專利名稱：太陽能、地?zé)崮苈?lián)合中央空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種綜合利用太陽能、地?zé)崮艿穆?lián)合空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會，為各種建筑物提供制冷、采暖以及生活熱水的能源歸根到底主要還是依靠煤和石油，隨著這些能源的日益短缺，以及它們在燃燒過程中的環(huán)境污染，人們正在加大對諸如太陽能、地?zé)崮苓@些可再生又無任何環(huán)境污染的新能源的開發(fā)利用。目前，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)可以利用太陽能熱水器為建筑物供暖和供生活熱水，利用地?zé)崮軝C(jī)組為建筑物制冷、供暖和供生活熱水，不過，它們都是單獨(dú)使用的技術(shù)，而且都存有缺陷比如地?zé)崮艿奶崛”仨毢馁M(fèi)大量的電能，而太陽能在陰天和夜間就無法提取，因此，它們的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度都受到很大限制。近來，也有人試圖將太陽能和地?zé)崮芙Y(jié)合利用，例如中國專利CN2394139Y、CN2391123Y、CN2400729Y公開的“太陽能、地?zé)崂錈崴畽C(jī)組”便是其中的幾例，不過這幾項(xiàng)技術(shù)大同小異，它們都是從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上將太陽能熱泵循環(huán)系統(tǒng)和地能熱力循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，然后通過這兩種熱源的混合疊加進(jìn)行綜合利用。這種改進(jìn)的最大缺陷就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種綜合利用太陽能、地?zé)崮艿闹醒肟照{(diào)裝置，它在不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下，通過利用太陽能和地?zé)崮艿默F(xiàn)有設(shè)備，共同解決現(xiàn)代建筑的采暖、制冷以及供生活熱水問題，它既能充分提高太陽能的利用率，又能有效減少地?zé)崮芾眠^程中的電能消耗。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種太陽能、地?zé)崮苈?lián)合中央空調(diào)裝置，包括地?zé)崮軝C(jī)組、太陽能熱水器，其特征是地?zé)崮軝C(jī)組BSD與太陽能熱水器BST由供暖/冷水管通過供暖/冷水泵和供暖/冷水閥門連接，其中，地?zé)崮軝C(jī)組BSD置于供暖/冷水泵的前部，該機(jī)組的取水管通過地?zé)嵩撮y門和地?zé)嵩幢猛ㄏ蛉∷?，回水管通向回水井；太陽能熱水器BST置于供暖/冷水閥門的后部，該熱水器的出水管通過太陽能直通供水閥門通向用戶YH用戶YH的回水管通過閥門與地?zé)崮軝C(jī)組BSD相連；此外，供暖/冷水管在供暖/冷水閥門后通過串聯(lián)的第二供暖/冷水閥門直通用戶YH，太陽能熱水器BST的出水管通過太陽能供水閥門、太陽能水泵以及換熱器連接用戶貯水箱SX，再經(jīng)閥門直通用戶YH；前述的所有閥、泵以及地?zé)崮軝C(jī)組BSD均受控制器K控制。
前述的太陽能、地?zé)崮苈?lián)合空調(diào)裝置，其特征是在地?zé)崮軝C(jī)組的取水管路上串接有太陽能熱水器，用以提高地下水溫度，使地?zé)崮軝C(jī)組效能更高。
本實(shí)用新型將太陽能熱水器與地?zé)崮軝C(jī)組結(jié)合到一起，其突出的優(yōu)點(diǎn)就是環(huán)保、節(jié)能，前者是因?yàn)樗鼈冏陨矶际蔷G色能源緣故，而后者則是因其結(jié)構(gòu)使然。因?yàn)閱为?dú)使用太陽能熱水器既不能解決全天候供暖和生活熱水問題，也不能解決制冷問題；而單獨(dú)依靠地?zé)崮軝C(jī)組雖然可以實(shí)現(xiàn)整個建筑物的采暖、制冷和生活熱水問題，但是它必然要消耗大量的電能，其運(yùn)行費(fèi)用昂貴。而采用本實(shí)用新型不僅使二者各自的優(yōu)點(diǎn)得了到充分發(fā)揮，而且各自的缺點(diǎn)得到相互彌補(bǔ)。毋庸置疑，使用太陽能比使用地?zé)崮芤?jīng)濟(jì)得多，將二者結(jié)合到一起，在完成同樣任務(wù)的前提下，地?zé)崮軝C(jī)組工作的時間則大大減少，電力消耗也會大為降低。由此可見使用本實(shí)用新型可同時收到充分利用太陽能、以最小的耗電量利用地?zé)崮?，最大限度地?jié)約電能，并無任何環(huán)境污染的技術(shù)效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于它無需改變現(xiàn)有設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而只是通過建立一種新的連接關(guān)系和控制來解決兩種能源的綜合利用問題，因此，它還具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用和便于推廣應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
如圖1所示，這種太陽能、地?zé)崮苈?lián)合空調(diào)裝置，包括地?zé)崮軝C(jī)組和太陽能熱水器，其中地?zé)崮軝C(jī)組臺數(shù)和太陽能熱水器臺數(shù)均根據(jù)建筑物的面積組態(tài)匹配。這里的地?zé)崮軝C(jī)組也稱地?zé)崾綗岜脵C(jī)組，機(jī)組為整體供熱/供冷機(jī)組，即可供熱，又可制冷，是一種可全年運(yùn)行的空調(diào)機(jī)組；太陽能熱水器可以是管板式、拋物聚光式、真空管式或跟蹤式的任意型式。其特征是，地?zé)崮軝C(jī)組BSD與太陽能熱水器BST由供暖冷水管通過供暖/冷水泵3和供暖/冷水閥門4連接，其中，地?zé)崮軝C(jī)組BSD置于供暖/冷水泵3的前部，該機(jī)組的取水管通過地?zé)嵩撮y門2和地?zé)嵩幢?通向取水井10，回水管通向回水井9；太陽能熱水器BST置于供暖/冷水閥4的后部，該熱水器的出水管通過太陽能直通供水閥門7通向用戶YH；用戶YH的回水管與地?zé)崮軝C(jī)組BSD相連；此外，供暖/冷水管在供暖/冷水閥4后通過第二供暖/冷水閥8直通用戶YH，太陽能熱水器BST的出水管通過太陽能供水閥門5、太陽能水泵6以及換熱器17連接用戶貯水箱SX，再經(jīng)閥門14直通用戶YH；前述的所有閥、泵以及地?zé)崮軝C(jī)組BSD均受控制器K控制。這里需要說明的是供水井10可以是一眼或者是多眼，也可以利用海、江、河、湖水以及處理后排放的污水。如果在地下水貧乏或打井受限制的地方，可以用埋設(shè)土壤換熱器的方法提取土壤層的熱量和釋放熱量，以此來維持地?zé)崮軝C(jī)組工作。
該空調(diào)裝置的工作原理是冬季供暖、供生活熱水，當(dāng)陽光充足時，控制器根據(jù)檢測到的各種數(shù)據(jù)將地?zé)嵩幢?、地?zé)嵩撮y門2、供暖/冷水泵3、供暖/冷水閥門4、太陽能直通供水閥門7、用戶回水閥門11以及閥門12、閥門13、閥門14開啟，并同時關(guān)閉太陽能供水閥門5、太陽能水泵6和第二供暖/冷水閥門8、閥門18，由地?zé)崮軝C(jī)組和太陽能熱水器聯(lián)合工作向用戶供暖和提供生活熱水。此時，控制器根據(jù)太陽能熱水器出口的溫度可自動控制減少地?zé)崮軝C(jī)組的開機(jī)數(shù)量，以便于充分利用太陽能，最大限度降低地?zé)崮軝C(jī)組耗電；當(dāng)陽光不足或夜晚時，控制器則根據(jù)檢測到的各種數(shù)據(jù)，將指令關(guān)閉太陽能直通供水閥門7，同時開啟第二供暖/冷水閥門8，由地?zé)崮軝C(jī)組獨(dú)立工作，為用戶供暖和提供生活熱水。以上兩種情況，地?zé)嵩幢霉┧M(jìn)入地?zé)崮軝C(jī)組提取熱量后再回灌到回水井9。這里，再根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，通過調(diào)節(jié)地?zé)嵩幢玫霓D(zhuǎn)速及改變地?zé)崮軝C(jī)組的臺數(shù)，使地?zé)崮軝C(jī)組所提取的熱量與太陽能熱水器一并送給用戶，以滿足用戶的需求，從而實(shí)現(xiàn)使地?zé)崮軝C(jī)組節(jié)約電能的目的。夏季制冷時，控制器根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，首先指令關(guān)閉閥門7、閥門12、閥門13，開啟水泵1、閥門2、水泵3、閥門4、閥門8及閥門18，將用戶建筑物內(nèi)熱量通過地?zé)崮軝C(jī)組吸收后換到地?zé)嵩磦?cè)，再由回灌水帶到回水井9中，完成對建筑物的制冷工作。然后通過控制器K打開閥門16，把地?zé)崮軝C(jī)組從房間中采集熱量后的回灌水注入生活熱水箱SX，再打開太陽能水泵6、閥門5和閥門15，而由太陽能熱水器再升溫至用戶所需的生活熱水溫度，達(dá)到充分利用地?zé)崮軝C(jī)組余熱和太陽能的目的，滿足用戶使用熱水的需求。實(shí)施中，若是在地?zé)崮軝C(jī)組前端串接太陽能熱水器，用以提高地下水溫度，進(jìn)而提高機(jī)組熱泵工質(zhì)的蒸發(fā)溫度，則更能進(jìn)一步降低地?zé)崮軝C(jī)組的電能消耗。
圖2表示的是該裝置的控制部分包括微電腦或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及各種溫度、壓力、流量傳感器，各種控制開關(guān)、電磁閥等?？刂破鱇由通訊模塊、CPU模塊、模擬量模塊、繼電器模塊、和變頻器等部分組成。其基本控制步驟是CPU模塊根據(jù)模擬量模塊通過光檢測器G、溫度檢測器T、流量檢測器L及壓力檢測器P采集到的信號，控制繼電器模塊及變頻器，發(fā)出指令到具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)——泵的開關(guān)、電磁閥的執(zhí)行器、壓縮機(jī)的起停、泵的轉(zhuǎn)速等——保證該裝置按不同工況正常運(yùn)行。此外，CPU模塊還可通過通訊模塊和上位機(jī)進(jìn)行雙向通信，即將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
本實(shí)用新型適用于各種建筑物裝設(shè)，以解決用戶的采暖、制冷和供應(yīng)生活熱水問題。
權(quán)利要求1.一種太陽能、地?zé)崮苈?lián)合中央空調(diào)裝置，包括地?zé)崮軝C(jī)組、太陽能熱水器，其特征是地?zé)崮軝C(jī)組BSD與太陽能熱水器BST由供暖/冷水管通過供暖/冷水泵(3)和供暖/冷水閥門(4)連接，其中，地?zé)崮軝C(jī)組BSD置于供暖/冷水泵(3)的前部，該機(jī)組的取水管通過地?zé)嵩撮y門(2)和地?zé)嵩幢?1)通向取水井(10)，回水管通向回水井(9)；太陽能熱水器BST置于供暖/冷水閥門(4)的后部，該熱水器的出水管通過太陽能直通供水閥門(7)通向用戶YH；用戶YH的回水管通過閥門(11)與地?zé)崮軝C(jī)組BSD相連；此外，供暖/冷水管在供暖/冷水閥門(4)后通過串聯(lián)的第二供暖/冷水閥門(8)直通用戶YH，太陽能熱水器BST的出水管通過太陽能供水閥門(5)、太陽能水泵(6)以及換熱器(17)連接用戶貯水箱SX，再經(jīng)閥門(14)直通用戶YH；前述的所有閥、泵以及地?zé)崮軝C(jī)組BSD均受控制器K控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽能、地?zé)崮苈?lián)合中央空調(diào)裝置，其特征是在地?zé)崮軝C(jī)組的供水管路上串聯(lián)有太陽能熱水器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種綜合利用太陽能、地?zé)崮艿穆?lián)合中央空調(diào)裝置，它是針對現(xiàn)有技術(shù)中太陽能無法在夜間和陰天提取輻射能量，而地?zé)崮軕?yīng)用必須依賴于電能而且電能消耗較大的局限而設(shè)計(jì)的。其特征是，它由太陽能熱水器、地?zé)崮軝C(jī)組、輸水管道通過泵、閥等組成，整機(jī)由控制器控制。其中地?zé)崮軝C(jī)組提取地?zé)岬姆绞娇梢杂么蚓伤姆椒?，也可以用埋設(shè)土壤換熱器的方法，太陽能熱水器可以是各種結(jié)構(gòu)形式的。該裝置根據(jù)需要有太陽能熱水器和地?zé)崮軝C(jī)組聯(lián)合工作和各自單獨(dú)工作三種工作方式，適用于各種建筑物的采暖、制冷和供應(yīng)生活熱水，可同時收到充分利用太陽能、地?zé)崮?，最大限度地?jié)約電能，并無任何環(huán)境污染的技術(shù)效果。
文檔編號F24F5/00GK2558913SQ02240748
公開日2003年7月2日 申請日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者劉廣華, 李佳翼, 曹福祝 申請人:承德市本特·思達(dá)儀表有限公司