CN2529115Y - 太阳能热泵冷暖空调器 - Google Patents

Abstract

太阳能热泵冷暖空调器涉及一种利用太阳能和热泵的冷暖两用空气调节装置。它是将原制冷装置的蒸发器盘管装入一个密封的蒸发水箱内，利用制冷剂通过热泵的换向使制冷剂在蒸发盘管中蒸发吸热或冷凝放热中，并通过盘管与水的热交换使密封水箱中的水温上升或下降，然后将低温水或高温水用水泵泵入空调控制箱的散热盘管中，通过贯流风扇将冷或热的空气与室内的空气交流，从而达到室内气温调节的目的。太阳能集热器与热泵加热的水可以合并或单独引入空调控制箱内的散热盘管中作为热源。采用太阳能热泵冷暖空调器的有益效果是将有制冷剂的装置与管道、附件全部装在室外，室内只安装水散热盘管和电器元件，从而使室内空气无污染。

Description

太阳能热泵冷暖空调器

技术领域：

本实用新型涉及一种利用太阳能和热泵的冷暖两用空气调节装置。

背景技术：

一种利用太阳能来制热和利用制冷剂来制冷的两用空调器，它是由太阳能集热器、制冷机、储热水箱、速热水箱、冷却塔、锅炉构成的，即将太阳能集热器与速热水箱、储热水箱相连接，再与制冷机内的热水管形成一个循环回路，所得的热水即可用于室内供热，而室内降温主要是靠原有的制冷机。为了使热水温度适合不同的气温下的供热需要，配用一台锅炉和一台冷却塔。这种装置设备多、占地面积大、运转时噪声也大，而且一次投资高，能耗大，而制冷剂泄漏造成室内空气污染的可能性还是存在。所以这种空调器不利于在繁华的商业场合使用，也不能进入家庭。

发明内容：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种太阳能、制冷剂并用的太阳能热泵冷暖空调器，它具有结构简单，紧凑，安装方便，运转噪声小、不占驻地面积、一次投资小的优点；由于将有制冷剂运转的装置全部安装在室外，所以可避免室内空气被污染的可能性。因此这种空调器是适合于在繁华地区的商业场所与家庭使用。

太阳能热泵冷暖空调器由太阳能集热器、密封蒸发水箱、热泵、单向电磁阀、循环水泵和制冷剂制冷装置构成。其中太阳能集热器、密封蒸发水箱、循环水泵、制冷剂制冷装置、热泵及其管道、附件均安装在室外，在室内安装的只有输送冷、暖水的散热盘管与送风的贯流风扇构成的空调控制箱体

太阳能热泵冷暖空调器的各部件是这样连接的：

制冷机的制冷剂冷凝器盘管的一端与毛细膨胀管、过滤器、单向阀相连接后，经一个截止阀与制冷剂的蒸发器盘管的一端相连接；制冷剂冷凝器盘管的另一端经消音器与热泵的一个进口相连接。热泵是一个电磁四通换向阀，有四个进出口管，它是由一块集成电路板，其型号为062AN-GC47来控制的。制冷剂的压缩机的进口管与出口管也与热泵的另外两个管口相连接；热泵余下的一个管口与制冷剂的冷凝器盘管的另一端相连接。由此完成了整个制冷过程各装置的安装。

将制冷剂蒸发器盘管置于一个密封水箱中，则称此水箱为密封蒸发水箱。在水箱的顶部装上一台微形搅拌器，使其搅拌桨***水箱之中；再在水箱顶面设置一个自动放气阀，用来调整水箱中的气压。水箱的上部近顶面的侧壁上装有加水阀，水箱的底部装有排水阀；水箱的右侧箱壁的上方设有一根出水管，出水管与循环水泵、截止阀、电磁阀相连接，最后与空调控制箱中的散热盘管的一端相接，散热盘管的另一端伸出空调控制箱外，与一个自动放气阀相连接，再通过一个自动放气阀、经电磁阀、截止阀、除垢器、过滤器、再一个截止阀与密封水箱的左侧壁下方的进水管口相连接，形成一个回路。其进出水管道上均设有压力表。

一个设在与密封蒸发水箱相近位置的太阳能集热器的上方热水管出口与一个循环水泵相连接，经截止阀、电磁阀与密封蒸发水箱的出水管相连通；在太阳能集热器下方的冷水返回管上设一个排水阀，并与一个截止阀、过滤器、除垢器、再一个截止阀至一个电磁阀，再与密封蒸发水箱的进水管相连通，即使太阳能集热器也与空调控制箱中的散热盘管形成一个回路。

空调控制箱内设有水散热盘管和贯流风扇，以及空调上的有关电器件。

由上述制冷装置、太阳能集热器和密封蒸发水箱、空调控制箱共同组成本实用新型所指的太阳能热泵冷暖空调器。

需制冷时，开启制冷压缩机，制冷剂气体通过热泵被压缩机吸入并压缩为高压蒸气后排入冷凝器，同时轴流风机吸入空气，流经制冷剂冷凝器的盘管，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸气凝结成为高压液体，高压液体经过过滤器、节流毛细管后喷入蒸发器盘管，并在相应的低压下蒸发，由于蒸发器盘管是置于密封蒸发水箱中的，则制冷剂蒸发时可吸收密封蒸发水箱中所放的水中的热量，于是使密封水箱中的水温下降成为低温水。密封水箱中设的搅拌器不断地搅拌着，所以密封水箱中的热交换效率较高。膨胀后的制冷剂气体通过截止阀、消音器至热泵换向再被压缩机吸入形成一个制冷循环。

由于密封蒸发水箱中的水被冷却，启动密封蒸发水箱外的循环水泵，则低温水通过电磁阀的开启而进入空调控制箱的散热盘管中，同时空调控制箱中的贯流风扇使室内空气不断地进入散热盘管之管间进行热交换，并将冷空气送向室内，如此使室内空气不断循环流动，达到降低室内空气温度的目的。

空调装置中采用太阳能集热器与热泵并用或单用的方式提供热源。制热时，太能集热器的循环水泵启动，将集热器中的热水泵入空调控制箱的散热盘管中，同时空调控制箱中的贯流风扇使室内空气不断地进入散热盘管之管间进行热交换，并将热空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的。同时，原制冷装置转换成热泵制热，这种转换是通过制冷装置上设有的四通电磁换向阀来自动完成的，其转换过程是四通电磁阀变换，将原制冷时的吸排气管自动对换，使原来制冷工作时的蒸发器盘管变成制热时的冷凝器盘管；原制冷时的冷凝器盘管变成制热时的蒸发器盘管。这样使制冷装置在室外吸热，向室内放热，从而实现热泵制热的目的。由于现置于密封蒸发水箱中的蒸发盘管变成冷凝盘管，所以当制冷剂在密封水箱中冷凝时，排出的热量被密封水箱中的水吸收，于是密封水箱中水的温度被提高。这种被提高了水温的水用循环水泵泵入空调控制箱的散热盘管中，与已被输入散热盘管中的太阳能集热器加热的水混合，同时空调控制箱中的贯流风扇使室内空气不断地进入散热盘管之管间进行热交换，并将热空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的。

若需要在多室内设置冷暖空调器，除去相应增加制冷剂量和扩大太阳能集热面外，可以在各室内安装各自的空调控制箱体，将散热盘管的进、出水口管与密封蒸发水箱的进、出水管相连接即可构成相当于中央空调的空调器组。密封蒸发水箱中的水可以换用盐水或其它适宜的热交换工质。

采用太阳能热泵冷暖空调器，其有益效果是这种空调装置的制热方式是采用热泵与太阳能集热器并用或单用，所以在达到要求室温时，可节省一部分电能。其主要的特征是此装置在室内只设置装有水散热盘管的空调控制箱，其余的制冷装置、密封蒸发水箱、太阳能集热器及所有的附件、阀门都设在室外。则在长久使用后，管路中若出现制冷剂泄漏现象，也不会污染室内空气，使人们可在符合环保要求的环境下工作、生活；由于除制冷装置外，均采用低投资、低能耗的装置，所以运转噪声小，符合经济与环保的要求。太阳能热泵冷暖空调器的全部装置都不占用地面，所以为繁华地区的商业场所与办公场所、办公室、家庭设置冷暖两用的空调器创造了条件。

下面将参照附图对本实用新型所指的太阳能热泵冷暖空调器作详细的阐述。

附图说明：

附图1是太阳能热泵冷暖空调器的结构示意图。

具体实施方式：

参照附图1，太阳能热泵冷暖空调器由太阳能集热器1、密封蒸发水箱19、热泵17、单向电磁阀11、循环水泵2和制冷剂制冷装置12、13、14、15、16、17、18、20构成。其中太阳能集热器1、密封蒸发水箱19、循环水泵2、制冷剂制冷装置12、13、14、15、16、18、20，与热泵17均安装在室外；而安装在室内的只有输送冷、暖水的散热盘管9与送风的贯流风扇8和有关的电器构件组成的空调控制箱体10。

太阳能热泵冷暖空调器的各部件是这样连接的：

制冷机的制冷剂冷凝器盘管12的一端与毛细膨胀管13、过滤器14、单向阀15相连接后，经一个截止阀3与制冷剂的蒸发器盘管20的一端相连接；制冷剂冷凝器盘管20的另一端经消音器18与热泵17的一个进口相连接。热泵17是一个电磁四通换向阀，有四个进出口管，它是由一块型号为062AN-GC47的集成电路板来控制的。制冷剂的压缩机16的进口管与出口管也与热泵17的另外两个管口相连接；热泵17余下的一个管口是与制冷剂冷凝器盘管12的另一端连接的，由此完成了整个制冷过程各装置的安装。

将制冷剂蒸发器盘管20置于一个密封水箱19中，密封水箱19的顶部装有一台微形搅拌器21，使其搅拌桨***密封水箱19之中；再在密封水箱19顶面设置一个自动放气阀7来调整密封水箱19中的气压。密封水箱19的上部近顶面的侧壁上装有加水阀，密封水箱19的底部装有排水阀；密封水箱19的右侧箱壁的上方设有一根出水管，出水管与循环水泵2、截止阀3、电磁阀11相连接，最后与空调控制箱10中的散热盘管9的一端相接，散热盘管9的另一端伸出空调控制箱10外，与一个自动放气阀7相连接，再通过一个电磁阀11、截止阀3与一个除垢器6、过滤器5、再一个截止阀与密封水箱19的左侧壁下方的进水管口相连接，形成一个回路。其进出管道上设有压力表4。

一个设在与密封蒸发水箱19相近位置的太阳能集热器1的上方热水管出口与一个循环水泵2相连接，再经一个截止阀3、电磁阀11与密封蒸发水箱19的出水管相连通；在太阳能集热器1下方的冷水进口管上设一个排水阀，并与一个截止阀3、过滤器5、除垢器6、再一个截止阀3至一个电磁阀11，再与密封蒸发水箱19的左侧壁下方的进水管相连通，使太阳能集热器1与空调控制箱10形成一个回路。

由上述制冷装置12、13、14、15、16、17、18、20及太阳能集热器1、密封蒸发水箱19、空调控制箱10共同组成本实用新型所指的太阳能热泵冷暖空调器。

制冷时，开启制冷压缩机16，制冷剂气体通过热泵17被压缩机16吸入并压缩为高压蒸气后排入冷凝器12，同时轴流风机吸入室外的空气，流经冷凝器12，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸气凝结成为高压液体，高压液体经过过滤器14、节流毛细管13后喷入蒸发器20，并在相应的低压下蒸发，由于蒸发器20是置于密封蒸发水箱19中的，则制冷剂蒸发时可吸收密封蒸发水箱19中所放置的水的热量，于是使密封水箱19中水的温度下降成为低温水，密封水箱19中设的搅拌器21不断地搅拌着，所以密封水箱19中的热交换效率较高；膨胀后的制冷剂气体通过截止阀3、消音器18至热泵17换向再被压缩机16吸入形成一个制冷循环。

由于密封蒸发水箱19中的水被冷却，启动密封蒸发水箱19外的循环水泵3，则低温水通过电磁阀11的开启而进入空调控制箱10的散热盘管9中，同时空调控制箱10中的贯流风扇8使室内空气不断地进入散热盘管9之管间进行热交换，并将冷空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到降低室内温度的目的。而回流的水经电磁阀、截止阀、除垢器、过滤器进入密封蒸发水箱中，进入下一个热交换过程。

由于装置中采用太阳能集热器1与热泵17并用或单用的方式提供热源。制热时，太能集热器1的循环水泵2启动，将太阳能集热器1中的热水泵入空调控制箱10的散热盘管9中，同时空调控制箱10中的贯流风扇8使室内空气不断地进入散热盘管9之管间进行热交换，并将热空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的；回流的水经电磁阀、截止阀、除垢器、过滤器进入太阳能集热器的进水管口，形成太阳能集热器水体的循环回路。这个循环回路使太阳能集热器的利用可以与热泵并用，也可以单独使用。若是采用太阳能集热器与热泵并用，可使原制冷装置转换成热泵制热，这种转换是通过制冷装置上设有的四通电磁换向阀17来自动完成的，其转换过程是四通电磁换向阀17将原制冷时的吸排气管自动对换，使原来制冷工作时的蒸发器盘管20变成制热时的冷凝器盘管；原制冷时的冷凝器盘管12变成制热时的蒸发器盘管。这样使制冷装置在室外吸热，向室内放热，从而实现热泵制热的目的。由于现置于密封蒸发水箱19中的蒸发盘管20变成冷凝盘管，所以当制冷剂在密封水箱19中冷凝时，排出的热量被密封水箱19中的水吸收，于是密封水箱19中的水温被提高。这种被提高了水温的水用循环水泵2泵入空调控制箱10的散热盘管9中，与已被输入散热盘管9中的太阳能集热器1加热的水混合，同时空调控制箱10中的贯流风扇8使室内空气不断地进入散热盘管9之管间进行热交换，并将热空气送向室内，如此室内空气不断循环流动，达到提高室内温度的目的。回流的水也是经过电磁阀、截止阀、除垢器、过滤器进入密封发水箱左下方的进水管口，形成密封蒸发水箱水体的循环回路。而太阳能集热器所提供的热水可与热泵提供的热水可以在空调控制箱的散热盘管中混合进行热交换；其并用或单用的功能是通过电磁阀11来控制的。

Claims (2)

1、太阳能热泵冷暖空调器是由制冷装置与太阳能集热器组成的，其特征在于将制冷装置的制冷剂蒸发器盘管(20)装在密封蒸发水箱(19)中，密封蒸发水箱(19)的顶部装有一台微形搅拌器(21)，使其搅拌桨***密封水箱(19)之中，在密封水箱(19)顶面设置一个自动放气阀(7)，密封水箱(19)的上部近顶面的侧壁上装有加水阀，密封水箱(19)的底部装有排水阀，密封水箱(19)的右侧箱壁的上方设有一根出水管，出水管与循环水泵(2)、截止阀(3)、电磁阀(11)相连接，最后与空调控制箱(18)中的散热盘管(9)的一端相接；散热盘管(9)的另一端伸出空调控制箱(10)外，与一个自动放气阀(7)相连接，再通过一个电磁阀(11)、截止阀(3)与一个除垢器(6)、过滤器(5)、再经一个截止阀与密封水箱(19)的左侧壁下方的进水管口相连接，形成一个回路；其进、出水的管道上均设有压力表(4)；

一个设在与密封蒸发水箱(19)相近位置的太阳能集热器(1)的上方热水管出口与一个循环水泵(2)相连接，再经一个截止阀(3)、电磁阀(11)与密封蒸发水箱(19)的出水管相连通；在太阳能集热器(1)下方的冷水进口管上设一个排水阀，然后与一个截止阀(3)、过滤器(5)、除垢器(6)相连接，再经一个截止阀(3)至一个电磁阀(11)，与密封蒸发水箱(19)的进水管相连通，使太阳能集热器(1)与空调控制箱(10)形成一个回路。

2、根据权利要求1所述的太阳能热泵冷暖空调器，其特征在于太阳能集热器(1)、密封蒸发水箱(19)、循环水泵(2)、制冷装置(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(18)、(20)，与热泵(17)均安装在室外；而安装在室内的只有输送冷、暖气的散热盘管(9)与送风的贯流风扇(8)、空调电器构件组成的空调控制箱体(10)。

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