超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，包括太陽能集熱儲熱系統(tǒng)和制冷劑循環(huán)通路；制冷劑循環(huán)通路上壓縮機(1)、套管式超導(dǎo)換熱器(12)內(nèi)的蛇形盤管、室外散熱器(4)、減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)的主管、高壓閥(8)、室內(nèi)散熱器(9)、低壓閥(10)和氣液分離器(11)依次串接形成一個制冷劑循環(huán)通路。本實用新型的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，結(jié)構(gòu)上通過四通換向閥的切換實現(xiàn)了制熱和制冷通路的切換，采用一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)計巧妙，可充分利用太陽能源，制冷、制熱效率高，同時能夠提供熱水，能實現(xiàn)智能溫度控制。
【專利說明】超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，屬于空調(diào)及太陽能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對能源的需求量越來越大，石化能源短缺和煤炭資源匱乏的的局面越來越嚴(yán)重，造成了電力資源的緊張，遍及全球的火力發(fā)電污染物排放、汽車尾氣排放及工業(yè)污染這三大排放又造成空氣質(zhì)量的急劇惡化，并已嚴(yán)重的威脅著國家能源的安全和國民賴以生存的空氣質(zhì)量。因此，開發(fā)利用清潔可再生能源已成為當(dāng)務(wù)之急。
[0003]太陽能是一種清潔可再生能源，取之不盡，用之不竭。目前，對太陽能的利用雖然取得了很大的進步，但是主要集中在太陽能熱水器和光伏發(fā)電領(lǐng)域，而在太陽能空調(diào)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀不盡人意。
[0004]另一方面，伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于空調(diào)的需求量越來越大，特別是在炎熱夏季和寒冷冬季，而傳統(tǒng)空調(diào)的使用會帶來諸多問題，首先，空調(diào)普遍存在耗電量大，制冷制熱效果受環(huán)境溫度影響大等缺陷，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，空調(diào)的散熱環(huán)境變得惡劣，致使制冷劑的冷凝溫度升高冷凝壓力升高，壓縮機長時間處于高溫高壓工作狀態(tài)，不僅耗電量大，壓縮機還容易出現(xiàn)高溫保護，壓縮機使用壽命縮短，制冷效果變差?？照{(diào)制冷時，從室內(nèi)排出的大量低品位熱能全部釋放到環(huán)境當(dāng)中，不僅造成了能源的浪費還會給城市造成熱島效應(yīng)，加劇了人類的生存環(huán)境的惡化。制冷時產(chǎn)生的大量冷凝水沒有得到有效利用。當(dāng)環(huán)境溫度較低時，制冷劑不能夠從空氣中吸收足夠的熱量，從而使得制熱能力大大下降，出現(xiàn)制熱效果不好，室外機結(jié)霜嚴(yán)重的問題，啟動電加熱又增加了耗電量。
[0005]太陽能與空調(diào)的結(jié)合領(lǐng)域存在很多的相關(guān)技術(shù)，最普遍的技術(shù)是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存儲在蓄電池中，由蓄電池再為空調(diào)供電，這種方式在能源轉(zhuǎn)換過程中損失較大，因此能量轉(zhuǎn)換效率低下，相關(guān)的專利有201310476269-太陽能空調(diào)等，另外201210311819-太陽能空調(diào)，只能提供冷水和熱水，不是真正意義上的空調(diào)。
[0006]另外，空調(diào)都是單一的以室內(nèi)設(shè)定溫度為基準(zhǔn)控制壓縮機的停啟。存在的問題是，當(dāng)人體處于睡眠狀態(tài)時，往往會造成室內(nèi)環(huán)境溫度與人體舒適溫度相差甚遠(yuǎn)。制冷時節(jié)，極易引發(fā)感冒發(fā)燒等空調(diào)病，這完全與使用空調(diào)達(dá)到舒適效果的目的背道而馳。
[0007]因此，有必要設(shè)計一種新型的空調(diào)。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，該超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)構(gòu)思巧妙，可充分利用太陽能源，熱交換效率高。
[0009]實用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0010]一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，包括太陽能集熱儲熱系統(tǒng)和制冷劑循環(huán)通路；所述的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器(27)和儲熱水箱(25);所述的太陽能集熱器內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管(28)與儲熱水箱內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管(26)連通；儲熱水箱內(nèi)還設(shè)有超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管(16);所述的制冷劑循環(huán)通路上至少設(shè)有壓縮機(I)、套管式超導(dǎo)換熱器(12)、室外散熱器(4)、減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)、高壓閥(8)、室內(nèi)散熱器(9)、低壓閥(10)、氣液分離器(11)和壓縮機(I);壓縮機(I)、套管式超導(dǎo)換熱器(12)內(nèi)的蛇形盤管、室外散熱器(4)、減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)的主管、高壓閥(8)、室內(nèi)散熱器(9)、低壓閥(10)和氣液分離器(11)依次串接形成一個制冷劑循環(huán)通路；在3保溫層和12套管式超導(dǎo)換熱器的套管之間的空間內(nèi)充滿超導(dǎo)高沸點介質(zhì)，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管(16)的一端接套管式超導(dǎo)換熱器(12)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)出口(14);超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管
(16)的另一端通過第一直流隔膜泵(15)與套管式超導(dǎo)換熱器(12)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)進口(13)相接。
[0011]【注明:高低壓閥是通用名稱，制冷空調(diào)行業(yè)通用名詞，高低壓閥均是普通的閥，在本材料中也可以分別稱為第一閥和第二閥】
[0012]所述的制冷劑循環(huán)通路上還設(shè)有一個四通換向閥；四通換向閥的4個端口 abed依次分別與壓縮機的出口、套管式超導(dǎo)換熱器的一端、氣液分離器的進口和低壓閥的一端連接；
[0013]所述的制冷劑循環(huán)通路上的冷凝器和高壓閥之間還依次串接有第一單向閥(5)和第二單向閥出)；第一單向閥(5)和第二單向閥(6)允許工質(zhì)從冷凝器向高壓閥方向流動；
[0014]減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)的附毛細(xì)管與第二單向閥(6)并聯(lián)；
[0015]儲熱水箱中還設(shè)有防結(jié)霜換熱盤管(24);防結(jié)霜換熱盤管的一端接第一單向閥
(5)的出口端；防結(jié)霜換熱盤管的另一端通過第三單向閥(23)接第一單向閥(5)入口端；第三單向閥(23)保障工質(zhì)只能從高壓閥經(jīng)減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)向防結(jié)霜換熱盤管(24)單向流通并進入室外散熱器(4)。
[0016]【注明:根據(jù)制冷原理，制冷運行時，室外散熱器和室內(nèi)散熱器分別對應(yīng)冷凝器和蒸發(fā)器，在制熱運行時，室外散熱器和室內(nèi)散熱器分別對應(yīng)蒸發(fā)器和冷凝器】
[0017]所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)還包括冷凝噴淋系統(tǒng)；所述冷凝噴淋系統(tǒng)中，儲水器(21)通過第二直流隔膜泵(19)與冷凝水內(nèi)噴射管(17)和冷凝水外噴射管(18)連通，從而噴出冷卻水至冷凝器內(nèi)外兩側(cè)的散熱翅片上；冷凝器處還設(shè)有散熱風(fēng)扇(32);第二直流隔膜泵(19)的供電由時間繼電器(20)控制。【時間繼電器(20)為數(shù)顯通斷循環(huán)型時間繼電器，帶有雙路控制通斷開關(guān)，通電工作后，時間繼電器間斷性的給第二直流隔膜泵供電，通電后直流隔膜泵工作5秒鐘，暫停30秒鐘，以此模式循環(huán)工作，以便聚集足量冷凝水用于噴淋。如果外加水源，則可以節(jié)省用水量，減少浪費同時有利于噴灑在散熱翅片上的水蒸發(fā)冷卻?！?br> [0018]超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)還包括控制模塊，所述的控制模塊包括紅外測溫及信號發(fā)射模塊(31)、無線信號接收模塊(21)和控制板(29);紅外測溫及信號發(fā)射模塊(31)用于檢測人體體表溫度數(shù)據(jù)并將檢測到的溫度數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到無線信號接收模塊；無線信號接收模塊輸出信號到控制板；控制板用于控制整個空調(diào)系統(tǒng)的啟停。
[0019]這種空調(diào)分為制熱模式和制冷模式:
[0020]制冷模式:
[0021]該模式下，四通換向閥的a 口和b 口相通；c 口和d 口相通；
[0022]壓縮機使得制冷劑氣體壓縮，并使得制冷劑氣體壓力和溫度升高；壓縮后的制冷劑氣體四通換向閥進入套管式超導(dǎo)換熱器內(nèi)的蛇形盤管，套管式超導(dǎo)換熱器套管內(nèi)部充注有低沸點的混配超導(dǎo)液，壓縮后的制冷劑氣體的熱量通過蛇形盤管傳遞給低沸點混配超導(dǎo)液，低沸點混配超導(dǎo)液受熱氣化，將熱量傳遞到超導(dǎo)換熱器的套管，使其溫度升高；在保溫層和套管式超導(dǎo)換熱器的套管之間的空間內(nèi)充滿超導(dǎo)高沸點介質(zhì)，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)吸收套管的熱量后在第一直流隔膜泵的作用下進入儲熱水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管并與水箱內(nèi)的水進行熱交換，降溫后回到超導(dǎo)換熱器套管外再次吸收套的熱量；【這樣源源不斷的把制冷產(chǎn)生的廢熱傳遞到儲熱水箱中制造熱水的同時也降低了制冷劑的溫度，初步降低了壓縮后的制冷劑氣體的冷凝溫度和冷凝壓力，減少了耗電量的同時彌補了陰雨天太陽能無法產(chǎn)生足夠熱水的缺陷；】
[0023]壓縮后的制冷劑氣體在套管式超導(dǎo)換熱器得到降溫后，進入到室外散熱器(冷凝器)中，在散熱風(fēng)扇的作用下進一步降溫冷凝，冷凝水在第二直流隔膜泵的作用下進入到冷凝水內(nèi)噴射管和冷凝水外噴射管并噴射到室外散熱器(冷凝器)內(nèi)外兩側(cè)的散熱翅片上為冷凝器實施降溫；【冷凝水大量吸收散熱翅片的熱量蒸發(fā)，使得制冷劑的冷凝壓力和冷凝溫度進一步降低，同時制冷量大大增加，能效比顯著提高，節(jié)能效果顯著?！恐评鋭┰谑彝馍崞?冷凝器)中冷凝為液態(tài)，液態(tài)制冷劑直接經(jīng)第一單向閥、第二單向閥后進入到減壓節(jié)流毛細(xì)管中減壓節(jié)流；【減壓節(jié)流毛細(xì)管主要由主毛細(xì)管和附毛細(xì)管構(gòu)成，主毛細(xì)管和第二單向閥串聯(lián)，附毛細(xì)管和第二單向閥并聯(lián)，制冷時制冷劑流經(jīng)第二單向閥和主毛細(xì)管而不經(jīng)過附毛細(xì)管，制熱時，制冷劑首先流經(jīng)主毛細(xì)管再流經(jīng)附毛細(xì)管，而不經(jīng)過第二單向閥?！?br> [0024]而后經(jīng)高壓閥進入到室內(nèi)散熱器(即蒸發(fā)器)內(nèi)氣化，吸收室內(nèi)散熱器(即蒸發(fā)器)的熱量制冷成為降溫降壓后的制冷劑氣體，再經(jīng)低壓閥和四通換向閥進入到氣液分離器而后進入到壓縮機，進入到下一個制冷循環(huán)當(dāng)中；
[0025]制熱模式:
[0026]此模式下，四通換向閥的a 口和d 口相通；c 口和b 口相通；
[0027]壓縮機將制冷劑氣體進行壓縮，使得制冷劑氣體溫度和壓力升高，壓縮后的制冷劑氣體依次經(jīng)四通換向閥和低壓閥后進入到室內(nèi)散熱器(即冷凝器)中，高溫高壓的制冷劑氣體在室內(nèi)散熱器(即冷凝器)中放熱降溫冷凝成高壓常溫的液態(tài)制冷劑，經(jīng)高壓閥進入減壓節(jié)流毛細(xì)管減壓節(jié)流，由于單向閥的單向?qū)ㄌ攸c，減壓后的液態(tài)制冷劑無法通過第一單向閥和第二單向閥，而是直接進入防結(jié)霜換熱盤管(此時相當(dāng)于第一單向閥和第二單向閥均不工作)，低溫液態(tài)制冷劑在防結(jié)霜換熱盤管(24)中吸收儲熱水箱里儲存的熱量劇烈汽化而后經(jīng)第三單向閥(23)后進入到室外散熱器(即蒸發(fā)器)中繼續(xù)吸收空氣當(dāng)中熱量；制熱運行時，冷凝水噴淋系統(tǒng)不啟動；制冷劑經(jīng)室外散熱器(即蒸發(fā)器)后進入到套管式超導(dǎo)換熱器中的蛇形盤管中，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)在微型直流隔膜泵的壓力下循環(huán)至儲熱水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管吸收熱水的熱量，升溫后的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)在15微型直流隔膜泵的壓力下循環(huán)至12套管式超導(dǎo)換熱器的套管外，套管內(nèi)的低沸點混配超導(dǎo)液受熱氣化，將熱量傳遞給超導(dǎo)換熱器內(nèi)的蛇形盤管，此時，蛇形盤管內(nèi)的制冷劑吸收低沸點混配超導(dǎo)液的熱量溫度升高，完全變成制冷劑氣體，充分吸收了儲存在儲熱水箱里的太陽能；制冷劑經(jīng)四通換向閥后進入氣液分離器，最后進入到壓縮機，再開始下一個制熱循環(huán)。
[0028]通過紅外測溫及信號發(fā)射模塊檢測人體體表溫度數(shù)據(jù)并將檢測到的溫度數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到設(shè)置于室內(nèi)機上的無線信號接收模塊；該溫度數(shù)據(jù)再被送至控制板中，由控制板用于控制整個空調(diào)系統(tǒng)的啟停，從而實現(xiàn)溫度控制。
[0029]太陽能集熱系統(tǒng)和超導(dǎo)換熱器共同提供生活所需的熱水【熱水是指通過換熱溫度升高且溫度高于常溫的水】。
[0030]低沸點的混配超導(dǎo)液為現(xiàn)有成熟技術(shù)，以下提供一種優(yōu)選的配方:低沸點的混配超導(dǎo)液由異戊烷(沸點30°C )、正戊烷(沸點36°C )和環(huán)戊烷(沸點49°C )按5: 3: 2質(zhì)量比例混配而成。
[0031]超導(dǎo)高沸點介質(zhì)為現(xiàn)有成熟技術(shù)，以下提供一種優(yōu)選的配方:超導(dǎo)高沸點介質(zhì)由苯環(huán)型導(dǎo)熱油和乙二醇按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)1:1的比例配制而成?！痉悬c在170~200°C，凝點在-80°C以下.】本實用新型涉及的空調(diào)可以是普通的定頻空調(diào)，也可以是變頻空調(diào)。
[0032]制冷模式時，套管式超導(dǎo)換熱器內(nèi)部設(shè)置有蛇形盤管，蛇形盤管外壁上設(shè)置有翅片，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)在直流隔膜泵的作用下將高溫高壓制冷劑的熱量吸收并傳遞給儲熱水箱內(nèi)的冷水使其成為熱水；冷凝水噴淋系統(tǒng)將冷凝水噴灑至室外散熱器冷凝器的散熱翅片上，冷凝水蒸發(fā)帶走翅片的熱量，幫助冷凝器降溫，降低制冷劑的冷凝壓力和冷凝溫度實現(xiàn)f倉泛。
[0033]制熱模式時，利用防結(jié)霜系統(tǒng)吸收儲存在出熱水箱里的太陽能熱量，使經(jīng)過減壓節(jié)流毛細(xì)管減壓節(jié)流后的液態(tài)制冷劑進入防結(jié)霜吸熱盤管進行吸熱氣化，防止室外散熱器(蒸發(fā)器)結(jié)霜，同時制冷劑在經(jīng)過超導(dǎo)換熱器的時候再次吸收超導(dǎo)高沸點介質(zhì)從儲熱水箱帶出的熱量再次升溫，保證了在低溫環(huán)境下正常制熱的效果。
[0034]有益效果:
[0035]本實用新型的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，具有以下突出的優(yōu)點:
[0036](I)制冷過程中，通過套管式超導(dǎo)換熱器與水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管進行熱交換，這樣源源不斷的把制冷產(chǎn)生的廢熱傳遞到儲熱水箱中制造熱水同時降低了制冷劑的溫度，減少了耗電量，節(jié)能環(huán)保；也有利于空調(diào)的長期穩(wěn)定運行。
[0037](2)制熱運行時，通過套管式超導(dǎo)換熱器與水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管進行熱交換，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)通過水箱內(nèi)超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管吸收熱水的熱量，蛇形盤管內(nèi)的低溫制冷劑吸收低沸點混配超導(dǎo)液的熱量溫度升高，完全變成制冷劑氣體，充分吸收了儲存在儲熱水箱里的太陽能。由于制冷劑在儲熱水箱內(nèi)吸收大量熱量，溫度升高，不會產(chǎn)生過冷問題，大大減小了冬季蒸發(fā)器結(jié)霜的機率，保證了空調(diào)系統(tǒng)地正常運行。同時，在套管式超導(dǎo)換熱器內(nèi)再次吸收大量熱量，液態(tài)制冷劑完全氣化，解決了環(huán)境溫度低的時候制冷劑無法從環(huán)境中吸收熱量導(dǎo)致制熱效果不好的問題。
[0038]另外，防結(jié)霜換熱盤管的采用，能有效解決制熱過程中空調(diào)結(jié)霜的問題。
[0039](3)熱水供應(yīng):
[0040]太陽能集熱儲熱系統(tǒng)，由太陽能集熱器和儲熱水箱構(gòu)成，太陽能集熱器內(nèi)設(shè)有太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管，儲熱水箱內(nèi)設(shè)有太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管。當(dāng)有陽光照射到太陽能集熱器上時，太陽能循環(huán)介質(zhì)在吸熱盤管里將太陽能集熱器收集的熱量自動循環(huán)到水箱內(nèi)的放熱盤管，釋放熱量給冷水，使其溫度升高。換熱后的介質(zhì)受重力作用自動循環(huán)到太陽能集熱器再次吸熱，源源不斷的把太陽能的熱量轉(zhuǎn)移到儲熱水箱里制造熱水，另一方面，制冷過程中，通過套管式超導(dǎo)換熱器與水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管進行熱交換，利用廢熱同時解決了陰雨天太陽能無法產(chǎn)生熱水的缺陷，即該空調(diào)在工作的同時可以基于太陽能和制冷系統(tǒng)的廢熱同時產(chǎn)生熱水，不但利用了廢熱，還具有諸多附加的功能。
[0041]綜上所述，本實用新型的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，結(jié)構(gòu)上通過四通換向閥的切換實現(xiàn)了制熱和制冷通路的切換，采用一體式結(jié)構(gòu)，設(shè)計巧妙，可充分利用太陽能源，制冷、制熱效率高，同時能夠提供熱水，節(jié)能環(huán)保，能長期穩(wěn)定工作，是一種全新的一體式智能高效的太陽能空調(diào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)結(jié)構(gòu)及原理框圖。
[0043]標(biāo)號說明:1壓縮機、2四通換向閥、3保溫層、4室外散熱器、5第一單向閥、6第二單向閥、7減壓節(jié)流毛細(xì)管、8高壓閥、9室內(nèi)散熱器、10低壓閥、11氣液分離器、12套管式超導(dǎo)換熱器、13超導(dǎo)高沸點介質(zhì)進口、14超導(dǎo)高沸點介質(zhì)出口、15第一直流隔膜泵、16超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管、17冷凝水內(nèi)噴射管、18冷凝水外噴射管、19第二直流隔膜泵、20時間繼電器、21儲水器、22冷凝水噴淋系統(tǒng)控制板、23第三單向閥、24防結(jié)霜換熱盤管、25儲熱水箱、26太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管、27太陽能集熱器、28太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管、29控制板、30無線信號接收模塊、31紅外測溫及信號發(fā)射模塊、32散熱風(fēng)扇。

【具體實施方式】
[0044]以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)說明:
[0045]實施例1:
[0046]如圖1，一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，包括太陽能集熱儲熱系統(tǒng)和制冷劑循環(huán)通路；
[0047]所述的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器27和儲熱水箱25 ;所述的太陽能集熱器內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管28與儲熱水箱內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管26連通；儲熱水箱內(nèi)還設(shè)有超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管16 ；
[0048]所述的制冷劑循環(huán)通路上設(shè)有壓縮機1、四通換向閥2、套管式超導(dǎo)換熱器12、室外散熱器4、第一單向閥5、第二單向閥6、減壓節(jié)流毛細(xì)管7、高壓閥8、室內(nèi)散熱器9、低壓閥10、氣液分離器11、壓縮機I;
[0049]壓縮機1、套管式超導(dǎo)換熱器12內(nèi)的蛇形盤管、室外散熱器4、第一單向閥5、第二單向閥6、減壓節(jié)流毛細(xì)管7的主管、高壓閥8、室內(nèi)散熱器9、低壓閥10和氣液分離器11依次串接形成一個制冷劑循環(huán)通路(制冷流程的通路)；
[0050]在保溫層和套管式超導(dǎo)換熱器的套管之間的空間內(nèi)充滿超導(dǎo)高沸點介質(zhì)，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管16的一端接套管式超導(dǎo)換熱器12的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)出口 14 ;超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管16的另一端通過第一直流隔膜泵15與套管式超導(dǎo)換熱器12的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)進口 13相接。
[0051]四通換向閥的4個端口 abed依次分別與壓縮機的出口、套管式超導(dǎo)換熱器的一端、氣液分離器的進口和低壓閥的一端連接；
[0052]第一單向閥5和第二單向閥6允許工質(zhì)從冷凝器向高壓閥方向流動；
[0053]減壓節(jié)流毛細(xì)管7的附毛細(xì)管與第二單向閥6并聯(lián)；
[0054]儲熱水箱中還設(shè)有防結(jié)霜換熱盤管24 ;防結(jié)霜換熱盤管的一端接第一單向閥5的出口端；防結(jié)霜換熱盤管的另一端通過第三單向閥23接第一單向閥5入口端；第三單向閥23保障工質(zhì)只能從高壓閥經(jīng)減壓節(jié)流毛細(xì)管7向防結(jié)霜換熱盤管24單向流通并進入室外散熱器4。
[0055]【注明:根據(jù)制冷原理，制冷運行時，室內(nèi)散熱器和室外散熱器分別對應(yīng)蒸發(fā)器和冷凝器，在制熱運行時，室內(nèi)散熱器和室外散熱器分別對應(yīng)冷凝器和蒸發(fā)器】
[0056]所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)還包括冷凝噴淋系統(tǒng)；所述冷凝噴淋系統(tǒng)中，儲水器21通過第二直流隔膜泵19與冷凝水內(nèi)噴射管17和冷凝水外噴射管18連通，從而噴出冷卻水至冷凝器內(nèi)外兩側(cè)的散熱翅片上；冷凝器處還設(shè)有散熱風(fēng)扇32 ;第二直流隔膜泵19的供電由時間繼電器20控制?！緯r間繼電器20為數(shù)顯通斷循環(huán)型時間繼電器，帶有雙路控制通斷開關(guān)，通電工作后，時間繼電器間斷性的給第二直流隔膜泵供電，通電后直流隔膜泵工作5秒鐘，暫停30秒鐘，以此模式循環(huán)工作，以便聚集足量冷凝水用于噴淋。如果外加水源，則可以節(jié)省用水量，減少浪費同時有利于噴灑在散熱翅片上的水蒸發(fā)冷卻。】
[0057]所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)還包括控制模塊，所述的控制模塊包括紅外測溫及信號發(fā)射模塊31、無線信號接收模塊21和控制板29 ;紅外測溫及信號發(fā)射模塊31用于檢測人體體表溫度數(shù)據(jù)并將檢測到的溫度數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到無線信號接收模塊；無線信號接收模塊輸出信號到控制板；控制板用于控制整個空調(diào)系統(tǒng)的啟停。
[0058]太陽能換熱原理:太陽能集熱儲熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器和儲熱水箱，太陽能集熱器內(nèi)設(shè)有太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管，儲熱水箱內(nèi)設(shè)有太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管。當(dāng)有陽光照射到太陽能集熱器上時， 太陽能循環(huán)介質(zhì)在吸熱盤管里將太陽能集熱器收集的熱量自動循環(huán)到水箱內(nèi)的放熱盤管，釋放熱量給冷水，使其溫度升高。換熱后的介質(zhì)受重力作用自動循環(huán)到太陽能集熱器再次吸熱，源源不斷的把太陽能的熱量儲存到出熱水箱里制造熱水。
[0059]制冷工作原理:該模式下，四通換向閥的a 口和b 口相通；c 口和d 口相通；
[0060]參見圖1中的順時針工質(zhì)流通通路(實心箭頭方向)，制冷運行時，壓縮機將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮成高溫高壓氣體(即使得制冷劑氣體壓力和溫度升高)，高溫高壓氣體經(jīng)過四通換向閥進入套管式超導(dǎo)換熱器內(nèi)的蛇形盤管，套管式超導(dǎo)換熱器套管內(nèi)部充注有低沸點的混配超導(dǎo)液，高溫高壓制冷劑氣體的熱量通過蛇形盤管傳遞給低沸點混配超導(dǎo)液，低沸點混配超導(dǎo)液受熱氣化，將熱量傳遞到超導(dǎo)換熱器的套管，使其溫度升高。在保溫層和套管式超導(dǎo)換熱器的套管之間的空間充滿超導(dǎo)高沸點介質(zhì)，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)吸收套管的熱量后在微型隔膜泵的壓力下進入儲熱水箱內(nèi)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管并與水箱內(nèi)的冷水進行熱交換，降溫后回到12超導(dǎo)換熱器套管外再次吸收套的熱量，【超導(dǎo)換熱腔和微型隔膜泵為現(xiàn)有的成熟設(shè)備】這樣源源不斷的把制冷產(chǎn)生的廢熱傳遞到儲熱水箱中制造熱水同時降低了制冷劑的溫度，初步降低了冷凝溫度和冷凝壓力，減少了耗電量的同時解決了陰雨天太陽能無法產(chǎn)生熱水的缺陷。
[0061]高溫高壓制冷劑在超導(dǎo)換熱器得到降溫后，進入到室外散熱器(冷凝器)中，在散熱風(fēng)扇32的作用下進一步降溫冷凝，冷凝水噴淋系統(tǒng)啟動，低溫冷凝水在第二直流隔膜泵19的作用下進入到冷凝水內(nèi)噴射管17、冷凝水外噴射管18并噴射到冷凝器內(nèi)外兩側(cè)的散熱翅片上，冷凝水大量吸收散熱翅片的熱量蒸發(fā)，使得制冷劑的冷凝壓力和冷凝溫度進一步降低，同時制冷量大大增加，能效比顯著提高，節(jié)能效果顯著。
[0062]制冷劑在冷凝器中冷凝為液態(tài)，由于第三單向閥23的單向?qū)ㄌ攸c，液態(tài)制冷劑不經(jīng)過防結(jié)霜換熱盤管而是直接經(jīng)第一單向閥5、6第二單向閥后進入到7減壓節(jié)流毛細(xì)管中減壓節(jié)流，而后經(jīng)高壓閥8進入到室內(nèi)散熱器(即蒸發(fā)器)內(nèi)氣化吸蒸發(fā)器的熱量制冷成為低溫低壓的制冷劑氣體經(jīng)低壓閥10和四通換向閥進入到氣液分離器11而后進入到壓縮機1，進入到下一個制冷循環(huán)當(dāng)中。
[0063]如圖1的逆時針主循環(huán)通路(空心箭頭方向)所示，制熱工作原理:
[0064]此模式下，四通換向閥的a 口和d 口相通；c 口和b 口相通；
[0065]制熱運行時，壓縮機I將低溫低壓制冷劑氣體壓縮成高溫高壓制冷劑氣體(即溫度和壓力升高的氣體)，經(jīng)四通換向閥2和低壓閥10后進入到室內(nèi)散熱器(即冷凝器)中，高溫高壓的制冷劑氣體在室內(nèi)散熱器(即冷凝器)中放熱降溫冷凝成高壓常溫的液態(tài)制冷齊U，經(jīng)高壓閥8進入減壓節(jié)流毛細(xì)管7減壓節(jié)流，由于單向閥的單向?qū)ㄌ攸c，減壓后的液態(tài)制冷劑無法通過第一單向閥5和第二單向閥6，而是直接進入水箱內(nèi)防結(jié)霜換熱盤管24，低溫液態(tài)制冷劑在水箱內(nèi)防結(jié)霜換熱盤管中24吸收儲熱水箱25里儲存的熱量劇烈汽化，而后經(jīng)第三單向閥23后進入到室外散熱器(即蒸發(fā)器)中繼續(xù)吸收空氣當(dāng)中熱量。
[0066]制熱運行時，冷凝水噴淋系統(tǒng)不啟動。制冷劑經(jīng)室外散熱器(即蒸發(fā)器)后進入到套管式超導(dǎo)換熱器12中的蛇形盤管中，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)在第一微型直流隔膜泵15的壓力下循環(huán)至儲熱水箱25內(nèi)的水箱內(nèi)超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管吸收熱水的熱量，升溫后的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)在第一微型直流隔膜泵的壓力下循環(huán)至套管式超導(dǎo)換熱器12的套管外，套管內(nèi)的低沸點混配超導(dǎo)液受熱氣化，將熱量傳遞給超導(dǎo)換熱器內(nèi)的蛇形盤管，此時，蛇形盤管內(nèi)的低溫制冷劑吸收低沸點混配超導(dǎo)液的熱量溫度升高，完全變成低溫低壓的制冷劑氣體，充分利用了儲存在儲熱水箱25里的太陽能。制冷劑經(jīng)四通換向閥后進入氣液分離器11，最后進入到壓縮機，再開始下一個制熱循環(huán)。由于制冷劑在25儲熱水箱內(nèi)吸收大量熱量，溫度升高，不會產(chǎn)生過冷問題，大大減小了冬季蒸發(fā)器結(jié)霜的機率，保證了空調(diào)系統(tǒng)地正常運行。同時，在12套管式超導(dǎo)換熱器內(nèi)再次吸收大量熱量，液態(tài)制冷劑完全氣化，解決了環(huán)境溫度低的時候制冷劑無法從環(huán)境中吸收熱量導(dǎo)致制熱效果不好的問題。
[0067]控制板29、無線信號接收模塊30設(shè)置在室內(nèi)機外殼內(nèi)，紅外測溫及信號發(fā)射模塊31放置在臥室內(nèi)可以實時檢測處于睡眠中的人體表面溫度變化的地方，以37攝氏度為控制標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)紅外測溫及信號發(fā)射模塊31檢測到人體表面溫度低于36.5攝氏度的時，將數(shù)據(jù)發(fā)射到無線信號接收模塊30并傳遞給控制板29，控制壓縮機停機使室內(nèi)溫度升高，防止溫度過低人體引發(fā)空調(diào)病。當(dāng)將檢測到人體表面溫度高于37.5攝氏度時，無線收發(fā)模塊將信息傳遞給為電腦控制板，控制壓縮機啟動以實施降溫。
[0068]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征以及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，其特征在于，包括太陽能集熱儲熱系統(tǒng)和制冷劑循環(huán)通路； 所述的太陽能集熱儲熱系統(tǒng)包括太陽能集熱器(27)和儲熱水箱(25);所述的太陽能集熱器內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)吸熱盤管(28)與儲熱水箱內(nèi)的太陽能循環(huán)介質(zhì)放熱盤管(26)連通；儲熱水箱內(nèi)還設(shè)有超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管(16)； 所述的制冷劑循環(huán)通路上至少設(shè)有壓縮機(I)、套管式超導(dǎo)換熱器(12)、室外散熱器(4)、減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)、高壓閥(8)、室內(nèi)散熱器(9)、低壓閥(10)、氣液分離器(11)和壓縮機(I);壓縮機(I)、套管式超導(dǎo)換熱器(12)內(nèi)的蛇形盤管、室外散熱器(4)、減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)的主管、高壓閥(8)、室內(nèi)散熱器(9)、低壓閥(10)和氣液分離器(11)依次串接形成一個制冷劑循環(huán)通路； 在3保溫層和12套管式超導(dǎo)換熱器的套管之間的空間內(nèi)充滿超導(dǎo)高沸點介質(zhì)，超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管(16)的一端接套管式超導(dǎo)換熱器(12)的超導(dǎo)高沸點介質(zhì)出口(14);超導(dǎo)高沸點介質(zhì)換熱盤管(16)的另一端通過第一直流隔膜泵(15)與套管式超導(dǎo)換熱器(12)的超導(dǎo)聞沸點介質(zhì)進口(13)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，其特征在于，所述的制冷劑循環(huán)通路上還設(shè)有一個四通換向閥；四通換向閥的4個端口 abed依次分別與壓縮機的出口、套管式超導(dǎo)換熱器的一端、氣液分離器的進口和低壓閥的一端連接； 所述的制冷劑循環(huán)通路上的冷凝器和高壓閥之間還依次串接有第一單向閥(5)和第二單向閥出)；第一單向閥(5)和第二單向閥(6)允許工質(zhì)從冷凝器向高壓閥方向流動； 減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)的附毛細(xì)管與第二單向閥(6)并聯(lián)； 儲熱水箱中還設(shè)有防結(jié)霜換熱盤管(24);防結(jié)霜換熱盤管的一端接第一單向閥(5)的出口端；防結(jié)霜換熱盤管的另一端通過第三單向閥(23)接第一單向閥(5)入口端；第三單向閥(23)保障工質(zhì)只能從高壓閥經(jīng)減壓節(jié)流毛細(xì)管(7)向防結(jié)霜換熱盤管(24)單向流通并進入室外散熱器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，其特征在于，還包括冷凝噴淋系統(tǒng)；所述冷凝噴淋系統(tǒng)中，儲水器(21)通過第二直流隔膜泵(19)與冷凝水內(nèi)噴射管(17)和冷凝水外噴射管(18)連通，從而噴出冷卻水至冷凝器內(nèi)外兩側(cè)的散熱翅片上；冷凝器處還設(shè)有散熱風(fēng)扇(32);第二直流隔膜泵(19)的供電由時間繼電器(20)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超導(dǎo)儲熱式太陽能空調(diào)，其特征在于，還包括控制模塊，所述的控制模塊包括紅外測溫及信號發(fā)射模塊(31)、無線信號接收模塊(21)和控制板(29);紅外測溫及信號發(fā)射模塊(31)用于檢測人體體表溫度數(shù)據(jù)并將檢測到的溫度數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送到無線信號接收模塊；無線信號接收模塊輸出信號到控制板；控制板用于控制整個空調(diào)系統(tǒng)的啟停。
【文檔編號】F25B29/00GK203857601SQ201420246905
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】丁行軍, 張偉策 申請人:丁行軍, 張偉策