一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，包括相連接的太陽(yáng)能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調(diào)水回路，所述太陽(yáng)能集熱熱水回路包括太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能集熱器依次與熱水箱、發(fā)生器和熱水泵相連，熱水箱的輸入端設(shè)有第五閥門(mén)，熱水箱的輸出端連有第六閥門(mén)。本發(fā)明采用夏季低溫地下水直接對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，可以降低系統(tǒng)冷凝溫度，提高太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)系統(tǒng)的性能系數(shù)，并且可以利用回收的冷凝熱對(duì)進(jìn)入發(fā)生器的制冷劑進(jìn)行預(yù)熱，該設(shè)備的投入使用對(duì)于降低一次能源消耗，降低室外熱污染等均有顯著效果，另外，由于天氣越熱，需要的空調(diào)負(fù)荷越大，而此時(shí)太陽(yáng)能的供應(yīng)也越充足，因此該系統(tǒng)可以有效緩解白天用電高峰時(shí)的電網(wǎng)壓力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于空調(diào)制冷領(lǐng)域，具體提涉及一種利用地下水進(jìn)行制冷的制冷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇，太陽(yáng)能的利用已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在太陽(yáng)能利用技術(shù)中，太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件少，成本低等優(yōu)點(diǎn)受到大家的青睞，在空調(diào)制冷領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
[0003]太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)與常規(guī)壓縮系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理不同，導(dǎo)致其運(yùn)行時(shí)存在三大問(wèn)題:1)相同制冷量、相同冷凝溫度、相同蒸發(fā)溫度情況下，其冷凝器換熱面積比壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝器大的多；2 )系統(tǒng)采用風(fēng)冷冷凝器時(shí)，存在系統(tǒng)冷凝溫度較高，系統(tǒng)性能系數(shù)偏低的現(xiàn)象；3)同壓縮系統(tǒng)相比，相同制冷量情況下，噴射制冷系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生巨大的冷凝熱，如果直接將該部分冷凝熱排至大氣，將會(huì)造成嚴(yán)重的熱污染。
[0004]而夏季地下低溫水資源豐富，考慮利用夏季地下低溫水對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，并采取回?zé)崞鲗⒉糠掷淠裏嵊枰曰厥绽?，變廢為寶。這對(duì)于節(jié)約能源，緩解日益嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，改善人居環(huán)境，提高光熱利用效率，有著重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，能夠利用地下低溫水對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，可以解決太陽(yáng)能?chē)娚湎到y(tǒng)冷凝熱過(guò)大造成的環(huán)境熱污染以及風(fēng)冷冷凝器導(dǎo)致的系統(tǒng)性能效率不高的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是以下述方式實(shí)現(xiàn)的:一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，包括相連接的太陽(yáng)能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調(diào)水回路，所述太陽(yáng)能集熱熱水回路包括太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能集熱器依次與熱水箱、發(fā)生器和熱水泵相連，熱水箱的輸入端設(shè)有第五閥門(mén)，熱水箱的輸出端連有第六閥門(mén)。
[0007]所述制冷劑回路包括噴射器和冷凝器，從冷凝器出來(lái)有兩個(gè)回路，第一回路包括通過(guò)制冷管道相連的制冷劑泵、預(yù)熱器和發(fā)生器，發(fā)生器與噴射器相連；第二回路包括通過(guò)制冷管道相連的節(jié)流閥和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與噴射器相連。
[0008]所述地下水回路包括通過(guò)水管相連的冷凝器、預(yù)熱器和地下水泵，地下水泵通過(guò)第七閥門(mén)與冷凝器相連，地下水泵通過(guò)第八閥門(mén)與分水器相連，分水器與集水器相連，預(yù)熱器與集水器相連的管道上設(shè)有第一閥門(mén)和第四閥門(mén)。
[0009]所述空調(diào)水回路包括通過(guò)水管相連的熱水箱、蒸發(fā)器和空調(diào)水泵，還包括集水器，集水器和熱水箱之間設(shè)有第二閥門(mén)，熱水箱和蒸發(fā)器之間設(shè)有第三閥門(mén)，蒸發(fā)器和空調(diào)水泵之間設(shè)有第九閥門(mén)。
[0010]本發(fā)明采用夏季低溫地下水直接對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，可以降低系統(tǒng)冷凝溫度，提高太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)系統(tǒng)的性能系數(shù)，并且可以利用回收的冷凝熱對(duì)進(jìn)入發(fā)生器的制冷劑進(jìn)行預(yù)熱，該設(shè)備的投入使用對(duì)于降低一次能源消耗，降低室外熱污染等均有顯著效果，另夕卜，由于天氣越熱，需要的空調(diào)負(fù)荷越大，而此時(shí)太陽(yáng)能的供應(yīng)也越充足，因此該系統(tǒng)可以有效緩解白天用電高峰時(shí)的電網(wǎng)壓力，系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠地提供空調(diào)用冷凍水和溫度在40?80°C之間的空調(diào)用熱水，熱水溫度跨度大，可滿(mǎn)足生活熱水供應(yīng)，適用于輻射供冷、風(fēng)機(jī)盤(pán)管空調(diào)系統(tǒng)。尤其在農(nóng)村住宅中更是有廣闊的應(yīng)用前景，我國(guó)大部分農(nóng)戶(hù)家中均有自打井，夏季地下水溫穩(wěn)定在10?18°C之間，為該系統(tǒng)的應(yīng)用推廣提供了有利優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，該系統(tǒng)可以提高太陽(yáng)能利用率，緩解空調(diào)用電造成的電網(wǎng)壓力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如附圖所示，一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，包括相連接的太陽(yáng)能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調(diào)水回路，所述太陽(yáng)能集熱熱水回路包括太陽(yáng)能集熱器1、太陽(yáng)能集熱器I依次與熱水箱2、發(fā)生器4和熱水泵3相連，熱水箱2的輸入端設(shè)有第五閥門(mén)F6，熱水箱2的輸出端連有第六閥門(mén)F6。第六閥門(mén)F6出來(lái)的是生活熱水，與第五閥門(mén)F6相連的是自動(dòng)補(bǔ)水管。
[0013]所述制冷劑回路包括噴射器7和冷凝器8，從冷凝器8出來(lái)有兩個(gè)回路，第一回路包括通過(guò)制冷管道相連的制冷劑泵6、預(yù)熱器5和發(fā)生器4，發(fā)生器4與噴射器7相連；第二回路包括通過(guò)制冷管道相連的節(jié)流閥10和蒸發(fā)器9，蒸發(fā)器9與噴射器7相連。
[0014]所述地下水回路包括通過(guò)水管相連的冷凝器8、預(yù)熱器5和地下水泵14，地下水泵14通過(guò)第七閥門(mén)F7與冷凝器8相連，地下水泵14通過(guò)第八閥門(mén)F8與分水器12相連，分水器12與集水器13相連，預(yù)熱器5與集水器13相連的管道上設(shè)有第一閥門(mén)F1和第四閥門(mén)F4。地下水泵14、預(yù)熱器5與地下水源相連。
[0015]所述空調(diào)回路包括通過(guò)水管相連的熱水箱2、蒸發(fā)器9和空調(diào)水泵11，還包括集水器13，集水器13和熱水箱2之間設(shè)有第二閥門(mén)F2，熱水箱2和蒸發(fā)器9之間設(shè)有第三閥門(mén)F3，蒸發(fā)器9和空調(diào)水泵11之間設(shè)有第九閥門(mén)F9。
[0016]上述各個(gè)閥門(mén)是手動(dòng)控制或自動(dòng)控制閥門(mén)。
[0017]該機(jī)組在空調(diào)冷、熱水雙供系統(tǒng)得以應(yīng)用。在提供空調(diào)冷凍水的同時(shí)提供溫度在40 - 90°C之間的熱水，熱水溫度跨度大，即可以滿(mǎn)足生活熱水供應(yīng)，也可以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝供熱和小型區(qū)域供熱。系統(tǒng)還可以單獨(dú)提供低溫冷凍水，可適用于輻射供冷、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等空調(diào)系統(tǒng)。
[0018]太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能集熱器1、熱水泵3、熱水箱2、發(fā)生器4等組成，水在管路內(nèi)循環(huán)吸取太陽(yáng)能，獲得所需要的熱水。噴射制冷系統(tǒng)則主要由發(fā)生器4、噴射器7、冷凝器8、蒸發(fā)器9、預(yù)熱器5、節(jié)流裝置10和制冷劑泵6等組成。夏季時(shí)，地下水源，地下水泵14、冷凝器8、預(yù)熱器5組成了地下水冷卻系統(tǒng)，另外，地下水源，地下水泵14、分水器12、集水器13組成了夏季地下水直接供冷系統(tǒng)，通過(guò)地下水泵，可以直接將地下水供給房間的空調(diào)器實(shí)現(xiàn)制冷?？照{(diào)水泵11、集水器13、分水器12和各個(gè)閥門(mén)主要實(shí)現(xiàn)向用戶(hù)供熱、供冷的需要。
[0019]空調(diào)系統(tǒng)供冷時(shí)有兩種供冷模式，模式一為太陽(yáng)能?chē)娚渲评湎到y(tǒng)直接供冷，工作過(guò)程如下:第二閥門(mén)F2、第三閥門(mén)F3、第四閥門(mén)F4、第八閥門(mén)F8關(guān)閉，第一閥門(mén)F1、第七閥門(mén)F7和第九閥門(mén)F9打開(kāi)。當(dāng)熱水箱2中的熱水溫度達(dá)到噴射制冷系統(tǒng)啟動(dòng)要求時(shí)，噴射制冷系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，熱水泵3，空調(diào)水泵11和地下水泵14啟動(dòng)，地下水對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，從冷凝器出來(lái)的高溫水進(jìn)入預(yù)熱器5中，對(duì)制冷劑泵6出口的制冷劑進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)有生活熱水需求時(shí)，打開(kāi)第六閥門(mén)F6，無(wú)需求時(shí)則關(guān)閉第六閥門(mén)F6。當(dāng)水箱內(nèi)的水溫低于要求水位線(xiàn)時(shí)，第五閥門(mén)F5打開(kāi)進(jìn)行補(bǔ)水。
[0020]模式二為地下水直接供冷模式，工作過(guò)程如下:第二閥門(mén)F2、第三閥門(mén)F3、第七閥門(mén)F7、第九閥門(mén)F9關(guān)閉，第一閥門(mén)F1、第四閥門(mén)F4和第八閥門(mén)F8打開(kāi)。在地下水泵14的作用下，將低溫的地下水直接通入分水器12后送至各空調(diào)房間，在各個(gè)空調(diào)房間升溫后經(jīng)集水器13，第一閥門(mén)F1、第四閥門(mén)F4、預(yù)熱器5后流入地下水源進(jìn)行降溫。
[0021]模式一和模式二的切換由末端空調(diào)負(fù)荷大小決定，優(yōu)先選用模式二。
[0022]空調(diào)系統(tǒng)冬季供熱模式:當(dāng)太陽(yáng)能資源充裕，熱水箱2中的水溫達(dá)到空調(diào)用戶(hù)供熱所需的溫度時(shí)，第二閥門(mén)F2、第三閥門(mén)F3、第九閥門(mén)F9開(kāi)啟，第一閥門(mén)F1、第四閥門(mén)F4、第八閥門(mén)F8關(guān)閉。在空調(diào)水泵11的作用下，將高溫的太陽(yáng)能熱水經(jīng)第三閥門(mén)F3、蒸發(fā)器9、第九閥門(mén)F9后送入分水器12后再送至各空調(diào)房間，在各個(gè)空調(diào)房間放熱后經(jīng)集水器13，第二閥門(mén)F2后進(jìn)入熱水箱，升溫后再重復(fù)上述循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，包括相連接的太陽(yáng)能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調(diào)水回路，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱熱水回路包括太陽(yáng)能集熱器(I)、太陽(yáng)能集熱器(I)依次與熱水箱(2)、發(fā)生器(4)和熱水泵(3)相連，熱水箱(2)的輸入端設(shè)有第五閥門(mén)(F5),熱水箱(2)的輸出端連有第六閥門(mén)(F6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，其特征在于:所述制冷劑回路包括噴射器(7)和冷凝器(8)，從冷凝器(8)出來(lái)有兩個(gè)回路，第一回路包括通過(guò)制冷管道相連的制冷劑泵(6)、預(yù)熱器(5)和發(fā)生器(4)，發(fā)生器(4)與噴射器(7)相連；第二回路包括通過(guò)制冷管道相連的節(jié)流閥(10)和蒸發(fā)器(9)，蒸發(fā)器(9)與噴射器(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，其特征在于:所述地下水回路包括通過(guò)水管相連的冷凝器(8)、預(yù)熱器(5)和地下水泵(14)，地下水泵(14)通過(guò)第七閥門(mén)(F7)與冷凝器(8)相連，地下水泵(14)通過(guò)第八閥門(mén)(F8)與分水器(12)相連，分水器(12)與集水器(13)相連，預(yù)熱器(5)與集水器(13)相連的管道上設(shè)有第一閥門(mén)(F1)和第四閥門(mén)(F4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下水冷式預(yù)熱型太陽(yáng)能?chē)娚淇照{(diào)設(shè)備，其特征在于:所述空調(diào)水回路包括通過(guò)水管相連的熱水箱(2)、蒸發(fā)器(9)和空調(diào)水泵(11)，還包括集水器(13)，集水器(13)和熱水箱(2)之間設(shè)有第二閥門(mén)(F2),熱水箱(2)和蒸發(fā)器(9)之間設(shè)有第三閥門(mén)(F3),蒸發(fā)器(9)和空調(diào)水泵(11)之間設(shè)有第九閥門(mén)(F9)。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK104033967SQ201310073202
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】鄭慧凡, 范曉偉, 楊中宣, 張定才, 王方, 張仙平 申請(qǐng)人:中原工學(xué)院