本實(shí)用新型屬于空調(diào)制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能電能聯(lián)合工作的雙分層水箱制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

根據(jù)近年來能源形勢的發(fā)展，能耗和環(huán)境問題已成為全世界的焦點(diǎn)，開發(fā)新能源、提高能源利用率、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用已是當(dāng)今能源界的必然趨勢。太陽能、地?zé)崮艿鹊推肺荒茉醋鳛榉植紡V泛的清潔能源是最受大家關(guān)注的重要替代能源之一，其中對太陽能的利用也已成為最熱門的研究方向之一。

實(shí)現(xiàn)制冷的方法有很多，電能驅(qū)動壓縮式制冷具有滿足用戶冷熱要求、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行等特點(diǎn)，但因其消耗大量的高品位能源，在當(dāng)今市場已不占優(yōu)勢；低品位熱源驅(qū)動吸收式熱泵存在發(fā)生溫度要求較高、常需要輔助加熱、機(jī)組效率低、日照強(qiáng)度變化呈現(xiàn)間歇工作等缺點(diǎn)，限制其推廣與應(yīng)用；太陽能噴射制冷以高品位能耗低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、可靠性高等優(yōu)勢突出，但應(yīng)用范圍受限于太陽能不穩(wěn)定性、噴射制冷效率較低和循環(huán)難以獲得較低制冷溫度等，這些因素限制了其在制冷空調(diào)領(lǐng)域推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽能電能聯(lián)合工作的雙分層水箱制冷系統(tǒng)，解決現(xiàn)有電能制冷能源消耗大以及太陽能噴射制冷效率低、循環(huán)難以獲得較低制冷溫度的問題。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種太陽能電能聯(lián)合工作的雙分層水箱制冷系統(tǒng)，包括壓縮式制冷單元、噴射制冷單元和太陽能集熱單元；

噴射制冷單元包括貯液器，貯液器的出水口分別與第一蒸發(fā)器的入口及發(fā)生器的入口連接，第一蒸發(fā)器的出口、發(fā)生器的出口均與噴射器的入口連接，噴射器的出口與第一冷凝器的入口連接，第一冷凝器的出口與貯液器的進(jìn)水口連接；第一蒸發(fā)器內(nèi)的第一冷凍水管與壓縮式制冷單元連接；發(fā)生器與太陽能集熱單元連接。

本實(shí)用新型的特征還在于，

壓縮式制冷單元包括第二蒸發(fā)器，第二蒸發(fā)器、第二節(jié)流元件、第二冷凝器、壓縮機(jī)依次串聯(lián)連接，第二蒸發(fā)器中第二冷凍水管的進(jìn)水口與第一蒸發(fā)器內(nèi)第一冷凍水管的進(jìn)水口通過管A連接，第二蒸發(fā)器中第二冷凍水管的出水口與第一蒸發(fā)器內(nèi)第一冷凍水管的出水口通過管B連接，管A與風(fēng)機(jī)盤管的出水口連接，管B與風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水口連接。

太陽能集熱單元包括大貯熱水箱、小貯熱水箱和太陽能集熱器，大貯熱水箱的第一進(jìn)水口與小貯熱水箱的第一進(jìn)水口通過管C連接，大貯熱水箱的第二進(jìn)水口與小貯熱水箱的第二進(jìn)水口通過管D連接，大貯熱水箱的第一出水口與小貯熱水箱的第一出水口通過管E連接，大貯熱水箱的第二出水口與小貯熱水箱的第二出水口通過管F連接，管F與太陽能集熱器的進(jìn)水口連接，管D與太陽能集熱器的出水口連接，管D與管F之間設(shè)有旁通管；管C與發(fā)生器的出水口連接，管E與發(fā)生器的進(jìn)水口連接。

管C與發(fā)生器的出水口的連接管上設(shè)有第一循環(huán)水泵，管F與太陽能集熱器的進(jìn)水口的連接管上設(shè)有第二循環(huán)水泵。

小貯熱水箱的第一進(jìn)水口處設(shè)有第一控制閥，大貯熱水箱的第一進(jìn)水口處設(shè)有第二控制閥，大貯熱水箱的第一出水口處設(shè)有第三控制閥，小貯熱水箱的第一出水口處設(shè)有第四控制閥，小貯熱水箱的第二進(jìn)水口處設(shè)有第五控制閥，大貯熱水箱的第二進(jìn)水口處設(shè)有第六控制閥，大貯熱水箱的第二出水口處設(shè)有第七控制閥，小貯熱水箱的第二出水口處設(shè)有第八控制閥，旁通管上設(shè)有旁通閥。

貯熱水箱內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流隔板。

導(dǎo)流隔板平行于貯熱水箱底板，一端固定在貯熱水箱內(nèi)側(cè)壁，另一端與貯熱水箱體之間有間隔。

貯液器出水口與發(fā)生器入口的連接管上依次設(shè)有制冷劑充注罐和循環(huán)泵。

貯液器的出水口與第一蒸發(fā)器入口的連接管道上設(shè)有第一節(jié)流元件。

本實(shí)用新型的有益效果是，

1)貯熱水箱由大、小兩個(gè)分層水箱組成，水箱有良好保溫，小貯熱水箱容量小、溫升快，吸收相同太陽能時(shí)，小水箱循環(huán)能盡快達(dá)到噴射制冷的驅(qū)動溫度；大貯熱水箱容量大、蓄能能力強(qiáng)，太陽能不足時(shí)可采用蓄熱提供較多冷量；

2)貯熱水箱采用分層結(jié)構(gòu)，為水箱增加導(dǎo)流隔板，能夠在不增加水箱高度條件下，實(shí)現(xiàn)水箱內(nèi)部的溫度分層，水箱安裝位置也不再受高度的限制；在與普通水箱具有相同的儲能時(shí)，分層水箱能儲存更多可用能；

3)結(jié)合雙分層水箱各自的優(yōu)勢，采用閥門切換調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)全天太陽能最大利用率；

4)采用噴射制冷系統(tǒng)與機(jī)械壓縮式制冷并聯(lián)為房間提供冷負(fù)荷，與傳統(tǒng)壓縮式制冷相比，較大程度上節(jié)約了高品位能耗；與傳統(tǒng)水箱太陽能噴射式制冷相比，系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性更高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種太陽能電能聯(lián)合工作的雙分層水箱制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.壓縮式制冷單元，1-1.第二蒸發(fā)器，1-1-1.第二冷凍水管，1-2.第二節(jié)流元件，1-3.第二冷凝器，1-4.壓縮機(jī)，1-5.風(fēng)機(jī)盤管，

2.噴射制冷單元，2-1.貯液器，2-2.第一蒸發(fā)器，2-2-1.第一冷凍水管，2-3.發(fā)生器，2-4.噴射器，2-5.第一冷凝器，2-6.制冷劑充注罐，2-7.循環(huán)泵，2-8.第一節(jié)流元件，

3.太陽能集熱單元，3-1.大貯熱水箱，3-2.小貯熱水箱，3-3.太陽能集熱器，

4.管A，5.管B，6.管C，7.管D，8.管E，9.管F，10.旁通管，11.第一循環(huán)水泵，12.第二循環(huán)水泵，13.第一控制閥，14.第二控制閥，15.第三控制閥，16.第四控制閥，17.第五控制閥，18.第六控制閥，19.第七控制閥，20.第八控制閥，21.旁通閥，22.導(dǎo)流隔板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型一種太陽能電能聯(lián)合工作的雙分層水箱制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括壓縮式制冷單元1、噴射制冷單元2和太陽能集熱單元3；

噴射制冷單元2包括貯液器2-1，貯液器2-1的出水口分別與第一蒸發(fā)器2-2的入口及發(fā)生器2-3的入口連接，第一蒸發(fā)器2-2的出口、發(fā)生器2-3的出口均與噴射器2-4的入口連接，噴射器2-4的出口與第一冷凝器2-5的入口連接，第一冷凝器2-5的出口與貯液器2-1的進(jìn)水口連接；第一蒸發(fā)器2-2內(nèi)的第一冷凍水管2-2-1與壓縮式制冷單元1連接；發(fā)生器2-3與太陽能集熱單元3連接。

其中：

壓縮式制冷單元1工質(zhì)為HFC類環(huán)保制冷劑，壓縮式制冷單元1包括第二蒸發(fā)器1-1，第二蒸發(fā)器1-1、第二節(jié)流元件1-2、第二冷凝器1-3、壓縮機(jī)1-4依次串聯(lián)連接，第二蒸發(fā)器1-1中第二冷凍水管1-1-1的進(jìn)水口與第一蒸發(fā)器2-2內(nèi)第一冷凍水管2-2-1的進(jìn)水口通過管A4連接，第二蒸發(fā)器1-1中第二冷凍水管1-1-1的出水口與第一蒸發(fā)器2-2內(nèi)第一冷凍水管2-2-1的出水口通過管B5連接，管A4與風(fēng)機(jī)盤管1-5的出水口連接，管B5與風(fēng)機(jī)盤管1-5的進(jìn)水口連接。

太陽能集熱單元3采用廉價(jià)環(huán)保的水為工作流體，太陽能集熱單元3包括大貯熱水箱3-1、小貯熱水箱3-2和太陽能集熱器3-3，大貯熱水箱3-1的第一進(jìn)水口與小貯熱水箱3-2的第一進(jìn)水口通過管C6連接，大貯熱水箱3-1的第二進(jìn)水口與小貯熱水箱3-2的第二進(jìn)水口通過管D7連接，大貯熱水箱3-1的第一出水口與小貯熱水箱3-2的第一出水口通過管E8連接，大貯熱水箱3-1的第二出水口與小貯熱水箱3-2的第二出水口通過管F9連接，管F9與太陽能集熱器3-3的進(jìn)水口連接，管D7與太陽能集熱器3-3的出水口連接，管D7與管F9之間設(shè)有旁通管10；管C6與發(fā)生器2-3的出水口連接，管E8與發(fā)生器2-3的進(jìn)水口連接。管C6與發(fā)生器2-3的出水口的連接管上設(shè)有第一循環(huán)水泵11，管F9與太陽能集熱器3-3的進(jìn)水口的連接管上設(shè)有第二循環(huán)水泵12。小貯熱水箱3-2的第一進(jìn)水口處設(shè)有第一控制閥13，大貯熱水箱3-1的第一進(jìn)水口處設(shè)有第二控制閥14，大貯熱水箱3-1的第一出水口處設(shè)有第三控制閥15，小貯熱水箱3-2的第一出水口處設(shè)有第四控制閥16，小貯熱水箱3-2的第二進(jìn)水口處設(shè)有第五控制閥17，大貯熱水箱3-1的第二進(jìn)水口處設(shè)有第六控制閥18，大貯熱水箱3-1的第二出水口處設(shè)有第七控制閥19，小貯熱水箱3-2的第二出水口處設(shè)有第八控制閥20，旁通管10上設(shè)有旁通閥21。貯熱水箱內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流隔板22。導(dǎo)流隔板22平行與貯熱水箱底板，導(dǎo)流隔板22的三個(gè)側(cè)邊與貯熱水箱的相鄰三個(gè)側(cè)邊固接，另一端與貯熱水箱體之間有間隔。導(dǎo)流隔板為多個(gè)，導(dǎo)流隔板與貯熱水箱體之間的間隔沿豎直方向依次交錯排布。貯液器2-1出水口與發(fā)生器2-3入口的連接管上依次設(shè)有制冷劑充注罐2-6和循環(huán)泵2-7。貯液器2-1的出水口與第一蒸發(fā)器2-5入口的連接管道上設(shè)有第一節(jié)流元件2-8。

本實(shí)用新型的工作過程及原理為：

太陽能集熱單元在太陽能不充足的早晨，太陽能集熱器內(nèi)集熱管溫度低于水箱溫度時(shí)，太陽能集熱器側(cè)旁通閥打開以便于水在集熱管內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，第五控制閥、第六控制閥、第七控制閥和第八控制閥關(guān)閉，發(fā)生器側(cè)第二控制閥和第三控制閥打開，第一控制閥和第四控制閥關(guān)閉，噴射式制冷由大貯熱水箱蓄熱驅(qū)動，房間不足的冷負(fù)荷由機(jī)械壓縮制冷單元提供；當(dāng)集熱器內(nèi)循環(huán)溫度高于小貯熱水箱內(nèi)溫度時(shí)，第五控制閥和第八控制閥打開，第六控制閥、第七控制閥及旁通閥關(guān)閉，發(fā)生器側(cè)第一控制閥和第四控制閥打開，其余閥關(guān)閉，噴射式制冷由小貯熱水箱驅(qū)動,充分利用容量小、溫升快的優(yōu)勢，不足的冷負(fù)荷可由機(jī)械壓縮制冷單元補(bǔ)足；當(dāng)小水箱溫度達(dá)90℃時(shí)，集熱器側(cè)旁通閥關(guān)閉，其余控制閥打開，為大水箱蓄熱的同時(shí)也保證了集熱器的低溫運(yùn)行，提高集熱效率，冷負(fù)荷由噴射式制冷提供；后半個(gè)下午太陽能不充足時(shí)，集熱器循環(huán)管路中的水溫降低，為保持水箱內(nèi)溫度分層，不再進(jìn)行集熱器外循環(huán)，集熱器側(cè)第二循環(huán)水泵及全部閥門關(guān)閉，由于低層水箱散熱率及熱損失較大，發(fā)生器側(cè)優(yōu)先使用大水箱內(nèi)的蓄熱，即開啟第二控制閥和第三控制閥，關(guān)閉第一控制閥和第四控制閥，不足的冷負(fù)荷可由機(jī)械壓縮制冷補(bǔ)足，至此完成白天的循環(huán)過程。制冷系統(tǒng)如需晚上開啟，以機(jī)械壓縮制冷為主，水箱蓄熱驅(qū)動的噴射式制冷為輔助。節(jié)流元件選用膨脹劑或各種節(jié)流閥如針式等，都可以實(shí)現(xiàn)節(jié)流作用。閥門切換調(diào)節(jié)，結(jié)合雙分層水箱各自的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)全天太陽能最大利用率。

本實(shí)用新型系統(tǒng)采用雙分層水箱太陽能噴射制冷循環(huán)與機(jī)械壓縮式制冷循環(huán)并聯(lián)工作。雙分層水箱可提高太陽能利用率和保證太陽能噴射制冷循環(huán)驅(qū)動溫度的穩(wěn)定性，以提高太陽能噴射制冷循環(huán)效率及產(chǎn)冷量；機(jī)械壓縮式制冷循環(huán)提供太陽能噴射制冷循環(huán)供冷不足(太陽能不足或水箱蓄熱不足)時(shí)房間剩余的冷負(fù)荷。系統(tǒng)以太陽能驅(qū)動的噴射制冷循環(huán)為主，不足冷負(fù)荷由機(jī)械壓縮式制冷補(bǔ)充，結(jié)合雙分層水箱特性以實(shí)現(xiàn)太陽能利用率始終趨于最大化、提高噴射制冷效率且節(jié)約高品位能耗的目的。由雙分層水箱太陽能驅(qū)動噴射制冷循環(huán)和電能驅(qū)動壓縮制冷循環(huán)組成，雙分層水箱可提高太陽能利用效率及噴射制冷循環(huán)性能，壓縮式制冷循環(huán)可解決太陽能不足或夜間時(shí)系統(tǒng)連續(xù)工作的問題。

本實(shí)用新型中小貯熱水箱容量小、溫升快，不必等待整個(gè)水箱溫度升高后才可驅(qū)動噴射制冷系統(tǒng)，當(dāng)太陽能不充分時(shí)(早晨)僅使用小貯熱水箱，可使小水箱出口a(第一出水口)處溫度盡快達(dá)驅(qū)動溫度，使系統(tǒng)盡早開啟；大貯熱水箱起太陽能集熱充足時(shí)的蓄能作用，同時(shí)也為太陽能不足時(shí)(如16時(shí)之后)作補(bǔ)充；熱量較冷量便于儲存，分層水箱溫度分層效果較明顯，總蓄能相同時(shí)能儲存更多的可用能，且溫度分層對水箱高度依賴較小，較大程度上提高太陽利用率。