[發明專利]太陽能空調系統

無效

• 申請號: 201310515311.7
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103542474A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 榮國華
• 申請（專利權）人: 榮國華
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于空調制冷領域，具體涉及利用太陽能進行制冷和采暖的空調系統。

背景技術

蒸發式冷卻空調利用空氣的濕度差制冷，適用于室外空氣干燥的地區，其缺點是使用地域受限制，處理后的空氣相對濕度高，人體感覺不舒服。電壓縮制冷空調耗電量大，制冷劑破壞大氣層，正在逐步淘汰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用太陽能或工藝余熱作為動力和熱源，采用水或無害的制冷劑進行制冷和采暖的空調系統。

本發明的解決方案是：太陽能空調系統是由倒“U”形管、蒸發水箱、熱源、冷卻源、室內通風系統組成。倒“U”?形管由加熱段、水平段、冷卻段組成；蒸發水箱包括空調水換熱器、循環水泵、噴淋管、增壓泵等；熱源包括太陽能、工藝余熱、或其它輔助熱源，太陽能由太陽能空氣集熱器或太陽能熱水器提供；冷卻源包括水冷卻或空氣冷卻等；室內通風系統包括風道、風口、閥門、風機等。

在倒“U”形管的加熱段裝有太陽能空氣集熱器、工藝余熱加熱器，上部與水平段相通，下部與蒸發水箱和室內通風系統相通；水平段位于倒“U”形管的上部，兩端與加熱段、冷卻段相通，并與室內通風系統相通；冷卻段裝有冷卻器，采用水冷卻或空氣冷卻等，上部與水平段相通，下部與大氣、室內通風系統，或蒸發水箱相通；蒸發水箱裝有水或無害的制冷劑，當水箱內液面水蒸氣分壓力降低時，水或制冷劑蒸發吸熱，為空調提供冷凍水；室內通風系統夏季與倒“U”形管隔斷，冬季采暖時開通。因此，由倒“U”形管、蒸發水箱組成了一個夏季開式或閉式的制冷循環系統，由倒“U”形管、室內通風系統組成了一個冬季閉式的采暖循環系統。

工作原理是這樣的：當夏季制冷時，倒“U”形管加熱段的太陽能空氣集熱器或余熱加熱器加熱管中的濕空氣或氣體制冷劑等，在冷卻段，冷卻器冷卻這些氣體。這樣，由于溫度不同，氣體的容重也不同，加熱段的氣體溫度高，容重小，冷卻段的氣體溫度低，容重大。根據流體力學原理，在倒“U”形管的兩邊的管段形成重力差或壓力差，冷卻段底部氣體的壓力大于加熱段底部（即蒸發水箱液體表面上）的氣體的壓力，液體表面的飽和氣體壓力大于空氣中的分壓力，對液體表面形成抽吸作用，液體蒸發吸熱，溫度降低，從而為空調提供冷凍水。當加熱段和冷卻段高度越高，兩端的溫差越大，兩端的壓力差也越大，液體蒸發也越強烈，制冷量也越大。

當倒“U”形管與膨脹節流器、蒸發水箱、增壓設備（或增壓泵、增壓風機、空壓機等）組成一個閉式循環回路時，它可以進行壓縮制冷循環，工作原理是這樣的：夏季制冷時，增壓設備將蒸發水箱的制冷劑送入倒“U”形管加熱段，被加熱成高溫、高壓氣體，在冷卻段被冷卻為高壓液體，經過膨脹節流器，節流為低溫、低壓的制冷劑，在蒸發水箱中吸熱，從而完成制冷循環。當冬季采暖時，蒸發水箱、冷卻段不工作，室內外冷空氣被加熱段的太陽能或工藝余熱加熱，然后送入空調房間。

附圖說明

圖1是開式太陽能空調系統構造圖

??圖2是閉式太陽能空調系統構造圖

圖3是閉式無太陽能空氣集熱器的空調系統構造圖

圖4是壓縮式太陽能空調系統構造圖

附圖標記說明：

1、加熱段，2、太陽能空氣集熱器，3、水平段，4、冷卻段，5、冷卻器，6、11、16、18、19、20、21、閥門，7、送風口，8、排風口，9、風道，10、加熱器，12、蒸發水箱，13、空調水換熱器，14、循環水泵，15、補水閥，17、風機，22、增壓泵，23、膨脹節流器

具體實施辦法

圖1是開式太陽能空調系統構造圖，由加熱段1、水平段3、冷卻段4構成倒“U”形管，宜采用鋼管制作并保溫。在加熱段1上有太陽能空氣集熱器2，加熱空氣和水蒸汽，當太陽能不足時，加熱器10用于加熱空氣和水蒸汽，熱源采用工藝余熱或電等輔助熱能；在冷卻段4上裝有冷卻器5，圖中為水冷套管式冷卻器，冷卻水溫度宜在35℃以下，由冷卻塔或天然水體提供；加熱段1的底端與蒸發水箱12密閉連接，裝有空調水換熱器13、循環水泵14、補水閥15、噴淋管等；室內通風系統與加熱段1、水平段3、冷卻段4相連通，可以滿足不同季節和工況的需要，閥門6、11、16、18、19、20、21應采用密閉性能更好的液體閥門。