CN103953986B - 远程防爆太阳能净化和余热发电空调及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能空调，尤其涉及远程防爆太阳能净化和余热发电空调及其工艺，包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***（12）、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***（12）与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作。本发明的有益效果在于：一是增加蓄热蓄电供晚上和阴雨天正常使用，提高太阳能利用率20%；二是空调防爆与净化PM2.5除臭、灭菌一体化处理，提高空调使用的安全性与清洁性；三是空调余热循环利用，提高节能25%，减少能源浪费；四是远程防爆，能够有效监控空调安全运作，提高太阳能空调的安全性和可靠性。

Description

远程防爆太阳能净化和余热发电空调及其工艺

技术领域

本发明涉及太阳能空调，尤其涉及远程防爆太阳能净化和余热发电空调及其工艺。

背景技术

在全球气温上身、气候变暖的环境下，太阳能作为杰出的新能源，以洁净、可再生等优点为人类所青睐。太阳能以光热技术为主，被利用到各个行业当中，一系列的太阳能产品正逐渐进入人们的生活，以低碳节能为优势，具有广阔的前景和发展势头。但是，由于新能源的实现伴随着技术上的革新问题，短时间内能够大规模生产、投入使用的太阳能产品并不能算太多。

在炎炎夏日里，空调的普及率越来越高，无论是企事业单位、机关、学校、家庭以及公共场所，几乎都使用空调进行降温纳凉。据不完全统计，在夏日，空调的耗电量几乎占整个电力***耗电量的三分之一，这是夏季电力***不堪重负的原因之一，我国每年夏季，由于电力不足的原因，需要拉电限闸，在很大程度上制约了发展，也给人民的生活带来不便。为了解决上述问题，有人提出了将太阳能和空调结合，充分发挥太阳能潜力，势必能够解决现有电力不足的问题，还能减少空气污染、温室气体的排放，实现节省能源和保护环境双重意义。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。

目前，世界上多个国家对于太阳能空调的研发己经集中在三个方面取得突破：

1、太阳能光热技术，将热水作为空调制冷制热的新冷媒介质；

2、太阳能光伏蓄电技术，借助太阳能光伏与蓄电池储能驱动空调运行；

3、太阳能光伏发电与市电无缝对接技术，以太阳能和市电共同驱动空调运行。

但是，太阳能空调现行技术的主要缺陷：一是功能相对单一，只停留在利用太阳能的制热与制冷空调的功能定位上，限制了太阳能空调领域的发展与应用。二是现行技术空调大量排出的余热能量没有得到循环利用，造成能量白白浪费。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供远程防爆太阳能净化和余热发电空调及其工艺，增加太阳能利用率，提高空调的安全性和洁净性，同时循环利用余热，减少能源浪费。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：远程防爆太阳能净化和余热发电空调，包括室外机和室内机，室外机包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作。

作为优选，所述太阳能发电模块包括聚热蓄热光伏发电***、直驱变频与蓄电***，空调余热循环模块包括空调余热聚热器、空调余热蓄热器，净化模块包括风机、预过滤网Ⅰ、紫外线灯Ⅰ、静电除PM2.5器Ⅰ、活性炭过滤网Ⅰ，制冷制热模块包括防爆室外机太阳能热驱动变换器、四通网、融箱电磁管、***、防爆压缩机、气液分离器、过滤器、单向阀、毛细管；所述聚热蓄热光伏发电***与直驱变频与蓄电***连接，直驱变频与蓄电***与防爆室外机太阳能热驱动交换器连接；所述空调余热聚热器与空调余热蓄热器连接，空调余热聚热器、空调余热蓄热器与防爆室外机太阳能热驱动交换器连接；空气依次通过风机、预过滤网Ⅰ、紫外线灯Ⅰ、静电除PM2.5器Ⅰ、活性炭过滤网Ⅰ后送入防爆室外机太阳能热驱动交换器；直驱变频与蓄电***与市电供电***连接，市电供电***与净化模块连接；防爆室外机太阳能热驱动交换器与四通网、融箱电磁管、毛细管连接，四通网、融箱电磁管通过***Ⅰ与防爆压缩机连接，防爆压缩机与气液分离器连接，气液分离器通过***Ⅱ与四通网连接；毛细管与单向阀连接，单向阀与过滤器连接，过滤器、四通网与室内机的防爆室内机热交换器连接。

作为优选，所述室内机包括有净化模块，净化模块包括预过滤网Ⅱ、紫外线灯Ⅱ、静电除PM2.5器Ⅱ、活性炭过滤网Ⅱ，净化模块与防爆室内机热交换器连接。

作为优选，所述净化模块还包括红外线灯、多孔银离子过滤网、冷触媒过滤网、负离子过滤网中的一种或几种。

远程防爆太阳能净化和余热发电工艺，具体包括以下步骤：

1)打开远程防爆总控电源***电源开关和各相关***开关；

2)太阳能发电模块用于蓄电和发电：

蓄电：太阳能聚热蓄热光伏发电***自动开启吸收太阳热能聚热蓄热与发电功能，将电送给直驱变频与蓄电***供防爆室外机太阳能热驱动交换器使用；

发电：太阳能聚热蓄热光伏发电***与直驱变频与蓄电***所蓄的热、电，可供防爆室外机太阳能热驱动交换器使用；

3)净化模块净化空气PM2.5，送出洁净空气，包括室外净化和室内净化：

室外净化：打开风机，将室外空气经预过滤网Ⅰ、紫外线灯Ⅰ、静电除PM2.5器Ⅰ、活性炭过滤网Ⅰ四级净化处理后送防爆室外机太阳能热驱动交换器进行空气蒸发；

室内净化：室内空气经预过滤网Ⅱ、紫外线灯Ⅱ、静电除PM2.5器Ⅱ、活性炭过滤网Ⅱ四级净化处理，快速使室内空气清洁；

4)空调余热循环模块对防爆室外机太阳能热驱动变换器排出的热空气用于蓄热或发电：将防爆室外机太阳能热驱动交换器排出的30—115℃的热空气送入空调余热聚热器聚热或发电；将防爆室外机太阳能热驱动交换器排出的30—115℃的热空气送入空调余热蓄热器蓄热或发电；

5)远程防爆监控器对静电除PM2.5器、防爆室外机太阳能热驱动交换器、防爆压缩机、防爆室内机热交换器进行在线防爆监控，并及时显示这几个***的压力、温度和主要气体成分的动态参数。

作为优选，净化模块包括单向净化和双向净化，单向净化是指对室外、或对室内进入空调的空气，只选择其中一种的方式进行净化处理；双向净化是指对室外、室内进入空调的空气都进行净化处理。

本发明的有益效果在于：一是增加蓄热蓄电供晚上和阴雨天正常使用，提高太阳能利用率20％；二是空调防爆与净化PM2.5除臭、灭菌一体化处理，提高空调使用的安全性与清洁性；三是空调余热循环利用，提高节能25％，减少能源浪费；四是远程防爆，能够有效监控空调安全运作，提高太阳能空调的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明实施例2的结构示意图；

图3是本发明实施例3的结构示意图；

图4是本发明室外机的结构示意图；

图5是本发明室内立式机的结构示意图；

图6是本发明室内挂式机的结构示意图；

图中：1、太阳；2、聚热蓄热光伏发电***；3、直驱变频与蓄电***；4、空调余热聚热器；5、空调余热蓄热器；6、风机。71、预过滤网Ⅰ；72、预过滤网Ⅱ；81、紫外线灯Ⅰ；82、紫外线灯Ⅱ；91、静电除PM2.5器Ⅰ；92、静电除PM2.5器Ⅱ；101、活性炭过滤网Ⅰ；102、活性炭过滤网Ⅱ；111、远程防爆监控器Ⅰ；112、远程防爆监控器Ⅱ；113、远程防爆监控器Ⅲ；114、远程防爆监控器Ⅳ；115、远程防爆监控器Ⅴ；12、市电供电***；13、防爆室外机太阳能热驱动交换器；14、四通网；15、融霜电磁管；161、***Ⅰ；162、***Ⅱ；17、防爆压缩机；18、汽液分离器；19、防爆室内机热交换器；20、过滤器；21、单向阀；22、毛细管；23、远程防爆总控电源***。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：如图1所示，远程防爆太阳能净化和余热发电空调，包括室外机和室内机，室外机包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***12、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***12与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作。所述太阳能发电模块包括聚热蓄热光伏发电***2、直驱变频与蓄电***3，空调余热循环模块包括空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5，净化模块包括风机6、预过滤网Ⅰ71、紫外线灯Ⅰ81、静电除PM2.5器Ⅰ91、活性炭过滤网Ⅰ101，制冷制热模块包括防爆室外机太阳能热驱动变换器13、四通网14、融箱电磁管15、***、防爆压缩机17、气液分离器18、过滤器20、单向阀21、毛细管22；所述聚热蓄热光伏发电***2与直驱变频与蓄电***3连接，直驱变频与蓄电***3与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；所述空调余热聚热器4与空调余热蓄热器5连接，空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；空气依次通过风机6、预过滤网Ⅰ71、紫外线灯Ⅰ81、静电除PM2.5器Ⅰ91、活性炭过滤网Ⅰ101后送入防爆室外机太阳能热驱动交换器13；直驱变频与蓄电***3与市电供电***12连接，市电供电***12与净化模块连接；防爆室外机太阳能热驱动交换器13与四通网14、融箱电磁管15、毛细管22连接，四通网14、融箱电磁管15通过***Ⅰ161与防爆压缩机17连接，防爆压缩机17与气液分离器18连接，气液分离器18通过***Ⅱ162与四通网14连接；毛细管22与单向阀21连接，单向阀21与过滤器20连接，过滤器20、四通网14与室内机的防爆室内机热交换器19连接。所述室内机包括有净化模块，净化模块包括预过滤网Ⅱ72、紫外线灯Ⅱ82、静电除PM2.5器Ⅱ92、活性炭过滤网Ⅱ102，净化模块与防爆室内机热交换器19连接。

本发明的直驱变频通过提高防爆压缩机17制冷、制热工作频率的方式，解决了由于市电供电***12电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。

本发明空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于直驱变频通过提高防爆压缩机17工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同级别空调器的1.8—3.2倍，获得低温下保持良好的制热与高温下保持良好制冷的效果。

本发明太阳能光伏发电和空调余热发电，除直接供本发明的空调使用电外，多余的电力，可与市电并网，增加收入。

本发明空调适应环境的工作温度为-50℃——80℃。适应工作的功率为200W—5000KW。

远程防爆太阳能净化和余热发电工艺，具体包括以下步骤：

1)打开远程防爆总控电源***23电源开关和各相关***开关；

2)太阳能发电模块用于蓄电和发电：

蓄电：聚热蓄热光伏发电***2自动开启吸收太阳热能聚热蓄热与发电功能，将电送给直驱变频与蓄电***3供防爆室外机太阳能热驱动交换器13使用；聚热蓄热光伏发电***2用于聚热的聚热相变材料的聚热温度为50—850℃，用于蓄热的中高温相变储能材料的蓄热时间为10—120小时；

发电：太阳能聚热蓄热光伏发电***2与直驱变频与蓄电***3所蓄的热、电，可供防爆室外机太阳能热驱动交换器13使用；直驱变频与蓄电***3的直驱变频范围为150—420V、30—300Hz，蓄电时间为10—240小时；直驱变频与蓄电***3与市电12接并的输出直驱电压为220V、50Hz；

3)净化模块净化空气PM2.5，送出洁净空气，包括室外净化和室内净化：

室外净化：打开风机6，将室外空气经预过滤网Ⅰ71、紫外线灯Ⅰ81、静电除PM2.5器Ⅰ91、活性炭过滤网Ⅰ101四级净化处理后送防爆室外机太阳能热驱动交换器13进行空气蒸发；

室内净化：室内空气经预过滤网Ⅱ72、紫外线灯Ⅱ82、静电除PM2.5器Ⅱ92、活性炭过滤网Ⅱ102四级净化处理，快速使室内空气清洁；

其中，风机6为便于调节风速大小和实现低噪音的宁静运行，适用的家庭型为3—6档，中央型为5—8档，企业型为8—16档；紫外线灯为紫外C波段，进行气体快速杀菌；静电除PM2.5器的脉冲为10—250KV；

4)空调余热循环模块对防爆室外机太阳能热驱动变换器13排出的热空气用于蓄热或发电：将防爆室外机太阳能热驱动交换器13排出的30—115℃的热空气送入空调余热聚热器4聚热或发电；将防爆室外机太阳能热驱动交换器13排出的30—115℃的热空气送入空调余热蓄热器5蓄热或发电；

5)远程防爆监控器Ⅰ111、远程防爆监控器Ⅱ112、远程防爆监控器Ⅲ113、远程防爆监控器Ⅳ114、远程防爆监控器Ⅴ分别对静电除PM2.5器Ⅰ91、防爆室外机太阳能热驱动交换器13、防爆压缩机17、防爆室内机热交换器19、静电除PM2.5器Ⅱ92进行在线防爆监控，并及时显示这几个***的压力、温度和主要气体成分的动态参数。

如图4所示为室外机的结构示意图；室外空气从进风口进入后经净化模块进入制冷制热模块；太阳能发电模块发的电一部分送入市电供电***12，另一部分经调节器2后送入制冷制热模块，市电供电***12输出的电经调节器1、调节器2送入制冷制热模块；制冷制热模块工作产生的余热经风机6送入空调余热循环模块用于蓄热和发电，空调余热循环模块发的电送给市电供电***12。

如图5所示为室内立式机的结构示意图；立式机上方设有前出风口，前出风口下方设有控制板、前面板、远程防爆显示器；立式机两侧分别设有左进风口净化模块、右进风口净化模块；立式机下方设有下进风口净化模块。

如图6所示为室内挂式机的结构示意图，挂式机上设有依次上进风口净化模块、活动面板、出风口上下左右调面板，挂式机上还设有远程防爆显示器，用于显示空调压力、温度和气体成分的动态参数。

实施例2：本实施例与实施例1的区别在于，实施例1是进行双向净化，本实施例对室外空气进入空调进行净化。如图2所示，远程防爆太阳能净化和余热发电空调，包括室外机和室内机，室外机包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***12、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***12与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作。所述太阳能发电模块包括聚热蓄热光伏发电***2、直驱变频与蓄电***3，空调余热循环模块包括空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5，净化模块包括风机6、预过滤网Ⅰ71、紫外线灯Ⅰ81、静电除PM2.5器Ⅰ91、活性炭过滤网Ⅰ101，制冷制热模块包括防爆室外机太阳能热驱动变换器13、四通网14、融箱电磁管15、***、防爆压缩机17、气液分离器18、过滤器20、单向阀21、毛细管22；所述聚热蓄热光伏发电***2与直驱变频与蓄电***3连接，直驱变频与蓄电***3与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；所述空调余热聚热器4与空调余热蓄热器5连接，空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；空气依次通过风机6、预过滤网Ⅰ71、紫外线灯Ⅰ81、静电除PM2.5器Ⅰ91、活性炭过滤网Ⅰ101后送入防爆室外机太阳能热驱动交换器13；直驱变频与蓄电***3与市电供电***12连接，市电供电***12与净化模块连接；防爆室外机太阳能热驱动交换器13与四通网14、融箱电磁管15、毛细管22连接，四通网14、融箱电磁管15通过消声Ⅰ161器与防爆压缩机17连接，防爆压缩机17与气液分离器18连接，气液分离器18通过***Ⅱ162与四通网14连接；毛细管22与单向阀21连接，单向阀21与过滤器20连接，过滤器20、四通网14与室内机的防爆室内机热交换器19连接。

实施例3：本实施例与实施例1的区别在于，实施例1是进行双向净化，本实施例对室内空气进入空调进行净化。如图3所示，远程防爆太阳能净化和余热发电空调，包括室外机和室内机，室外机包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、市电供电***12、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、市电供电***12与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作。所述太阳能发电模块包括聚热蓄热光伏发电***2、直驱变频与蓄电***3，空调余热循环模块包括空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5，制冷制热模块包括防爆室外机太阳能热驱动变换器13、四通网14、融箱电磁管15、***、防爆压缩机17、气液分离器18、过滤器20、单向阀21、毛细管22；所述聚热蓄热光伏发电***2与直驱变频与蓄电***3连接，直驱变频与蓄电***3与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；所述空调余热聚热器4与空调余热蓄热器5连接，空调余热聚热器4、空调余热蓄热器5与防爆室外机太阳能热驱动交换器13连接；直驱变频与蓄电***3与市电供电***12连接，市电供电***12与净化模块连接；防爆室外机太阳能热驱动交换器13与四通网14、融箱电磁管15、毛细管22连接，四通网14、融箱电磁管15通过消声Ⅰ161器与防爆压缩机17连接，防爆压缩机17与气液分离器18连接，气液分离器18通过***Ⅱ162与四通网14连接；毛细管22与单向阀21连接，单向阀21与过滤器20连接，过滤器20、四通网14与室内机的防爆室内机热交换器19连接。室内机包括有净化模块，净化模块包括预过滤网Ⅱ72、紫外线灯Ⅱ82、静电除PM2.5器Ⅱ92、活性炭过滤网Ⅱ102，室内空气依次通过预过滤网Ⅱ72、紫外线灯Ⅱ82、静电除PM2.5器Ⅱ92、活性炭过滤网Ⅱ102后送入防爆室内机热交换器19。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.远程防爆太阳能净化和余热发电空调，包括室外机和室内机，其特征在于，室外机包括：太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***(12)、制冷制热模块、远程防爆监控器；所述太阳能发电模块、空调余热循环模块、净化模块、市电供电***(12)与制冷制热模块连接，远程防爆监控器监控各个模块的正常工作；所述太阳能发电模块包括聚热蓄热光伏发电***(2)、直驱变频与蓄电***(3)，空调余热循环模块包括空调余热聚热器(4)、空调余热蓄热器(5)，净化模块包括风机(6)、预过滤网Ⅰ(71)、紫外线灯Ⅰ(81)、静电除PM2.5器Ⅰ(91)、活性炭过滤网Ⅰ(101)，制冷制热模块包括防爆室外机太阳能热驱动变换器(13)、四通网(14)、融箱电磁管(15)、***、防爆压缩机(17)、气液分离器(18)、过滤器(20)、单向阀(21)、毛细管(22)；所述聚热蓄热光伏发电***(2)与直驱变频与蓄电***(3)连接，直驱变频与蓄电***(3)与防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)连接；所述空调余热聚热器(4)与空调余热蓄热器(5)连接，空调余热聚热器(4)、空调余热蓄热器(5)与防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)连接；空气依次通过风机(6)、预过滤网Ⅰ(71)、紫外线灯Ⅰ(81)、静电除PM2.5器Ⅰ(91)、活性炭过滤网Ⅰ(101)后送入防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)；直驱变频与蓄电***(3)与市电供电***(12)连接，市电供电***(12)与净化模块连接；防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)与四通网(14)、融箱电磁管(15)、毛细管(22)连接，四通网(14)、融箱电磁管(15)通过***Ⅰ(161)与防爆压缩机(17)连接，防爆压缩机(17)与气液分离器(18)连接，气液分离器(18)通过***Ⅱ(162)与四通网(14)连接；毛细管(22)与单向阀(21)连接，单向阀(21)与过滤器(20)连接，过滤器(20)、四通网(14)与室内机的防爆室内机热交换器(19)连接；所述室内机包括有净化模块，净化模块包括预过滤网Ⅱ(72)、紫外线灯Ⅱ(82)、静电除PM2.5器Ⅱ(92)、活性炭过滤网Ⅱ(102)，净化模块与防爆室内机热交换器(19)连接。

2.根据权利要求1所述的远程防爆太阳能净化和余热发电空调，其特征在于，所述净化模块还包括红外线灯、多孔银离子过滤网、冷触媒过滤网、负离子过滤网中的一种或几种。

3.远程防爆太阳能净化和余热发电工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)打开远程防爆总控电源***(23)电源开关和各相关***开关；

2)太阳能发电模块用于蓄电和发电：

蓄电：太阳能聚热蓄热光伏发电***(2)自动开启吸收太阳热能聚热蓄热与发电功能，将电送给直驱变频与蓄电***(3)供防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)使用；

发电：太阳能聚热蓄热光伏发电***(2)与直驱变频与蓄电***(3)所蓄的热、电，可供防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)使用；

3)净化模块净化空气PM2.5，送出洁净空气，包括室外净化和室内净化：

室外净化：打开风机(6)，将室外空气经预过滤网Ⅰ(71)、紫外线灯Ⅰ(81)、静电除PM2.5器Ⅰ(91)、活性炭过滤网Ⅰ(101)四级净化处理后送防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)进行空气蒸发；

室内净化：室内空气经预过滤网Ⅱ(72)、紫外线灯Ⅱ(82)、静电除PM2.5器Ⅱ(92)、活性炭过滤网Ⅱ(102)四级净化处理，快速使室内空气清洁；

4)空调余热循环模块对防爆室外机太阳能热驱动变换器(13)排出的热空气用于蓄热或发电：将防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)排出的30—115℃的热空气送入空调余热聚热器(4)聚热或发电；将防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)排出的30—115℃的热空气送入空调余热蓄热器(5)蓄热或发电；

5)远程防爆监控器对静电除PM2.5器、防爆室外机太阳能热驱动交换器(13)、防爆压缩机(17)、防爆室内机热交换器(19)进行在线防爆监控，并及时显示这几个***的压力、温度和主要气体成分的动态参数。

4.根据权利要求3所述的远程防爆太阳能净化和余热发电工艺，其特征在于，净化模块包括单向净化和双向净化，单向净化是指对室外、或对室内进入空调的空气，只选择其中一种的方式进行净化处理；双向净化是指对室外、室内进入空调的空气都进行净化处理。