空调室内机箱与密封水箱之间形成一个回路；太阳能集热器位置与密封蒸发水箱位置靠近，太阳能集热器热水管出口与一个循环水泵相连接，再经过一个截止阀、电磁阀与密封水箱的出水管口相连接，太阳能集热器的冷水管进口管上设置一个排水阀，然后再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀至一个电磁阀，与密封蒸发水箱的进水管相连通，使空调室内机箱与太阳能集热器之间形成一个回路；其特征在于所述的空调还设置有光伏蓄电池、变压整流稳流电路和电压自动检测与转换电路，光伏蓄电池的输出取样与变压整流稳流电路的输入端接电压自动检测与转换电路，电压自动检测与转换电路接执行继电器，继电器的常闭触点和常开触点串接在变压整流稳流电路和光伏蓄电池的输出回路中，空调各负载经空调控制驱动电路接执行继电器的常闭触点和常开触点之间，太阳能集热器中设置电加热器，空调控制驱动电路经控制开关接电加热器。

本实用新型通过在密封的蒸发水箱和太阳能集热器相近位置设置光伏蓄电池、将220伏电压通过设置的变压整流稳流电路形成低压直流输出，使空调有了两路工作电源，而且主要是利用太阳能光伏电池所提供的电源，在设置的电压自动检测与转换电路的作用下，切换光伏蓄电池和变压整流稳流电路，本实用新型还在太阳能集热器中设置电加热器，光伏蓄电池、变压整流稳流电路、电压自动检测与转换电路及电加热器均为现有成熟技术，本实用新型在现有太阳能热泵冷暖空调器利用制冷剂通过热泵的换向使制冷剂在蒸发盘管中蒸发吸热或冷凝放热的基础上，实现了主要利用太阳能、极少使用电能的目的、同时具有绿色无污染、安全可靠、运转噪音低等优点，具有很强的实用性、显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型双电源驱动的电路框图。

图2是本实用新型空调温度调节的工作结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型是由光伏蓄电池A、变压整流稳流电路C、电压自动检测与转换电路B、太阳能集热器1、密封蒸发水箱20、热泵17、循环水泵、制冷机装置、单向阀、空调室内机13等几部分组成，从室内接入220伏交流电源，除空调室内机13，包括遥控装置、显示装置、散热盘管12、贯流风扇11与低压直流家用插座在室内，其他装置均在室外。

光伏电池A吸收太阳能转化为电能，该电能积蓄到一定程度，电压自动检测与转换电路B发现光伏蓄电池A的能量可为本空调系统提供驱动动力，继电器Q1线圈带电，其常闭触点K1断开、常开触点K2闭合，使用太阳能光伏电池A驱动；自动检测与转换电路B发现光伏蓄电池A的能量会影响空调系统的工作时，继电器Q1线圈断电，其常闭触点K1闭合、常开触点K2断开，自动启动变压整流电路C，将家用220伏交流电压转换成24伏直流电压为系统提供动力；当电压自动检测与转换电路B发现系统电能充裕时，继电器Q2线圈带电，开关K3闭合，家用插座上的指示灯量，系统可提供电加热、照明电路的供电。

制冷机的制冷剂冷凝器盘管16的一端与毛细膨胀管8、过滤器9、单向阀相连接后，经过一个截止阀与制冷剂的蒸发盘管15的一端相连接；制冷剂冷凝器盘管16的另外一端经过消音器18与热泵17的一个进口相连接。使用一个电磁四通换向阀作为热泵的控制阀，它有四个进出口管，由专用的集成控制电路控制(空调专用，如062AN-GC47等)。制冷剂的压缩机的进口管与出口管也与热泵的另外两个管口相连接，热泵的余下的一个管口与制冷剂的冷凝器盘管的另一端相连接。

制冷剂的蒸发盘管16被置入密封水箱20中，该水箱20被定义为密封蒸发水箱。将一个微型搅拌器19装在密封蒸发水箱20的顶部，其搅拌桨插入到密封蒸发水箱20的中部；在密封蒸发水箱20的顶部装有泄压阀，主要用于密封蒸发水箱20的自动放气；在密封蒸发水箱20侧面上部设置了一个电磁阀控上水阀，底部对称的位置设置了一个电磁阀控放水阀；一根出水管安装在密封的蒸发水箱20的箱壁的右上方，与循环水泵、截止阀、电磁阀以及空调室内机箱中的散热盘管12的一端相连接，该散热盘管12的伸出空调室内机箱外，与泄压阀相连接，再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀与密封水箱20的左侧下方的进水管相连通，使空调室内机箱13与密封水箱20之间形成一个回路。为了方便故障诊断，在密封水箱20的进出水管道上均设置了24V直流压力传感器，该压力值可被智能控制系统显示在室内机箱上并引入控制。

太阳能集热器1的位置与密封蒸发水箱20位置靠近，其上方的热水管出口与一个循环水泵2相连接，再经过一个截止阀3、电磁阀与密封水箱20的出水管口相连接，在太阳能集热器1下方的冷水管进口管上设置一个排水阀，然后与再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀至一个电磁阀，与密封蒸发水箱20的进水管相连通，使空调室内机13与太阳能集热器1之间形成一个回路。

空调室内机13内设有散热盘管12，贯流风扇11，智能遥控电路等。

由上述光伏蓄电池A、转换控制开关B、智能控制电路D、太阳能集热器1、密封蒸发器20、空调室内机13等装置共同组成太阳能热水及空调一体化装置。

需要制冷时，系统开启制冷压缩机，制冷剂气体通过热泵17被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排入冷凝器，同时，轴流风机吸入空气，流经制冷剂冷凝器的盘管15，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体，经过过滤器、节流毛细管后，高压液体喷入蒸发器盘管16，并在相应的低压下蒸发，由于蒸发器盘管16被置入密封蒸发水箱20中，在制冷剂蒸发时可吸收密封蒸发水箱20中水的热量，于是密封水箱20中的水温下降，成为低温水。密封蒸发水箱20中搅拌器19的工作，进一步提高了密封蒸发水箱20中的热交换效率。膨胀后的制冷剂气体通过截止阀、消音器进入热泵换向后，再被压缩机吸入形成一个新的制冷循环。由于密封蒸发水箱20中的水被冷却，启动密封器水箱20外的循环水泵，则低温水通过电磁阀的开启而进入空调室内机13的散热盘管12中，同时，空调室内机13中的贯流风扇11使室内空气与散热盘管12之间不断进行热交换，并将冷空气送入室内，如此使室内空气不断循环流动，达到降低室内温度的目的。

制暖：采用太阳能集热器1与热泵并用或单用的方式提供热源。制暖时，太阳能集热器1的循环水泵启动，将集热器1中的热水泵入空调室内机的散热盘管12中，同时，空调室内机13的贯流风扇11使室内空气不断进入散热管的管壁之间进行热交换，并将热空气送入室内，如此室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的。同时，原制冷装置转换成热泵制热，这种转换是通过制冷装置上的四通电磁换向阀来自动完成的，其转换过程是将四通阀的通断进行变换，将原来制冷时的吸排气管进行自动对换，使原来制冷时的蒸发器盘管变成制热时的冷凝器盘管，原来制冷时的冷凝器盘管变成制热时的蒸发器盘管。这样使制冷装置在室外吸热、向室内放热，实现热泵制热功效。由于置于密封水箱20蒸发器的蒸发盘管16变成制热时的冷凝器盘管，所以当制冷剂在密封水箱20中被冷凝时，排出的热量被密封水箱20中的水吸收，于是密封水箱20中的水温上升。这种被提高了水温的水被循环水泵泵入空调室内机13的散热盘管12中，与已经被输入散热盘管12中的太阳能集热器1加热的水混合，同时，空调室内机13中的贯流风扇11使室内空气与散热盘管12之间不断进行热交换，并将热空气送入室内，如此使室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的。本实用新型在太阳能集热器1中还设置有电加热器，电加热器经设置在空调室内机上的开关K4接空调控制驱动电路，太阳能集热器1的热水管出口可与室内热水管道混水阀连接。

Claims (6)

1、一种太阳能热水及空调一体化装置，包括制冷装置和太阳能集热器，制冷装置的制冷剂蒸发器盘管置于一个密封的蒸发水箱内，密封的蒸发水箱的顶部装有一台微型搅拌器，其搅拌桨插入到密封蒸发水箱中；在密封蒸发水箱的顶部装有泄压阀，在密封蒸发水箱侧面上部设置了一个自动上水阀，底部对称的位置设置了一个自动放水阀，一根出水管安装在密封的蒸发水箱的箱壁的右上方，与循环水泵、截止阀、电磁阀以及空调室内机箱中的散热盘管的一端相连接，该散热盘管的伸出空调室内机箱外的一端与泄压阀相连接，再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀与密封水箱的左侧下方的进水管相连通，使空调室内机箱与密封水箱之间形成一个回路；太阳能集热器位置与密封蒸发水箱位置靠近，太阳能集热器热水管出口与一个循环水泵相连接，再经过一个截止阀、电磁阀与密封水箱的出水管口相连接，太阳能集热器的冷水管进口管上设置一个排水阀，然后再通过一个电磁阀、截止阀、过滤除垢装置，经截止阀至一个电磁阀，与密封蒸发水箱的进水管相连通，使空调室内机箱与太阳能集热器之间形成一个回路；其特征在于所述的空调还设置有光伏蓄电池、变压整流稳流电路和电压自动检测与转换电路，光伏蓄电池的输出取样与变压整流稳流电路的输入端接电压自动检测与转换电路，电压自动检测与转换电路接执行继电器，继电器的常闭触点和常开触点串接在变压整流稳流电路和光伏蓄电池的输出回路中，空调各负载经空调控制驱动电路接执行继电器的常闭触点和常开触点之间，太阳能集热器中设置电加热器，空调控制驱动电路经控制开关接电加热器。

2、根据权利要求1所述的太阳能热水及空调一体化装置，其特征在于光伏蓄电池靠近密封的蒸发水箱、太阳能集热器设置。

3、根据权利要求1所述的太阳能热水及空调一体化装置，其特征在于密封水箱的进出水管道上均设置有压力传感器，为24V直流，该压力值被智能控制系统显示在室内机箱上并引入控制。

4、根据权利要求1所述的太阳能热水及空调一体化装置，其特征在于光伏蓄电池的输出可外接，电压自动检测与转换电路中另一继电器的常开触点串接在外接回路中。

5、根据权利要求1所述的太阳能热水及空调一体化装置，其特征在于电加热器经设置在空调室内机上的开关接空调控制驱动电路。

6、根据权利要求1所述的太阳能热水及空调一体化装置，其特征在于太阳能集热器的热水管出口可与室内热水管道混水阀连接。

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