熱泵型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷空調(diào)設(shè)備，尤其涉及適用于四管制系統(tǒng)的熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，本發(fā)明屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于蒸發(fā)式冷凝空調(diào)設(shè)備具有節(jié)能、節(jié)水、制冷效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、容易安裝維護和運行費用低等特點；應(yīng)用蒸發(fā)式冷凝技術(shù)的中央空調(diào)與目前廣泛應(yīng)用的風冷空調(diào)系統(tǒng)、水冷空調(diào)系統(tǒng)相比，能夠節(jié)能15%-35% ;其技術(shù)原理采用平面液膜蒸發(fā)式冷凝技術(shù)，通過將冷凝器置于冷卻塔箱體中，直接獲得接近于濕球溫度的冷卻水溫度，節(jié)省了大功率的冷卻水系統(tǒng)功耗，實現(xiàn)了水冷式機組的高制冷效率和風冷式冷水機組的無需冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)點；蒸發(fā)式冷凝空調(diào)設(shè)備在夏季利用蒸發(fā)冷凝技術(shù)具有上述優(yōu)點，但在寒冷的冬季，其不能作為熱栗制熱使用。
[0003]然而，空氣源熱栗機組作為一種清潔、高效的能源，在我國得到了大范圍的應(yīng)用；空氣源熱栗機組要求在室外溫度較寬的范圍內(nèi)都能穩(wěn)定的運行，空氣源熱栗機組的室外換熱器，受環(huán)境影響特別大，尤其是在低溫環(huán)境下，影響制熱工況的制熱量，無法達到室內(nèi)環(huán)境的舒適性要求；傳統(tǒng)的處理方法是在室內(nèi)機側(cè)加裝電加熱補充熱量來實現(xiàn)的，其缺點是沒有從制冷系統(tǒng)上解決效率問題，低溫工況能耗特別大，空氣源熱栗機組設(shè)計的初衷就是在滿足舒適應(yīng)要求的前提下達到節(jié)能減排，所以實現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行才是問題的關(guān)鍵。
[0004]因空氣源熱栗機組的四管制空調(diào)系統(tǒng)需要兩套獨立的冷熱源，系統(tǒng)復(fù)雜；同時存在冷熱抵消，系統(tǒng)效率低，是對能源的粗放式利用，能耗浪費嚴重，成本增加。
[0005]目前，我國建筑供暖的主要能量來源仍然是煤炭、石油、天然氣等，而傳統(tǒng)礦物能源的儲量已經(jīng)非常有限；另一方面，我國擁有豐富的太陽能資源，超過2/3的國土面積上的太陽能年日照時數(shù)都在2200小時以上，具有較好的利用價值。
[0006]為了更好的解決上述蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組的問題，設(shè)計具有熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，解決蒸發(fā)冷凝技術(shù)與空氣源熱栗低溫補充兩者之間的矛盾問題，降低能耗和材料的成本是可行之舉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本技術(shù)方案目的是，基于現(xiàn)有空調(diào)機組的結(jié)構(gòu)做進一步改進，采用平面液膜蒸發(fā)式冷凝技術(shù)和太陽能供熱技術(shù)結(jié)合，提供一種能同時提供冷熱源，并具有熱栗功能的蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，解決空氣源熱栗在低溫環(huán)境下的效率低、易結(jié)霜的問題。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，包括制冷系統(tǒng)、太陽能供熱系統(tǒng)，所述的制冷系統(tǒng)包括壓縮機、四通換向閥、第一換熱器、太陽能換熱器、布水器、冷凝風機、蒸發(fā)式冷凝器、熱力膨脹閥、第二換熱器；所述的壓縮機的排氣口和吸氣口連接四通換向閥，所述的四通換向閥還連接有第一換熱器、第二換熱器，所述的第一換熱器連接太陽能換熱器與蒸發(fā)式冷凝器，其中太陽能換熱器、蒸發(fā)式冷凝器并聯(lián)后再連接熱力膨脹閥，熱力膨脹閥再連接第二換熱器，第二換熱器再連接四通換向閥；其特征在于:太陽能供熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器、太陽能貯熱裝置、太陽能熱水循環(huán)栗，太陽能熱水循環(huán)栗出口連接太陽能換熱器的進口、太陽能換熱器出口連接太陽能貯熱裝置的進口，太陽能貯熱裝置的出口連接太陽能熱水循環(huán)栗的進口，太陽能貯熱裝置連接太陽能集熱器，太陽能集熱器將太陽的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能貯存在太陽能貯熱裝置中。
[0009]所述的蒸發(fā)式冷凝器上部設(shè)置布水器，側(cè)面設(shè)置冷凝風機，所述的蒸發(fā)式冷凝器具有換熱管及翅片。
[0010]所述的第一換熱器、第二換熱器是板式換熱器或殼管式換熱器或套管式換熱器。
[0011]所述的蒸發(fā)式冷凝器是翅片管式或板管式或盤管式的蒸發(fā)式冷凝器。
[0012]所述的第一換熱器、第二換熱器提供的載冷劑是水或乙二醇或氯化鈣形式的載冷劑。
[0013]本技術(shù)方案具有獨特的優(yōu)點和有益效果如下:
(1)、本技術(shù)方案熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，采用蒸發(fā)式冷凝器，取消了制冷主機外配的冷卻塔、冷卻水栗及冷卻水管道及其附件等，將傳統(tǒng)冷卻水的外循環(huán)方式改為內(nèi)循環(huán)方式，大大簡化了冷卻水系統(tǒng)，同時降低了冷卻水的飄水損失，從而大大提高了空調(diào)系統(tǒng)的能效比；
(2)、采用平面液膜蒸發(fā)式冷凝技術(shù)，充分利用外層管外及翅片表面水膜的蒸發(fā)，只需較小的風量及較少的冷卻水量通過傳質(zhì)和傳熱即可實現(xiàn)管內(nèi)制冷劑的降溫冷凝，無需冷卻塔和大功率的冷卻水栗、冷凝風機、水栗的配電動力及工程初期投資明顯降低；
(3)、本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)方案比較，還具有的優(yōu)勢在于，利用太陽能熱水輔助溶液，即解決了蒸發(fā)式空調(diào)不能作為熱栗用的問題，又解決了空氣源熱栗在低溫環(huán)境下的效率低、易結(jié)霜的問題；不論是在制冷工況，還是在制熱工況，都能同時提供熱水、冷水，實現(xiàn)能源利用的最大化，解決全年冷、熱需求；(4)、本技術(shù)方案系統(tǒng)能效比高:標準工況下整機能效比達3.5-4.5，比水冷式機組節(jié)能20%以上，更比一般風冷式機組節(jié)能35%以上。
【附圖說明】
[0014]圖1為熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組制冷工況的原理示意圖；
圖2為熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組制熱工況的原理示意圖；
圖中附圖標記的含義為:
1 一壓縮機、2 —四通換向閥、3 —第一換熱器、4 一太陽能集熱器、5 —太陽能貯熱裝置、6 一太陽能熱水循環(huán)栗、7 —太陽能換熱器、8 —布水器、9 一冷凝風機、10 —蒸發(fā)式冷凝器、
11一熱力膨脹閥、12 —第二換熱器、201 —制冷系統(tǒng)、301 —太陽能供熱系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖詳述本發(fā)明技術(shù)方案:
由圖1、圖2所示，熱栗型太陽能蒸發(fā)式冷凝空調(diào)機組，包括制冷系統(tǒng)(201)、太陽能供熱系統(tǒng)(301)，所述的制冷系統(tǒng)(201)包括壓縮機(1)、四通換向閥(2)、第一換熱器(3)、太陽能換熱器(7)、布水器(8)、冷凝風機(9)、蒸發(fā)式冷凝器(10)、熱力膨脹閥(11)、第二換熱器(12);所述的壓縮機(1)的排氣口和吸氣口連接四通換向閥(2)，所述的四通換向閥(2)還連接有第一換熱器(3)、第二換熱器(12)，所述的第一換熱器(3)連接太陽能換熱器(7)與蒸發(fā)式冷凝器(10)，其中太陽能換熱器(7)、蒸發(fā)式冷凝器(10)并聯(lián)后再連接熱力膨脹閥(11)，熱力膨脹閥(11)再連接第二換熱器(12)，第二換熱器(12)再連接四通換向閥(2);其特征在于:太陽能供熱系統(tǒng)(301)包括太陽能集熱器(4)、太陽能貯熱裝置(5)、太陽能熱水循環(huán)栗(6)，太陽能熱水循環(huán)栗(6)出口連接太陽能換熱器(7)的進口、太陽能換熱器(7)出口連接太陽能貯熱裝置(5)的進口，太陽能貯熱裝置(5)的出口連接太陽能熱水循環(huán)栗
(6)的進口，太陽能貯熱裝置(5)連接太陽能集熱器(4)，太陽能集熱器(4)將太陽的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能貯存在太陽能貯熱裝置(5)中。
[0016]當制冷工況時，通過第一換熱器(3)提供熱水，通過第二換熱器(12)提供冷水；當制熱工況時，通過第一換熱器(3)提供冷水，通過第二換熱器(12)提供熱水。
[0017]進一步地，制冷工況時，所述的壓縮機(1)排出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)四通換向閥(2)進入第一換熱器(3)，放出部分熱量，再進入蒸發(fā)式冷凝器(10)，放出剩余的冷凝熱，變成高壓的制冷劑液