一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱傳遞系統(tǒng)領域，尤其涉及一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，在使用過程中，其傳輸管道的直徑是固定的，其內部的傳熱介質的流量也基本是穩(wěn)定的；但是，在冷凝器中的水的溫度不斷變化的過程中，其對傳熱介質的傳遞熱量的需求同樣在不斷的變化。而現(xiàn)有的太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)工作時無法做出相應的改變，全部的傳熱介質經(jīng)過壓縮機的加壓升溫后持續(xù)給冷凝器傳遞熱量，造成了浪費、增加了能源的消耗和損失。
[0003]申請?zhí)枮镃N201410365739.2的中國專利公開了一種帶節(jié)流控制裝置的太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)。該系統(tǒng)在從壓縮機流向冷凝器和從冷凝器流向蒸發(fā)器的兩段傳輸管道的其中之一上設置節(jié)流控制裝置，根據(jù)環(huán)境溫度的變化來調整流入蒸發(fā)器的傳熱介質的量，從而達到降低能源浪費，提高能源利用率的目的。但是，當環(huán)境溫度較低時，節(jié)流控制裝置減小傳熱介質的量，導致壓縮機入口的傳熱介質氣體壓強也較低，增加了壓縮機的工作負荷；并且，當外界環(huán)境的溫差很大或者太陽輻射的強弱變動幅度較大的時候，系統(tǒng)的調節(jié)能力也很有限。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種調節(jié)范圍大、適用范圍廣，提升系統(tǒng)總體能效比的太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道串聯(lián)的主蒸發(fā)器、壓縮機和冷凝器。在所述冷凝器的出口與所述主蒸發(fā)器的進口之間設置有主節(jié)流元件。
[0006]在所述主節(jié)流元件的兩端還并聯(lián)有相互串聯(lián)的輔節(jié)流元件和輔蒸發(fā)器；所述輔節(jié)流元件設于所述冷凝器的出口與所述輔蒸發(fā)器的進口之間；所述主節(jié)流元件的流通量大于所述輔節(jié)流元件的流通量。所述輔節(jié)流元件處于常開狀態(tài)，保證最小量的循環(huán)傳熱介質的流量；所述主節(jié)流元件調節(jié)范圍大，可根據(jù)外界環(huán)境的變化動態(tài)調整循環(huán)傳熱介質的流量。所述輔蒸發(fā)器將部分傳熱介質由低溫低壓的液態(tài)轉換為氣液混合態(tài)，與所述主節(jié)流元件輸出的冷態(tài)傳熱介質一起送入所述主蒸發(fā)器。
[0007]作為優(yōu)選，所述冷凝器的出口與所述輔節(jié)流元件的進口之間設置有儲液罐。當所述主節(jié)流元件和所述輔節(jié)流元件動作時，將所述傳輸管道內多余傳熱介質暫存在儲液罐中；當傳熱介質需要增加時，將所述儲液罐中的傳熱介質輸出進入所述傳輸管道內。
[0008]作為優(yōu)選，所述儲液罐的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部，保證最小量的液態(tài)循環(huán)傳熱介質。
[0009]作為優(yōu)選，所述主節(jié)流元件采用電子膨脹閥，在低溫下同樣能準確反映出過熱度的變化，在低溫環(huán)境中也能提供較好的流量調節(jié)。
[0010]作為優(yōu)選，所述輔節(jié)流元件采用電子膨脹閥。
[0011]作為優(yōu)選，所述輔節(jié)流元件采用熱力膨脹閥。
[0012]作為優(yōu)選，所述輔節(jié)流元件采用毛細管。
[0013]作為優(yōu)選，所述主蒸發(fā)器與所述輔蒸發(fā)器利用不同的環(huán)境能量。充分利用環(huán)境中各種形式的能量來源。增加系統(tǒng)的能量利用率。
[0014]作為優(yōu)選，所主蒸發(fā)器為太陽能蒸發(fā)器。利用環(huán)境中的太陽能作為能量來源。
[0015]作為優(yōu)選，所述輔蒸發(fā)器為空氣能蒸發(fā)器。利用環(huán)境中的空氣能為能量來源。
[0016]本實用新型具有如下有益效果:增加輔蒸發(fā)器與主蒸發(fā)器串聯(lián)，送入主蒸發(fā)器的傳熱介質為氣液混合態(tài)，以噴射的方式進入主蒸發(fā)器，擴大了傳熱介質的吸熱接觸面積，提升了吸熱效率。輔蒸發(fā)器和主蒸發(fā)器采用不同形式的能量來源，并針對每部分蒸發(fā)器的不同特點選用不同的節(jié)流方式和節(jié)流點，保證每個蒸發(fā)器都能高效工作，有利于系統(tǒng)總體能效比的提升。儲液罐的設計簡單方便，實用性好，使設備的調節(jié)范圍更大。
【附圖說明】
[0017]圖1是太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合附圖對本實用新型的實施方式進行詳細描述。如圖1所示，一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道4串聯(lián)的主蒸發(fā)器1、壓縮機2和冷凝器3，在冷凝器3的出口與主蒸發(fā)器I的進口之間設置有主節(jié)流元件8。主蒸發(fā)器I為太陽能蒸發(fā)器。
[0019]在主節(jié)流元件8的兩端還并聯(lián)有相互串聯(lián)的輔節(jié)流元件6和輔蒸發(fā)器5。輔蒸發(fā)器5為空氣能蒸發(fā)器。輔節(jié)流元件6設于冷凝器3的出口與輔蒸發(fā)器5的進口之間；主節(jié)流元件8采用電子膨脹閥，輔節(jié)流元件6采用熱力膨脹閥，主節(jié)流元件8的流通量和調節(jié)范圍大于輔節(jié)流元件6的流通量和調節(jié)范圍。冷凝器3出口處的傳輸管道4上設置有儲液罐7，儲液罐7的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部。
[0020]本實用新型的實施方式工作過程如下:經(jīng)壓縮機4流出的高溫高壓的氣態(tài)傳熱介質進入冷凝器3放熱以后變?yōu)楦邷氐蛪旱囊簯B(tài)。與冷凝器3連接的輔節(jié)流元件6處于常開狀態(tài)，以保證系統(tǒng)中傳熱介質的最小循環(huán)量；輔節(jié)流元件6流出的傳熱介質進入輔蒸發(fā)器5吸熱以后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌蠎B(tài)傳熱介質。與冷凝器3連接的主節(jié)流元件根據(jù)外界環(huán)境的變化在大范圍內調節(jié)傳熱介質的流量:(假設流出主蒸發(fā)器的傳熱介質溫度為Tl，流入主蒸發(fā)器的傳熱介質溫度為T2，)當外界環(huán)境溫度較低時，需要的傳熱介質量減少，將致使T1-1V咸小，主節(jié)流元件8的開度隨之減小，以提供合適的傳熱介質蒸發(fā)空間和壓力，多余的傳熱介質暫存入儲液罐7中，儲液罐采用高進低出的結構，進液管位于罐體的頂部，出液管位于罐體的底部。當外界環(huán)境溫度較高時，需要的傳熱介質量增多，此時T1-T2增大，主節(jié)流元件8開度隨之增大，以增加工質流量，儲液罐7中暫存的傳熱介質輸出進入傳輸管道4。主節(jié)流元件8流出的液態(tài)傳熱介質與輔蒸發(fā)器5流出的氣液混合態(tài)傳熱介質充分混合，再以噴射的方式進入主蒸發(fā)器，充分吸收環(huán)境熱量變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)傳熱介質，此后低溫低壓的氣態(tài)傳熱介質進入壓縮機4，經(jīng)壓縮機4壓縮以后又變?yōu)楦邷馗邏旱臍鈶B(tài)傳熱介質再進入冷凝器3進行下一次循環(huán)。
[0021]本實用新型的實施方式采用調節(jié)范圍更大的主節(jié)流元件，根據(jù)環(huán)境的變化控制進入主蒸發(fā)器的傳熱介質的量，擴大了系統(tǒng)的使用范圍，更適合與環(huán)境溫差大及太陽輻照變化較為劇烈的地域；由于輔蒸發(fā)器受環(huán)境條件的影響較小，采用穩(wěn)定性較高、調解范圍較小的輔節(jié)流元件，在保證最小量的循環(huán)傳熱介質流量的基礎上，對擴大的傳熱介質流量需求以階梯狀的方式在一定范圍內彈性遞增，使得每一個蒸發(fā)器工質流量均衡合理，降低壓縮機的工作負擔，延長壓縮機使用壽命。針對不同的蒸發(fā)器環(huán)境和功能做出的不同節(jié)流方式，保證每個蒸發(fā)器都能夠高效工作，有利于系統(tǒng)總體能效比的提升；將輔助蒸發(fā)器與主蒸發(fā)器串聯(lián)，主節(jié)流元件流出的液態(tài)傳熱介質與輔蒸發(fā)器流出的氣態(tài)傳熱介質充分混合，再以噴射的方式進入主蒸發(fā)器，擴大了工質的接觸面面積，提升了吸熱效率。通過儲液罐的設置，當主節(jié)流元件和輔助節(jié)流元件動作時，可將傳輸管道內的多余的傳熱介質暫存儲液罐中，而當管道內的傳熱介質需增加時，可將儲液罐中的傳熱介質輸出進入傳輸管道內，簡單方便，實用性好，使設備的調節(jié)范圍更大。
[0022]雖然結合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。
【主權項】
1.一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道(4)串聯(lián)的主蒸發(fā)器(I)、壓縮機(2)和冷凝器(3)，其特征在于:在所述冷凝器(3)的出口與所述主蒸發(fā)器(I)的進口之間設置有主節(jié)流元件(8); 在所述主節(jié)流元件(8 )的兩端還并聯(lián)有相互串聯(lián)的輔節(jié)流元件(6 )和輔蒸發(fā)器(5 );所述輔節(jié)流元件(6 )設于所述冷凝器(3 )的出口與所述輔蒸發(fā)器(5 )的進口之間； 所述主節(jié)流元件(8)的流通量和調節(jié)范圍大于所述輔節(jié)流元件(6)的流通量和調節(jié)范圍。
2.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(3)的出口與所述輔節(jié)流元件(6 )的進口之間設有儲液罐(7 )。
3.如權利要求2所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述儲液罐(7)的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部。
4.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述主節(jié)流元件(8)采用電子膨脹閥。
5.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述輔節(jié)流元件(6)采用電子膨脹閥。
6.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述輔節(jié)流元件(6)采用熱力膨脹閥。
7.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述輔節(jié)流元件(6)采用毛細管。
8.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述主蒸發(fā)器(I)與所述輔蒸發(fā)器(5)利用不同的環(huán)境能量。
9.如權利要求8所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所主蒸發(fā)器(I)為太陽能蒸發(fā)器。
10.如權利要求8所述的一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述輔蒸發(fā)器(5)為空氣能蒸發(fā)器。
【專利摘要】本涉實用新型涉及熱傳遞系統(tǒng)領域，尤其涉及一種太陽能異聚態(tài)熱利用系統(tǒng)。在冷凝器的出口與主蒸發(fā)器的進口之間設置主節(jié)流元件。在主節(jié)流元件的兩端并聯(lián)有相互串聯(lián)的輔節(jié)流元件和輔蒸發(fā)器。增加輔蒸發(fā)器與主蒸發(fā)器串聯(lián)，送入主蒸發(fā)器的傳熱介質為氣液混合態(tài)，以噴射的方式進入主蒸發(fā)器，擴大了傳熱介質的吸熱接觸面積，提升了吸熱效率。針對每部分蒸發(fā)器的不同特點選用不同的節(jié)流方式和節(jié)流點，保證每個蒸發(fā)器都能高效工作，有利于系統(tǒng)總體能效比的提升。
【IPC分類】F24H4-04, F24H9-20
【公開號】CN204612158
【申請?zhí)枴緾N201520263476
【發(fā)明人】唐玉敏, 虞紅偉, 張明亮, 王云, 朱科
【申請人】唐玉敏, 虞紅偉
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月28日