專利名稱：熱壓式太陽能空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種熱壓式太陽能空調(diào)，屬光電一體化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在全球能源形勢緊張、嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活的今天，世界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展和在日后的發(fā)展中獲取優(yōu)勢地位。我國的能源需求也在不斷增長，新能源和可再生能源的開發(fā)利用必將越來越受到重視。無污染而又取之不盡用之不竭的陽光，可以充分地用來為人類造福。太陽射向地球的光能中，百分之三十被反射掉，百分之二十三被大氣吸收，只有百分之四十七到達(dá)地面，這個(gè)能量相當(dāng)于地球上人類目前消耗能量的一兩萬倍。在低緯度區(qū)晴朗炎熱的季節(jié)，太陽光每分鐘能在每平方米的面積上送來60000焦耳以上的能量，在地球能源緊缺的情況下充分利用太陽能造福人類是目前社會發(fā)展的重中之重。當(dāng)前，大部分使用的空調(diào)技術(shù)是一種以電能為動力，把室內(nèi)熱量加以吸收排到室 外的循環(huán)系統(tǒng)。這種空調(diào)將室內(nèi)的熱量收集后，釋放到大氣中，進(jìn)一步提高了大氣的高溫，空調(diào)裝的愈多，城市的大氣溫度會愈高，則熱島效應(yīng)會愈強(qiáng)烈。近幾年來，取代氟里昂的工作介質(zhì)的新型空調(diào)(是否污染環(huán)境，有待長期檢驗(yàn))已經(jīng)投放市場。但耗能嚴(yán)重的問題依然存在，在世界能源日益緊張的今天，采用新能源的空調(diào)系統(tǒng)是人類的共同需要。利用太陽能作為能源的空調(diào)系統(tǒng)，它的誘人之處在于越是太陽能輻射強(qiáng)烈的時(shí)候，環(huán)境氣溫越高，人們的生活越需要空調(diào)，此時(shí)，太陽能空調(diào)的制冷能力就越強(qiáng)。這是人和自然和諧的理想境界。使用太陽能空調(diào)的結(jié)果，既創(chuàng)造了室內(nèi)宜人的溫度，又能降低大氣的環(huán)境溫度，還減弱了城市中的熱島效應(yīng)。更為可取的是，既節(jié)約了能源，還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質(zhì)，是名副其實(shí)的綠色空調(diào)太陽能空調(diào)和傳統(tǒng)空調(diào)一樣，具有制冷和供暖雙向功能。但太陽能空調(diào)原理和傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)完全不同，太陽能空調(diào)利用太陽能技術(shù)來驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)，可以大大減少常規(guī)能源的浪費(fèi)，對健康環(huán)保也具有十分重要的意義。目前，世界很多國家都在加強(qiáng)太陽能技術(shù)的研究，期望在未來能源領(lǐng)域占據(jù)有利地位。熱壓式太陽能空調(diào)，就是利用太陽能做能源，驅(qū)動熱壓式太陽能空調(diào)壓縮機(jī)，利用氨(R17)作為制冷劑，用相變蓄冷劑儲能材料進(jìn)行儲能，用水做冷媒的空調(diào)設(shè)備。整機(jī)沒有任何氟利昂類化學(xué)產(chǎn)品，達(dá)到完全無污染和接近零運(yùn)行費(fèi)用。熱壓式太陽能空調(diào)的應(yīng)用正好與季節(jié)相吻合。夏季溫度最高，空調(diào)負(fù)荷最大，需要的制冷量也最大，而此時(shí)陽光輻射最強(qiáng)，太陽能輸出的能量也最大，熱壓式太陽能空調(diào)提供的冷量也最大。我國太陽能資源豐富，而且陽光輻射較強(qiáng)的時(shí)間也相當(dāng)長，南方每年大約有6-8個(gè)月，北方也有4-6個(gè)月，太陽能作能源運(yùn)行空調(diào)應(yīng)該是大有可為的。熱壓式太陽能空調(diào)運(yùn)行原理熱壓式太陽能空調(diào)使用太陽能為動力，根據(jù)流體力學(xué)原理，達(dá)到制冷的效應(yīng)。結(jié)合傳統(tǒng)空調(diào)的技術(shù)，采用環(huán)保節(jié)能的制冷劑，達(dá)到制冷，制熱，環(huán)保節(jié)能的目的。所謂太陽能制冷，就是將太陽能通過聚光鏡集熱器將熱量集中到熱壓式太陽能壓縮機(jī)壓力容器上，對壓力容器進(jìn)行加熱，使得壓力容器與蒸發(fā)器產(chǎn)生壓力差，于是制冷劑氨(R17)就可以在空調(diào)密封系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)，高溫高壓的制冷劑氨(R17)經(jīng)冷凝器散熱風(fēng)機(jī)散熱以后經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流后進(jìn)入置于儲能器中的蒸發(fā)器得到氣化，使得蒸發(fā)器溫度降低，相變蓄冷劑在冷凍、凝固過程中，貯存大量冷量，使用時(shí)冷媒水與儲能器中的熱交換器進(jìn)行熱交換以后送至室內(nèi)機(jī)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，使得室內(nèi)空氣溫度降低，達(dá)到制冷效果。隨著世界能源緊張，各國都加強(qiáng)了對太陽能技術(shù)的利用，目前發(fā)展最為成熟就是太陽能熱水器，很多國家都已經(jīng)普及。我國在太陽能領(lǐng)域也取得了迅速發(fā)展，雖然太陽能空調(diào)還未大規(guī)模使用，但發(fā)展趨勢良好，太陽能技術(shù)結(jié)合空調(diào)技術(shù)可能成為我國普通家庭冷暖制衡的主要方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是I、本發(fā)明型涉及一種熱壓式太陽能空調(diào)，其核心部件包括太陽能空調(diào)壓縮機(jī)、密封保溫式儲能器兩大部分，熱壓式太陽能空調(diào)壓縮機(jī)包括自動自動跟蹤太陽聚光鏡I、壓力容器、液位傳感器、太陽能電池、控制電路及位移齒輪和位移導(dǎo)軌構(gòu)成，聚光鏡通過太陽跟蹤調(diào)節(jié)器隨著陽光的移動而進(jìn)行跟蹤運(yùn)動，在整個(gè)運(yùn)動過程中所聚焦光能都始終打在焦點(diǎn)處壓力容器的靶心上，給壓力容器加熱。壓力容器是利用熱管技術(shù)制作的，當(dāng)聚光鏡的高能光源打在壓力容器的靶心上時(shí)壓力容器溫度升高，其中的制冷劑氨(R17)體積因受熱膨脹，壓力容器中的壓強(qiáng)增大，使得液態(tài)制冷劑氨(R17)通過高壓單向閥往冷凝器中流動，由于冷凝器上裝有散熱風(fēng)機(jī)，高溫高壓的液態(tài)制冷劑氨(R17)在密封管道中進(jìn)行冷卻以后流入儲液器中。再經(jīng)毛細(xì)管節(jié)流以后進(jìn)入到置于儲能器中的蒸發(fā)器中進(jìn)行氣化以后變成低溫低壓的氣態(tài)制冷劑氨(R17)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-33. 3°C，蒸發(fā)器的溫度變低，冷量貯存到相變蓄冷劑中。氣化后的制冷劑氨(R17)又回到壓力容器中在進(jìn)行循環(huán)。2、密封保溫式儲能器由蒸發(fā)器、相變儲能劑、熱交換器、保溫層三大部分構(gòu)成?？照{(diào)運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)器溫度不斷降低是得儲能器溫度越來越低，冷量全部儲存在相變儲能劑中，熱交換器與室內(nèi)機(jī)熱交換器形成一個(gè)密封的管道系統(tǒng)，使用時(shí)啟動熱媒水循環(huán)泵，熱媒水與儲能器的熱交換器進(jìn)行熱交換以后溫度降低，交換以后送至室內(nèi)機(jī)熱交換器并在與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，使得室內(nèi)溫度下降，達(dá)到制冷的目的。3、熱壓式太陽能空調(diào)，制冷時(shí)采用能量輸送系統(tǒng)直接制冷，達(dá)到最合理的節(jié)能的制冷效果，熱壓式太陽能空調(diào)的季節(jié)適應(yīng)性好，也就是說，系統(tǒng)制冷能力隨著太陽輻射能的增加而增大，而這正好與夏季人們對空調(diào)的迫切要求一致；4、采用機(jī)械、光、電相結(jié)合的技術(shù)，它為太陽能熱利用技術(shù)開辟了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域5、由于本發(fā)明聚光鏡的跟日運(yùn)動和焦點(diǎn)的位置在同一地軸線上，做到充分利用太陽能驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)對節(jié)約常規(guī)能源、保護(hù)自然環(huán)境都具有十分重要的意義。本實(shí)用新型的有益效果是它解決了傳統(tǒng)空調(diào)以電能為動力，造成常規(guī)能源的浪費(fèi)的缺點(diǎn)，熱壓式太陽能空調(diào)使用太陽能、以太陽能為動力，根據(jù)流體力學(xué)原理，達(dá)到零能耗制冷效果，對健康、環(huán)保、具有十分重要的意義。


附圖I是本發(fā)明型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)原理附圖2是本發(fā)明型的室外機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖；附圖3是本發(fā)明型的室內(nèi)機(jī)構(gòu)造原理圖；附圖4是本發(fā)明型的系統(tǒng)原理圖；具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型結(jié)合具體實(shí)施例參見附圖進(jìn)一步說明如下I、一種熱壓式太陽能空調(diào)，其組成參見附圖I、圖2、圖3、圖4所示，整個(gè)系統(tǒng)由熱壓式太陽能壓縮機(jī)、室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)三大塊組成。2、本實(shí)發(fā)明型的太陽能電池12為蓄電池19、控制電路板21、散熱風(fēng)機(jī)25、熱交換風(fēng)機(jī)38、步進(jìn)電機(jī)7、太陽跟蹤調(diào)節(jié)器一 2、太陽跟蹤調(diào)節(jié)器二 11和熱媒水循環(huán)泵32供電。3、本實(shí)發(fā)明型制冷的具體實(shí)現(xiàn)過程是，如圖I所示熱壓式太陽能壓縮機(jī)開始 運(yùn)行時(shí)，太陽能通過聚光鏡I將熱量集中到焦點(diǎn)處的壓力容器一 6的靶心上，溫度可達(dá)400-600°C。聚光鏡I通過太陽跟蹤調(diào)節(jié)器一 2和太陽跟蹤調(diào)節(jié)器二 11進(jìn)行調(diào)節(jié)，使聚光鏡I隨著陽光的移動而進(jìn)行跟蹤運(yùn)動，由于聚光鏡I的跟日運(yùn)動和焦點(diǎn)的位置在同一地軸線上，使得聚光鏡I在整個(gè)運(yùn)動過程中所聚焦光能都始終打在焦點(diǎn)處壓力容器的靶心上，給壓力容器一 2不斷加熱，壓力容器一 2的溫度不斷升高，壓力容器一 2里面的制冷劑氨(R17)體積膨脹，壓力容器一 2里面的壓強(qiáng)增大，高溫高壓的液態(tài)制冷劑氨(R17)由于壓力容器一 2和壓力容器二 16之間裝有容器隔離單向閥3高溫高壓的液態(tài)制冷劑氨(R17)只能通過高壓管單向閥4向太陽能空調(diào)室外機(jī)(如圖2所示)冷凝器24中流動，散熱風(fēng)機(jī)25不斷對冷凝器24進(jìn)行散熱，散熱后的液態(tài)制冷劑氨(R17)進(jìn)入到儲液器22經(jīng)毛細(xì)管23節(jié)流以后液態(tài)制冷劑氨(R17)在蒸發(fā)器26中進(jìn)行氣化制冷劑氨(R17)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度為-33. 3°C以后變成低溫的氣體，蒸發(fā)器26的溫度變低，冷量貯存到相變蓄冷劑30中。氣態(tài)制冷劑氨(R17)通過低壓單向閥13進(jìn)入到壓力容器二 16中，由于低溫的氣態(tài)制冷劑氨(R17)不斷送來加上重力的作用低溫的氣態(tài)制冷劑氨(R17)又變成液態(tài)儲存在壓力容器二16中，由于壓力容一 6和壓力容器二 16中都設(shè)有液位傳感器17,當(dāng)壓力容器一 6中液位傳感器17檢測到制冷劑氨(R17)已全部壓出以后，于是控制電路板21發(fā)出指令驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)7帶動位移齒輪20在導(dǎo)軌齒輪條8上運(yùn)動，將壓力容器二 16推到聚光鏡I的焦點(diǎn)上進(jìn)行加熱，將置于壓力容器二 16中的冷劑氨(R17)通過容器隔離單向閥3送入到壓力容器一2中，當(dāng)置于壓力容器二 16中的液位傳感器17檢測到制冷劑氨(R17)壓送完以后，控制電路板21發(fā)出指令驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)7拖動位移齒輪20在導(dǎo)軌齒輪條8上運(yùn)動，將壓力容器一6又推到聚光鏡I的焦點(diǎn)上進(jìn)行加熱，使制冷劑氨(R17)進(jìn)行下一輪循環(huán)。4、本發(fā)明的儲能和熱交換的具體實(shí)現(xiàn)方式；如圖2所示，儲能器36由蒸發(fā)器26、保溫層29、相變儲能劑30、保溫層29組成，由于制冷劑氨(R17)在蒸發(fā)器26氣化，不斷吸收蒸發(fā)器26的熱量溫度變低，冷量貯存到相變蓄冷劑30中，當(dāng)用戶要使用空調(diào)時(shí)時(shí)，熱媒水循環(huán)泵32啟動，熱媒水就通過儲能器熱交換器31與相變儲能劑30中的冷能進(jìn)行交換，將冷能交換到熱媒水中，交換以后進(jìn)入到室內(nèi)機(jī)(如圖3所示)的熱交換器37中，通過熱交換風(fēng)機(jī)38與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，使室內(nèi)空氣變冷，到達(dá)制冷的目的。交換以后的熱媒水有回到熱媒水儲存器35中進(jìn)行下一步循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種熱壓式太陽能空調(diào)整個(gè)系統(tǒng)由熱壓式太陽能壓縮機(jī)、室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)三大塊組成。其核心部件包括熱壓式太陽能空調(diào)壓縮機(jī)、密封保溫式儲能器36兩大部分
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述熱壓式太陽能空調(diào)特性在于熱壓式太陽能空調(diào)壓縮機(jī)由聚光鏡I、太陽跟蹤調(diào)節(jié)器一 2、太陽跟蹤調(diào)節(jié)器二 11、壓力容器一 6和壓力容器二 16、容器隔離單向閥3、高壓管單向閥4、低壓管單向閥13、位移齒輪20、步進(jìn)電機(jī)7、導(dǎo)軌齒輪條8、導(dǎo)軌齒輪20和導(dǎo)軌座9共同組成一個(gè)智能型的熱壓式太陽能壓縮機(jī)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述熱壓式太陽能空調(diào)特性在于密封保溫式儲能器36的蒸發(fā)器26和儲能器熱交換器31共同置于在密封的相變蓄冷劑30中，并與儲能器36外殼及保溫層29共同組成一個(gè)整體。。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述熱壓式太陽能空調(diào)特性在于室外機(jī)設(shè)有儲液器22、熱媒水循環(huán)泵、熱媒水儲存器25，與儲能器36共同做成一個(gè)室外機(jī)整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱壓式太陽能空調(diào)，屬光電一體化領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)原理參見附圖1、圖2、圖3、附圖4所示，熱壓式太陽能空調(diào)整個(gè)系統(tǒng)由熱壓式太陽能壓縮機(jī)、室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)三大塊組成。其核心部件包括熱壓式太陽能空調(diào)壓縮機(jī)、密封保溫式儲能器36兩大部分。空調(diào)運(yùn)行時(shí)聚光鏡1通過太陽跟蹤調(diào)節(jié)器一2和太陽跟蹤調(diào)節(jié)器二11調(diào)節(jié)將太陽光聚焦到焦點(diǎn)處循環(huán)運(yùn)動的壓力容器一6和壓力容器二16的靶心上進(jìn)行加熱。使得壓力容器一6和壓力容器二16與蒸發(fā)器26產(chǎn)生壓力差，高溫高壓的制冷劑氨(R17)從壓力容器一6和壓力容器二16進(jìn)入冷凝器24中并經(jīng)冷凝器散熱風(fēng)機(jī)25散熱以后通過毛細(xì)管23節(jié)流進(jìn)入置于儲能器36中的蒸發(fā)器26進(jìn)行氣化，蒸發(fā)器26溫度降低，冷量貯存于相變儲能劑30中，使用時(shí)冷媒水與儲能器36中的儲能熱交換器31進(jìn)行熱交換以后送至室內(nèi)機(jī)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，使得室內(nèi)空氣溫度降低，達(dá)到制冷效果。
文檔編號F24F5/00GK102927634SQ20111012820
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者王芳, 胡衡 申請人:長沙高新開發(fā)區(qū)七方機(jī)電有限公司