[發明專利]一種提高太陽能空調交換器工作效率的方法

在審

• 申請號: 201710434052.3
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107238313A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 熊開富
• 申請（專利權）人: 昆山市圣光新能源科技有限公司
• 主分類號: F28F13/00
• 分類號: F28F13/00;F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種提高太陽能空調交換器工作效率的方法，屬于太陽能空調技術領域。

背景技術

太陽能空調的工作原理是：當機器通電工作后，壓縮機排出高溫高壓的氣體，進入太陽能集熱器水箱內的銅盤管內，由于在太陽光作用下，水箱內的水迅速被加熱到高溫狀態，通過水與銅盤管內的制冷劑換熱，制冷劑吸收了熱水的溫度，提高了排氣溫度。之后進入冷凝器，進行散熱制冷，制冷劑變成中溫低壓的液體，后經毛細管節流，制冷劑變成低溫低壓的氣液兩相狀態，進入蒸發器蒸發，從而吸收空氣中的熱量，實現對房間的制冷。

由上述表述可知：集熱水箱和銅盤管在太陽能空調工作過程中起到重要的作用。集熱水箱將太陽能收集后通過銅盤管進行換熱，換熱的效率是重要的環節。

由于制造工藝和科學水平的限制，早期的換熱器只能采用簡單的結構，而且傳熱面積小、體積大和笨重，如蛇管式換熱器等。隨著制造工藝的發展，逐步形成一種單位體積具有較大的傳熱面積，而且傳熱效果也較好的換熱器。

太陽能空調銅盤管構成換熱器，其作用就是換熱，優秀的換熱器有以下特點：換熱效率高，本身熱阻小，熱慣性低，靈敏，節省材料和空間，節省動力，流動阻力小，噪音低等，這些因素客觀決定了換熱器的換熱效率。

根據換熱效率公式Q=KF_△T可知，在換熱器面積及溫差調節恒定或調節限度小的情況下，換熱的效率提升的空間將大大受到限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種銅盤管換熱效率計算方法，該方法大大提升換熱效率。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種提高太陽能空調交換器工作效率的方法，所述交換器由銅盤管構成，所述銅盤管內的熱交換液在銅盤管入口的速度為20-40m/s。

所述銅盤管內的熱交換液在銅盤管入口的速度為25-30m/s。

實驗表明，銅盤管內的熱交換液靜止時換熱效率最高，但是熱交換液是不能避免流動的，而熱交換液的流動（即銅盤管的入口具備速度）將緩慢降低銅盤管的進出口溫差。

當銅盤管內的熱交換液在銅盤管入口的速度大于20m/s時，銅盤管的進出口溫差將逐漸上升，直至達到最大的限度（在50℃左右）。我們知道，銅盤管的進出口溫差是換熱效率的表現。銅盤管的進出口溫差越大，其換熱效率越高；銅盤管的進出口溫差越小，其表明換熱效率低。

本發明的方法增大了銅盤管的進出口溫差，使熱交換器的換熱效率提升至75%以上，大大提升能源的使用效率，具有重要的節能降耗意義。

具體實施方式

以一具體的太陽能空調集熱系統為例來詳細說明本發明。集熱水箱的長度為500mm，半徑為150mm，其內部銅盤管為螺旋形，其長度為350mm，半徑為125mm，螺旋圈數為6，銅盤管的入口和出口位于集熱水箱的兩端。

銅盤管內熱交換液的速度與銅盤管進出口兩端的溫差如下表：

上表清楚表明：銅盤管內的熱交換液靜止時換熱效率最高，而熱交換液的流動將緩慢降低銅盤管的進出口溫差。當銅盤管內的熱交換液在銅盤管入口的速度大于20m/s時，銅盤管的進出口溫差將逐漸上升，直至達到最大的限度（在50℃左右）。從效率角度來說，熱交換液流動速度沒有必要超過40m/s，即使超出40m/s也不能顯著提升銅盤管的進出口溫差，目前的技術手段對換熱效率將很難超越80%。

上述實施例不以任何方式限制本發明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發明的保護范圍內。