一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源緊張已經(jīng)成為制約我過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，同時(shí)能源問(wèn)題也成為世界性問(wèn)題，化石能源的大量消耗和面臨枯竭使人們?nèi)ふ液屠每稍偕茉?。而隨著人們生活水平的提高，空調(diào)系統(tǒng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因此，如何將太陽(yáng)能等可再生能源引入空調(diào)系統(tǒng)并通過(guò)蓄能解決太陽(yáng)能的不穩(wěn)定問(wèn)題，將成為緩解我國(guó)能源緊張狀況的一個(gè)重要途徑，具有重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]直膨式太陽(yáng)能熱泵由于其環(huán)保節(jié)能、集熱效率高等也備受關(guān)注。但直膨式太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)穩(wěn)定性差，易隨季節(jié)、氣候、晝夜等環(huán)境因素影響。專利“直膨式太陽(yáng)能熱泵空調(diào)及熱水系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)CN1515850)將太陽(yáng)能熱泵與冰蓄冷空調(diào)結(jié)合起來(lái)，使得集熱器的工作溫度與制冷劑的蒸發(fā)溫度保持一致(接近環(huán)境溫度)，大大提高了集熱器效率和熱泵性能系數(shù)。此發(fā)明雖然利用了太陽(yáng)能熱泵，提高了熱力性能(集熱器效率一般可達(dá)60%-80%，熱泵COP 一般可超過(guò)3)，但沒(méi)有考慮環(huán)境變換對(duì)系統(tǒng)性能的影響，系統(tǒng)未見(jiàn)壓縮機(jī)保護(hù)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種將蓄熱裝置與壓縮機(jī)保護(hù)裝置合二為一的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不但可以將多余太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)，供晚上或陰雨天使用，而且可以克服環(huán)境影響，使壓縮機(jī)入口溫度維持在一定值，提高了熱力性能，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，包括室外的冷凝器、儲(chǔ)液罐、過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流器、室內(nèi)的空冷換熱器、壓縮機(jī)、四通變向閥、太陽(yáng)能集熱器、相變蓄熱裝置，相互之間通過(guò)管道連接，所述太陽(yáng)能集熱器的出口經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱出口閥門與相變蓄熱裝置的入口連接，相變蓄熱裝置的出口與壓縮機(jī)的入口連接，壓縮機(jī)的出口與四通變向閥的端口 a連接，四通變向閥的端口 b經(jīng)過(guò)空冷換熱器入口閥門與空冷換熱器連接，儲(chǔ)液罐的出口分別與冷凝器、太陽(yáng)能集熱器入口閥門連接，太陽(yáng)能集熱器入口閥門與太陽(yáng)能集熱器連接，冷凝器經(jīng)室外冷凝器入口閥門與四通變向閥的端口 c連接，壓縮機(jī)的入口與四通變向閥的端口 d連接；儲(chǔ)液罐至冷凝器的管路、儲(chǔ)液罐至過(guò)濾器的管路放置在水箱中。
[0006]所述相變蓄熱裝置包括外保溫筒、紫銅管、相變蓄熱材料、配型接頭組成；外保溫筒是包有聚氨酯發(fā)泡保溫層的不銹鋼筒體，兩頭為配型接頭；不銹鋼筒體內(nèi)插有若干紫銅管，紫銅管與不銹鋼筒體釬焊密封，與兩頭配型接頭直通，銅管之間裝有相變蓄熱材料。
[0007]所述相變蓄熱材料為石蠟，并添加重量比為129Γ15%的桉樹(shù)葉粉末。
[0008]本發(fā)明的制冷原理與典型的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理相同，都由冷凝器、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、儲(chǔ)液灌、過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流器組成，由管道連接成一個(gè)密封的系統(tǒng)。從蒸發(fā)器完成熱交換汽化產(chǎn)生的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入壓縮成高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，經(jīng)過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流器后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱完成制冷循環(huán)。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:
1、采用太陽(yáng)能集熱器作為系統(tǒng)的蒸發(fā)器，工質(zhì)在集熱器中吸收太陽(yáng)能輻射的熱能，減小了集熱回路過(guò)程，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝。
[0010]2、帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)與室外的冷凝器并聯(lián)，冬季可提供生活熱氣，夏季可實(shí)現(xiàn)正?？照{(diào)制冷。
[0011]3、將蓄熱裝置與壓縮機(jī)保護(hù)裝置合二為一，不但可以將多余太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)，供晚上或陰雨天使用，而且可以克服環(huán)境影響使壓縮機(jī)入口溫度維持在一定值，提高了熱力性能，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1為直膨式太陽(yáng)能熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理示意圖。
[0014]圖2為相變蓄熱裝置剖面圖。
[0015]圖中:1.太陽(yáng)能集熱器，2.太陽(yáng)能集熱器出口閥門，3.太陽(yáng)能集熱器入口閥門，4.室外冷凝器入口閥門，5.相變蓄熱裝置，6.壓縮機(jī)，7.空冷換熱器入口閥門，8.空冷換熱器，9.冷凝器，12.毛細(xì)管節(jié)流器，13.過(guò)濾器，14.儲(chǔ)液罐，15.四通變向閥，16.外保溫筒，17.紫銅管，18.相變蓄熱材料，19.配型接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照附圖1和附圖2，一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，包括室外的冷凝器9、儲(chǔ)液罐14、過(guò)濾器13、毛細(xì)管節(jié)流器12、室內(nèi)的空冷換熱器8、壓縮機(jī)6、四通變向閥15、太陽(yáng)能集熱器1、相變蓄熱裝置5，相互之間通過(guò)管道連接，所述太陽(yáng)能集熱器I的出口經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱出口閥門2與相變蓄熱裝置5的入口連接，相變蓄熱裝置5的出口與壓縮機(jī)6的入口連接，壓縮機(jī)6的出口與四通變向閥15的端口 a連接，四通變向閥15的端口 b經(jīng)過(guò)空冷換熱器入口閥門7與空冷換熱器8連接，儲(chǔ)液罐14的出口分別與冷凝器9、太陽(yáng)能集熱器入口閥門3連接，太陽(yáng)能集熱器入口閥門3與太陽(yáng)能集熱器I連接，冷凝器9經(jīng)室外冷凝器入口閥門4與四通變向閥15的端口 c連接，壓縮機(jī)6的入口與四通變向閥15的端口 d連接；儲(chǔ)液罐14至冷凝器9的管路、儲(chǔ)液罐14至過(guò)濾器13的管路放置在水箱中。通過(guò)水做傳到介質(zhì)，與冷凝器風(fēng)冷后尾端末降高溫進(jìn)行熱交換，使冷凝器9溫度降低，提高制冷效率。
[0017]所述相變蓄熱裝置5包括外保溫筒16、紫銅管17、相變蓄熱材料18、配型接頭19組成；外保溫筒16是包有聚氨酯發(fā)泡保溫層的不銹鋼筒體，兩頭為配型接頭19 ;不銹鋼筒體內(nèi)插有若干紫銅管17，紫銅管17與不銹鋼筒體釬焊密封，與兩頭配型接頭17直通，銅管之間裝有相變蓄熱材料18。相變蓄熱材料18為純石蠟。
[0018]所述相變蓄熱材料18為石臘，并添加重量比為129Γ15%的桉樹(shù)葉粉末。受熱產(chǎn)生香氣，起到空氣清新的作用，全天然對(duì)人體無(wú)害。
[0019]本發(fā)明工作原理和工作過(guò)程為:
冬季白天，開(kāi)啟太陽(yáng)能集熱器出口閥門(2)、太陽(yáng)能集熱器入口閥門(3)，關(guān)閉室外冷凝器入口閥門(4 )，調(diào)節(jié)四通變向閥(15 )使ab端口接通，Cd端口接通。制冷劑在太陽(yáng)能集熱器(I)中吸收熱量蒸發(fā)，高溫的制冷劑進(jìn)入相變蓄熱裝置(5)，在相變蓄熱裝置(5)內(nèi)換熱，通過(guò)相變蓄熱裝置(5 )將溫度較高的制冷劑冷卻，吸收并存儲(chǔ)多余熱量保持制冷劑溫度恒定，避免對(duì)壓縮機(jī)(6)造成不利影響。制冷劑由壓縮機(jī)(6)入口吸入，壓縮成高溫高壓氣體，開(kāi)啟空冷換熱器入口閥門(7)，高溫高壓氣體經(jīng)四通變向閥(15)進(jìn)入室內(nèi)空冷換熱器(8)，與室內(nèi)氣體換熱提供熱氣。經(jīng)過(guò)室內(nèi)空冷換熱器(8)冷凝后的液體經(jīng)過(guò)毛細(xì)管節(jié)流器(12)節(jié)流成為低溫低壓的濕蒸汽，然后經(jīng)過(guò)濾器(13)過(guò)濾后的制冷劑存儲(chǔ)在儲(chǔ)液罐(14)里，最后濕蒸汽流入室外太陽(yáng)能集熱器(I)(蒸發(fā)器)，蒸發(fā)吸熱完成循環(huán)。
[0020]冬季晚上，開(kāi)啟太陽(yáng)能集熱器出口閥門(2)、太陽(yáng)能集熱器入口閥門(3)，關(guān)閉室外冷凝器入口閥門(4)，調(diào)節(jié)四通變向閥(15)使ab端口接通，Cd端口接通。制冷劑濕蒸汽主要從相變蓄熱裝置(5)內(nèi)吸熱，將白天儲(chǔ)存的富余熱量加以利用，制冷劑之后依次經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)(6)、四通變向閥(15)、室內(nèi)換熱器(8)、毛細(xì)管節(jié)流器(12)、過(guò)濾器(13)、儲(chǔ)液罐
(14)，最后回到相變蓄熱裝置(5)。
[0021]夏季制冷:開(kāi)啟室外冷凝器入口閥門(4)，關(guān)閉太陽(yáng)能集熱器出口閥門(2)、太陽(yáng)能集熱器入口閥門(3)，調(diào)節(jié)四通變向閥(15)使db端口接通，ca端口接通，工作介質(zhì)進(jìn)入制冷循環(huán)。從室內(nèi)空冷換熱器(8 )完成熱交換汽化產(chǎn)生的低壓蒸汽經(jīng)過(guò)空冷換熱器入口閥門(7)、四通變向閥(15)后被壓縮機(jī)(6)吸入壓縮成高溫高壓氣體，進(jìn)入室外換熱器(9)冷卻成液體，經(jīng)儲(chǔ)液罐(14)、過(guò)濾器(13)、毛細(xì)管節(jié)流器(12)最后進(jìn)入室內(nèi)空冷換熱器(8)吸熱，使室內(nèi)環(huán)境溫度降低，完成制冷循環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，包括室外的冷凝器、儲(chǔ)液罐、過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流器、室內(nèi)的空冷換熱器、壓縮機(jī)、四通變向閥、太陽(yáng)能集熱器、相變蓄熱裝置，相互之間通過(guò)管道連接，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器的出口經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能集熱出口閥門與相變蓄熱裝置的入口連接，相變蓄熱裝置的出口與壓縮機(jī)的入口連接，壓縮機(jī)的出口與四通變向閥的端口 a連接，四通變向閥的端口 b經(jīng)過(guò)空冷換熱器入口閥門與空冷換熱器連接，儲(chǔ)液罐的出口分別與冷凝器、太陽(yáng)能集熱器入口閥門連接，太陽(yáng)能集熱器入口閥門與太陽(yáng)能集熱器連接，冷凝器經(jīng)室外冷凝器入口閥門與四通變向閥的端口 c連接，壓縮機(jī)的入口與四通變向閥的端口 d連接；儲(chǔ)液罐至冷凝器的管路、儲(chǔ)液罐至過(guò)濾器的管路放置在水箱中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述相變蓄熱裝置包括外保溫筒、紫銅管、相變蓄熱材料、配型接頭；外保溫筒是包有聚氨酯發(fā)泡保溫層的不銹鋼筒體，兩頭為配型接頭；不銹鋼筒體內(nèi)插有若干紫銅管，紫銅管與不銹鋼筒體釬焊密封，與兩頭配型接頭直通，銅管之間裝有相變蓄熱材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述相變蓄熱材料為石蠟，并添加重量比為12°/Γ15%的桉樹(shù)葉粉末。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種帶有相變蓄熱裝置的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器、儲(chǔ)液罐、過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流器、空冷換熱器、壓縮機(jī)、四通變向閥、太陽(yáng)能集熱器、相變蓄熱裝置，太陽(yáng)能集熱器的出口與相變蓄熱裝置的入口連接，相變蓄熱裝置的出口與壓縮機(jī)連接，壓縮機(jī)與四通變向閥的端口a連接，四通變向閥的端口b與空冷換熱器連接，儲(chǔ)液罐的出口分別與冷凝器、太陽(yáng)能集熱器連接，冷凝器與四通變向閥的端口c連接，壓縮機(jī)與四通變向閥的端口d連接。本發(fā)明將蓄熱裝置與壓縮機(jī)保護(hù)裝置合二為一，不但可將多余太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)，供晚上或陰雨天使用，還可克服環(huán)境影響使壓縮機(jī)入口溫度維持在一定值，提高了熱力性能，延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】F24F5-00, C09K5-06, F28D20-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104676787
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310623643
【發(fā)明人】朱偉萍
【申請(qǐng)人】朱偉萍
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月1日