CN101270935A - 太阳能喷射电压缩热泵复合式空调机组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用太阳能进行供热、供冷的太阳能喷射电压缩复合式热泵空调机组，该机组由太阳能集热***、喷射制冷***、电压缩热泵空调***、集水器、分水器、必要的阀门和管路***组成，在常规太阳能喷射制冷***的基础上增设电压缩热泵空调***和必要阀门，根据空调负荷需要和太阳辐射情况确定喷射***和电压缩热泵空调***的启停，通过阀门切换控制水***的流程，使该机组向空调用户进行供冷和供热，解决太阳能用于空调供热、供冷时所遇到的太阳能资源以与空调负荷间供需不平衡问题，稳定可靠地提供空调用冷冻水和温度在40－80℃之间空调用热水，热水温度跨度大，充分利用太阳能资源，可提高太阳能利用率、减少环境污染，缓解电网压力。

Description

太阳能喷射电压缩热泵复合式空调机组
技术领域：
本发明涉及一种用于空调制冷领域中利用太阳能进行供热、供冷的太阳能喷射电压缩复合式热泵空调机组。
背景技术：
随着能源危机的进一步加剧，太阳能的利用已成为人们关注的焦点。在太阳能利用技术中，太阳能喷射制冷***以其结构简单，运动部件少，成本低等优点受到大家的青睐，在空调制冷领域应用越来越广泛。传统太阳能喷射制冷***的运行效果主要受两个因素制约：一是太阳能辐射强度的变化状况，另一个因素是用户端空调制冷负荷的变化特性。太阳能的收集只可能在白天阳光普照的时候进行，通常情况下气侯是变化无常的，太阳能辐射强度也是不断变化的，即便在白天也不可能完全依靠太阳能进行供热或供冷；实际上晚间人们也需要一定量的热或冷用于空调。显然，单纯地依靠太阳能是不可能满足人们工作和生活的要求的。基于此，发明一种太阳能喷射电压缩热泵空调机组，可以有在太阳能辐射不足时通过常规的电压缩***为空调***供冷、供热，从而更加充分地利用太阳能资源，这对于节约能源，缓解由传统电压缩制冷***引起的用电高峰压力，提高光热利用效率，有着重要的社会和经济效益。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种通过在常规的太阳能喷射制冷结构的基础上增设电压缩热泵空调结构和必要的控制阀门，解决单纯依靠常规太阳能喷射制冷***所难以实现的制冷量与空调负荷间的供需平衡问题的太阳能喷射电压缩复合式热泵空调机组。
本发明所采用的技术方案是：包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路、电压缩制冷剂回路、空调水回路，其特征在于：
太阳能热水回路包括太阳能集热器、经管路和水泵与太阳能集热器串联的发生器；
在喷射制冷剂回路中，从冷凝器出口分成两路：一路通过管路连接制冷剂泵、发生器与喷射器，另一路则依次连接节流阀、喷射蒸发器、喷射器，喷射器与喷射冷凝器间直接由管路相连；
电压缩制冷剂回路包括四通换向阀、连接在四通换向阀两个端口上的压缩机、通过管路与四通换向阀另两个端口相连接的冷凝器、节流阀、蒸发器；
空调水回路包括经管路与发生器、蒸发器、喷射蒸发器、空调水泵以及分水器相连接的集水器，其中集水器与发生器间的管路中设置有发生器阀门F2，发生器与空调水泵间的连接管路中依次设置有空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4、空调水泵第三阀门F6，集水器与蒸发器之间管路上依次设有蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5，并且蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5之间的管路和空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4的管路相交叉，蒸发器直接与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，喷射蒸发器一侧经喷射蒸发器阀门F7与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，另一侧则直接与空调水泵相连接。
上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。
本发明的有益效果是：本发明通过在常规的太阳能喷射制冷***的基础上增设电压缩热泵空调***和必要的控制阀门，解决太阳能用于空调供热、供冷时所遇到的太阳能资源以与空调负荷间供需不平衡的问题，可以稳定可靠地提供空调用冷冻水和温度在40-80℃之间的空调用热水，热水温度跨度大，可满足生活热水供应，也可满足生产工艺供热和小型区域供热，适用于辐射供冷、风机盘管空调***，该机组根据空调负荷的需要和太阳辐射的具体情况确定喷射***和电压缩热泵空调***的启停，通过阀门的切换和开关控制水***的流程，使该机组向空调用户进行供冷和供热，可更加充分地利用太阳能资源，对提高太阳能利用率、减少环境污染，缓解电网压力等方面具有重要意义。同时该***可以实现太阳能与电能的互为补充，提高太阳能利用率，缓解空调用电造成的电网压力，具有显著的社会效益和经济效益显著。
附图说明：
图1为本发明的太阳能喷射电压缩热泵空调机组结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例，进一步说明太阳能喷射/电压缩热泵空调机组。
如图1所示，本发明包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路、电压缩制冷剂回路、空调水回路，其特征在于：
太阳能热水回路包括太阳能集热器1、经管路和水泵2与太阳能集热器1串联的发生器3；在喷射制冷剂回路中，从冷凝器5出口分成两路：一路通过管路连接制冷剂泵6、发生器3与喷射器4，另一路则依次连接节流阀7、喷射蒸发器8、喷射器4，喷射器4与喷射冷凝器5间直接由管路相连；电压缩制冷剂回路包括四通换向阀11、连接在四通换向阀11两个端口上的压缩机12、通过管路与四通换向阀11另两个端口相连接的冷凝器10、节流阀9、蒸发器13；空调水回路包括经管路与发生器3、蒸发器13、喷射蒸发器8、空调水泵14以及分水器15相连接的集水器16，其中集水器16与发生器3间的管路中设置有发生器阀门F2，发生器3与空调水泵14间的连接管路中依次设置有空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4、空调水泵第三阀门F6，集水器16与蒸发器13之间管路上依次设有蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5，并且蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5之间的管路和空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4的管路相交叉，蒸发器13直接与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，喷射蒸发器8一侧经喷射蒸发器阀门F7与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，另一侧则直接与空调水泵14相连接。
上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。
该机组预计在空调冷、热水双供***。在提供空调冷冻水的同时提供温度在40-90℃之间的热水，热水温度跨度大，即可以满足生活热水供应，也可以满足生产工艺供热和小型区域供热。***还可以单独提供低温冷冻水，可适用于辐射供冷、风机盘管等空调***。
太阳能集热***主要由太阳能集热器1、水泵2、发生器3及等组成，水在管路内循环吸取太阳能，获得所需要的热水。喷射制冷***则主要由发生器3、喷射器4、喷射冷凝器5、喷射蒸发器8、节流装置7和制冷剂泵6等组成，运行时将发生器中通过的热水的热能转换为冷以供空调***使用。电压缩热泵空调***由压缩机12、蒸发器13、冷凝器10、节流装置9、换向阀11和一些必要的控制***组成，运行时将根据空调负荷的需要进行供冷和供热。空调水泵14、集水器15、分水器16和各个阀门主要实现向用户供热、供冷的需要。
在图中粗实线表示制冷剂管路，其余主要是水***管道。
空调***需要供冷时：发生器阀门F2、空调水泵第一阀门F3关闭，蒸发器第一阀门F1打开。白天太阳能资源充裕，热水箱2中的温度达到喷射制冷***启动要求时，喷射制冷***开始运行，电压缩制冷***停止，蒸发器第二阀门F5、空调水泵第三阀门F6关闭，空调水泵第二阀门F4、喷射蒸发器阀门F7开通。此时，单独由喷射制冷***向空调***供冷。当太阳能资源不足时，喷射制冷***停止运行，电压缩制冷***启动，空调水泵第二阀门F4、喷射蒸发器阀门F7关闭，蒸发器第二阀门F5、空调水泵第三阀门F6开通。此时，电压缩制冷***向空调***供冷。
空调***需要供热时：当白天太阳能资源充裕，热水箱2中的温度达到空调用户供热所需的温度时，发生器阀门F2、空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4、空调水泵第三阀门F6开启，蒸发器第二阀门F5、喷射蒸发器阀门F7关闭。由太阳能集热***直接向空调用户供热。当太阳能资源不足，热水箱2中的温度达不到要求时，关闭发生器阀门F2、空调水泵第一阀门F3，打开蒸发器第一阀门F1，电压缩制热***启动，空调水泵第二阀门F4、喷射蒸发器阀门F7关闭，蒸发器第二阀门F5、空调水泵第三阀门F6开通，此时，电压缩***向空调***供热。

Claims (2)

1、一种太阳能喷射电压缩复合式热泵空调机组，包括太阳能热水回路、喷射制冷剂回路、电压缩制冷剂回路、空调水回路，其特征在于：
太阳能热水回路包括太阳能集热器(1)、经管路和水泵(2)与太阳能集热器(1)串联的发生器(3)；
在喷射制冷剂回路中，从冷凝器(5)出口分成两路：一路通过管路连接制冷剂泵(6)、发生器(3)与喷射器(4)，另一路则依次连接节流阀(7)、喷射蒸发器(8)、喷射器(4)，喷射器(4)与喷射冷凝器(5)间直接由管路相连；
电压缩制冷剂回路包括四通换向阀(11)、连接在四通换向阀(11)两个端口上的压缩机(12)、通过管路与四通换向阀(11)另两个端口相连接的冷凝器(10)、节流阀(9)、蒸发器(13)；
空调水回路包括经管路与发生器(3)、蒸发器(13)、喷射蒸发器(8)、空调水泵(14)以及分水器(15)相连接的集水器(16)，其中集水器(16)与发生器(3)间的管路中设置有发生器阀门F2，发生器(3)与空调水泵(14)间的连接管路中依次设置有空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4、空调水泵第三阀门F6，集水器(16)与蒸发器(13)之间管路上依次设有蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5，并且蒸发器第一阀门F1、蒸发器第二阀门F5之间的管路和空调水泵第一阀门F3、空调水泵第二阀门F4的管路相交叉，蒸发器(13)直接与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，喷射蒸发器(8)一侧经喷射蒸发器阀门F7与空调水泵第二阀门F4和空调水泵第三阀门F6之间的管路相连接，另一侧则直接与空调水泵(14)相连接。
2、根据权利要求1中所述的太阳能喷射电压缩复合式热泵空调机组，其特征在于：上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。
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