太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調的製作方法
2023-05-21 13:13:36 2
專利名稱：太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調，利用太陽能和電能並聯驅動的一種混合型空調，屬於建築環境及製冷工程技術領域。
背景技術：
隨著空調的日益普及，因空調引起的節能環保問題也越來越被人們關注。一般的太陽能空調結構複雜，成本高，運行效率地，需要輔助加熱等缺點。本次申請的太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調，其核心是電能驅動的壓縮機空調和太陽能驅動的吸收式空調並聯獨立工作，既起到節能環保的目的，又適合個人家庭使用，而且具有成本低、結構簡單、可調溫度範圍大的優點。主要區別於利用複合式太陽能製冷裝置和多能源混合驅動型太陽能空調。(I)與本實用新型較接近的已有技術有，專利號為03129268. 2，名稱為複合式太陽能製冷裝置。該技術的核心思想是利用NH3-LiN03為介質通過太陽能和壓縮機的壓縮並聯做功達到製冷目的。該技術利用太陽能或壓縮機做功驅動空調工作時共用蒸發器和冷凝器，因此這種結構決定了必須需要共用工作介質，此時共用的工作介質選用的是NH3-LiN03，但是對於吸收式太陽能空調效率最好的工作介質是溴化鋰，NH3-LiN03做為壓縮機空調的工作介質其工作效率也不高。因此該技術雖然解決了太陽能和電能驅動的空調壓縮機並聯使用有利於其小型化和節能，但是工作效率不高。(2)專利號為200710019256. 7，名稱為太陽能-天然氣聯合驅動的節能空調。該技術的核心思想是利用溴化鋰為工作介質通過太陽能對其加熱來代替壓縮機的壓縮做功達到製冷或制熱的目的，當太陽光不足時利用燃氣進行加熱來進行製冷或加熱。該技術的初衷是利用太陽能，在太陽能不足時用其他能源工作，但是該技術的燃氣安裝結構較複雜，成本高，還存有燃氣洩漏的安全隱患，適用範圍受限只能在有燃氣的地方安裝。類似的技術還有用鍋爐作為輔助能源聯合太陽能驅動空調，但是該技術也會使空調的結構複雜，安裝時需要佔用的空間場地較大，因此不適合個人家庭使用和安裝。由以上分析可知當前的單純太陽能空調功能單一，沒太陽就無法工作，不適合個人家庭使用。而複合型空調要麼是效率不高，要麼是結構複雜，成本高，安裝佔用的空間大，也不適合個人家庭使用。
發明內容本實用新型是針對現有技術提出的新技術方案。本實用新型目的是為了克服單純太陽能空調只能在有充足太陽才能使用的局限性，以及混合驅動型太陽能空調的構造複雜，工作效率低，佔用空間大的缺點，利用本實用新型可以有效地解決太陽能空調不適合個人家庭使用的情況，使太陽能空調和普通壓縮機空調並聯工作及克服了太陽能空調的缺點，有能有效利用太陽能，方便使用，降低使用成本，起到節能環保的目的。為達到上述目的本實用新型採用的方案是一種太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調主要由太陽能集熱器(I)、發生器(2)、兩位四通電磁換向閥(3)、冷凝器(4)、節流閥
(5)、蒸發器(6)、鼓風機(12)、節流閥(13)、吸收器(14)、溶液熱交換器(18)、溶液泵(15)、水泵(19)、電機(16)、渦輪蝸杆組(17)組成太陽能驅動性吸收式冷暖空調系統。由壓縮機
(11)、冷凝器(9)、節流閥(8)、蒸發器(7)、兩位四通電磁換向閥(10)構成了電能驅動的壓縮機型冷暖空調系統。太陽能驅動性吸收式冷暖空調系統和電能驅動的壓縮機型冷暖空調系統兩個系統並聯工作。兩位四通電磁換向閥⑶和兩位四通電磁換向閥(10)是帶鎖止功能的兩位四通電磁換向閥，當上端通電以後，會自動鎖止，使其保持在工作在上位位置，然後即使斷電也保持在上位位置，如果想要下位工作，只需下端通電，並自動鎖止，使其保持在工作在下位位置，然後即使斷電也保持在下位位置。這樣不用一直供電，起到節約用電的目的。當陽光充足進行製冷時，吸收式太陽能空調啟動工作在製冷模式，為空調空間提供冷量。當陽光不十分充足進行製冷時，就啟動電能驅動的壓縮機空調與吸收式太陽能空 調一起工作在製冷模式。當沒有陽光或者陽光較微弱，進行製冷時，太陽能集熱器10無法提供溫度適宜的熱水去驅動製冷系統。此時，關閉吸收式太陽能空調，單獨啟動電能驅動的壓縮機空調工作在製冷模式。當陽光充足進行制熱時，吸收式太陽能空調啟動工作在制熱模式。當陽光不十分充足進行制熱時，電能驅動的壓縮機空調就啟動與吸收式太陽能空調一起工作在制熱模式。當沒有陽光或者陽光較微弱，進行制熱時，太陽能集熱器10無法提供溫度適宜的熱水去驅動制熱系統。此時，關閉吸收式太陽能空調，單獨啟動電能驅動的壓縮機空調工作在制熱模式。採用本實用新型的太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調具有以下有益效果與已有技術相比，本實用新型不需要輔助加熱裝置和儲熱裝置，本實用新型採用的太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調既可以獨立工作，又可以聯合工作，並且在工作過程中各自使用自己的工作介質，工作效率較高。因此既起到節能環保的目的，又適合個人家庭使用，而且具有成本低、結構簡單、可調溫度範圍大的優點。雖然該技術在普通空調的基礎上多增加了一套太陽能空調，但是太陽能空調一次投資後，後續使用費用較少，隨著電價和能源價格的上漲，其優勢將會得到進一步的體現，對於太陽能空調的推廣有重要意義。
以下結合附圖和實施例對本實用新型太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調作進一步的說明。
本實用新型太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調的結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調(下面簡稱「並聯混合驅動型冷暖空調」)，該並聯混合驅動型冷暖空調系統主要包括ECU處理器、太陽能集熱器(I)、發生器(2)、兩位四通電磁換向閥(3)、冷凝器(4)、節流閥(5)、蒸發器(6)、鼓風機
(12)、節流閥(13)、吸收器(14)、溶液熱交換器(18)、溶液泵(15)、水泵(19)、電機(16)、渦輪蝸杆組(17)組成太陽能驅動性吸收式冷暖空調系統。壓縮機(11)、冷凝器(9)、節流閥
(8)、蒸發器(7)、兩位四通電磁換向閥(10)構成。其中的電機(16)、渦輪蝸杆組(17)組成太陽光自動跟蹤系統，由空調電子控制單元根據時鐘進行控制實現。發生器(2)右邊上部的管子與太陽能集熱器(I)上端的管子連接，發生器(2)右邊下部的管子與溶液泵(15)上部邊的管子相連，發生器2右邊中間的管子與水泵(19)左邊的管子相連，水泵(19)右邊的管子和太陽能集熱器(I)的下端入水管連接，發生器(2)左邊的管的出口與兩位四通電磁換向閥(3)右邊上面的管子連接，發生器(2)下邊的管子與吸收器(14)上面的管子連接，吸收器(14)左邊的管子與兩位四通電磁換向閥(3)右邊下邊的管子相連，兩位四通電磁換向閥(3)左邊上 部的管子與冷凝器(4)右邊的管子連接，兩位四通電磁換向閥(3)左邊下部的管子與蒸發器(6)下邊的管子連接，冷凝器(4)下邊的管子與節流閥(5)上端的管子連結，節流閥(5)下端的管子與蒸發器(6)上端的管子連接。此部分構成了吸收式太陽能空調。壓縮機11的出口與兩位四通電磁換向閥(10)右邊上部的管子相連，壓縮機11的入口與兩位四通電磁換向閥(10)右邊下部的管子相連，兩位四通電磁換向閥(10)與冷凝器6右邊管子連接，冷凝器9左邊管子與節流閥8的右端相連，節流閥8的右端與蒸發器7的下端左側管子連接，蒸發器7的下端右側管子與節流閥8的左端相連。此部分構成了傳統的電能驅動的壓縮機空調。太陽能空調的蒸發器(6)與壓縮機空調的蒸發器(7)前後並列，共用鼓風機(12)，鼓風機吹出的風先經過太陽能空調的蒸發器(6)再經過壓縮機空調的蒸發器(7)，然後進入房間進行製冷或制熱。I、當陽光充足進行製冷時，吸收式太陽能空調啟動工作，此時，由太陽能集熱器
(I)提供熱水對發生器(2)內部的溴化鋰溶液進行加熱，溴化鋰溶液裡的水被加熱變成蒸汽，此時兩位四通電磁換向閥(3)上端3A通電，並鎖止，然後斷電，使兩位四通電磁換向閥
(3)工作在上位，水蒸氣就從發生器2通過兩位四通電磁換向閥(3)上位流向冷凝器4，在冷凝器4中水蒸汽被冷卻，放出熱量後變成高壓液態水，在流經節流閥(5)降壓後，進入蒸發器出)向周圍吸收熱量變成水蒸氣，水蒸氣，通過兩位四通電磁換向閥(3)上位進入吸收器(14)被濃溴化鋰溶液吸收，吸收了水分溴化鋰溶液由溶液泵(15)提供給發生器(2)，而發生器(2)被加熱蒸發完水分後的濃溶液通過節流閥(13)返回吸收器(14)。整個系統工作在吸收式製冷方式下，為空調空間提供冷量。2、當陽光不十分充足進行製冷時，就啟動電能驅動的壓縮機空調與吸收式太陽能空調一起工作，兩位四通電磁換向閥(10)上端(IOA)通電並鎖止，然後斷電，使其工作在上位，此時，電能驅動的壓縮機工作使氣態工作介質加壓，進入冷凝器(9)，在冷凝器(9)中氣態冷媒被冷卻，放出熱量後變成高壓液態冷媒，在流經節流閥(8)降壓後，進入蒸發器(7)，向周圍吸收熱量變成氣態，最後氣態冷媒通過兩位四通電磁換向閥(10)上位進入壓縮機
(II)，整個工作過程在壓縮式製冷方式，和吸收式太陽能空調一起為空調空間提供冷量。3、當沒有陽光或者陽光較微弱，進行製冷時，太陽能集熱器(I)無法提供溫度適宜的熱水去驅動製冷系統。此時，關閉吸收式太陽能空調，單獨啟動電能驅動的壓縮機空調工作。4、當陽光充足進行制熱時，吸收式太陽能空調啟動開始工作，兩位四通電磁換向閥(3)下端3B通電並鎖止，然後斷電，使兩位四通電磁換向閥(3)工作在下位，圖I中的
(4)和(5)的功能在制熱時互換，在製冷時(4)為冷凝器，制熱時自動變為蒸發器；在製冷時(5)為蒸發器，在製冷時自動變為冷凝器。此時，由太陽能集熱器(I)提供熱水對發生器
(2)內部的溴化鋰溶液進行加熱，溴化鋰溶液裡的水被加熱變成蒸汽，水蒸氣就從發生器
(2)通過兩位四通電磁換向閥(3)下位流向冷凝器(5)，此時(4)的功能變為蒸發器，在冷凝器(5)中水蒸汽被冷卻，放出熱量後變成高壓液態水，在流經節流閥(5)降壓後，進入蒸發器(5)向周圍吸收熱量變成水蒸氣，水蒸氣，通過兩位四通電磁換向閥(3)下位進入吸收器(14)被濃溴化鋰溶液吸收，吸收了水分溴化鋰溶液由溶液泵(15)提供給發生器(2)，而發生器(2)被加熱蒸發完水分後的濃溶液通過節流閥(13)返回吸收器(14)。整個系統工作在吸收式制熱方式下，為空調空間提供熱量。5、當陽光不十分充足進行制熱時，電能驅動的壓縮機空調就啟動與吸收式太陽能空調一起工作，兩位四通電磁換向閥(10)下端IOB通電並鎖止，然後斷電，，使兩位四通電磁換向閥(10)工作在下位，圖I中的(7)和(9)的功能在制熱時互換，在製冷時(9)起冷凝器作用，制熱時起蒸發器作用；在製冷時(7)為蒸發器，在製冷時自動變為冷凝器。此時，電能驅動的壓縮機工作使氣態工作介質加壓，進入冷凝器(7)，在冷凝器(7)中氣態冷媒被·冷卻，放出熱量後變成高壓液態冷媒，在流經節流閥(8)降壓後，進入蒸發器(9)，向周圍吸收熱量變成氣態，最後氣態冷媒通過兩位四通電磁換向閥(10)下位進入壓縮機(11)，整個過程工作在壓縮式制熱方式，和吸收式太陽能空調一起為空調空間提供熱量。6、當沒有陽光或者陽光較微弱，需要制熱時，因太陽能集熱器(I)無法提供溫度足夠的熱水去驅動制熱系統，此時，關閉吸收式太陽能空調，單獨啟動電能驅動的壓縮機空調工作。上述實施例僅是本實用新型的最佳實施方式，本實用新型並不限於上述實施例的形式，只要在本實用新型範圍內做的變換均屬於本發明的範疇。
權利要求1.太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調主要由太陽能集熱器(I)、發生器(2)、兩位四通電磁換向閥(3)、冷凝器(4)、節流閥(5)、蒸發器(6)、鼓風機(12)、節流閥(13)、吸收器(14)、溶液熱交換器(18)、溶液泵(15)、水泵(19)、電機(16)、渦輪蝸杆組(17)構成太陽能驅動型吸收式冷暖空調系統，由壓縮機(11)、冷凝器(9)、節流閥(8)、蒸發器(7)、兩位四通電磁換向閥(10)構成了電能驅動的壓縮機型冷暖空調系統，發生器(2)右邊上部的管子與太陽能集熱器(I)上端的管子連接，發生器(2)右邊下部的管子與溶液泵(15)上部邊的管子相連，發生器2右邊中間的管子與水泵(19)左端的管子相連，水泵(19)右端的管子和太陽能集熱器(I)的下端入水管連接，發生器(2)左邊的管的出口與兩位四通電磁換向閥(3)右邊上面的管子連接，發生器(2)下邊的管子與吸收器(14)上面的管子連接，吸收器(14)左邊的管子與兩位四通電磁換向閥(3)右邊下邊的管子相連，兩位四通電磁換向閥(3)左邊上部的管子與冷凝器(4)右邊的管子連接，兩位四通電磁換向閥(3)左邊下部的管子與蒸發器(6)下邊的管子連接，冷凝器(4)下邊的管子與節流閥(5)上端的管子連結，節流閥(5)下端的管子與蒸發器(6)上端的管子連接，壓縮機(11)的出口與兩位四通電磁換向閥(10)右邊上部的管子相連，壓縮機(11)的入口與兩位四通電磁換向閥(10)右邊下部的管子相連，兩位四通電磁換向閥(10)與冷凝器(6)右邊管子連接，冷凝器(9)左邊管子與節流閥(8)的右端相連，節流閥(8)的右端與蒸發器(7)的下端左側管子連接，蒸發器(7)的下端右側管子與節流閥(8)的左端相連，此部分構成了傳統的電能驅動的壓縮機空調。
2.如權利要求I所述的太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調，其特徵在於，太陽能空調的蒸發器(6)與壓縮機空調的蒸發器(7)前後並列放置，共用鼓風機(12)。
專利摘要太陽能和電能並聯混合驅動型冷暖空調由太陽能驅動型吸收式冷暖空調和電能驅動的壓縮機型冷暖空調並聯工作。當陽光充足和不十分充足時都能工作，方便使用。而且本實用新型不需要輔助加熱裝置和儲熱裝置，既可以獨立工作，又可以聯合工作，並且在工作過程中各自使用自己的工作介質，工作效率較高。既起到節能環保的目的，又適合個人家庭使用。具有成本低、結構簡單、可調溫度範圍大的優點。雖然該技術在普通空調的基礎上多增加了一套太陽能空調，但是太陽能空調一次投資後，後續使用費用較少，隨著電價和能源價格的上漲，其優勢將會得到進一步體現，對於太陽能空調的推廣有重要意義。
文檔編號F25B27/00GK202511403SQ201220105418
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月10日 優先權日2012年3月10日
發明者伍松, 向宇, 張彥會 申請人:廣西工學院