[發明專利]一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統及運行模式

有效

• 申請號: 201711087219.X
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN108007009B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 賴芬;劉明;李國君
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B13/00
• 分類號: F25B13/00;F25B27/00;F25B27/02;F24F5/00;F24F11/67
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：由發生器(1)、蒸汽噴射器(2)、四通換向閥(3)、室內盤管(4)、第一氣液分離器(5)、膨脹閥(6)、第二氣液分離器(7)、室外盤管(8)、工質泵(9)、水泵(10)、廢熱換熱器(11)、太陽能集熱器(12)、第一控制閥(13)、第二控制閥(14)、第三控制閥(15)和第四控制閥(16)所組成；

所述發生器(1)上端出口與蒸汽噴射器(2)入口連通，蒸汽噴射器(2)出口與四通換向閥(3)的第四閥口(3d)連通，室內盤管(4)一端與四通換向閥(3)的第一閥口(3a)連通，另一端依次連通第一氣液分離器(5)、膨脹閥(6)、第二氣液分離器(7)、室外盤管(8)、四通換向閥(3)的第三閥口(3c)，然后通過四通換向閥(3)的第二閥口(3b)連通蒸汽噴射器(2)入口；同時，室內盤管(4)與第三控制閥(15)連通，室外盤管(8)與第四控制閥(16)連通，第三控制閥(15)與第四控制閥(16)連通，第四控制閥(16)與工質泵(9)和發生器(1)入口連通；第一氣液分離器(5)上端出口與第一控制閥(13)連通，第二氣液分離器(7)上端出口與第二控制閥(14)連通，第一控制閥(13)與第二控制閥(14)連通，第二控制閥(14)與蒸汽噴射器(2)入口連通；發生器(1)下端出口分兩路，一路與太陽能集熱器(12)入口連通，一路與廢熱換熱器(11)入口連通，太陽能集熱器(12)出口與廢熱換熱器(11)出口連通，然后依次與水泵(10)和發生器(1)下端入口連通。

2.如權利要求1所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：該系統采用廢熱輔助太陽能加熱發生器(1)內的制冷劑，不僅提高了發生器(1)內制冷劑的發生壓力和溫度，而且還能保證系統在太陽光照弱的情況下依然能夠正常工作。

3.如權利要求1所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：所述的發生器(1)為沉浸式蛇管換熱器，結構簡單，換熱系數高。

4.如權利要求1所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：所述的四通換向閥(3)的作用是通過切換制冷劑的流動方向，決定是按制冷還是按制熱方式進行。

5.如權利要求1所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：所述的第一氣液分離器(5)和第二氣液分離器(7)的作用是將節流后的氣液兩相制冷劑進行氣液分離，保證進入蒸發器換熱的制冷劑為純液體，提高蒸發器的換熱效率。

6.如權利要求1所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統，其特征在于：所述的第一控制閥(13)、第二控制閥(14)、第三控制閥(15)和第四控制閥(16)為電磁閥，便于調節和控制。

7.權利要求1至6任一項所述的一種廢熱輔助的太陽能噴射式冷暖空調系統的運行模式，其特征在于：包括空調制冷模式和空調制熱模式，具體如下：

空調制冷模式：包括制冷劑循環和熱水循環；制冷劑循環：四通換向閥(3)處于第四閥口(3d)與第三閥口(3c)、第一閥口(3a)與第二閥口(3b)連通的位置，第一控制閥(13)和第四控制閥(16)開啟、第二控制閥(14)和第三控制閥(15)關閉；發生器(1)發生的高溫高壓制冷劑蒸汽，從發生器(1)上端出口流出后流入蒸汽噴射器(2)，在蒸汽噴射器(2)內引射低溫低壓制冷劑蒸汽后變為中壓制冷劑蒸汽，中壓制冷劑蒸汽經四通換向閥(3)流入作為冷凝器的室外盤管(8)中被冷凝成中壓液態制冷劑，中壓液態制冷劑分兩路，一路經第四控制閥(16)后進入工質泵(9)升壓，升壓后變為高溫高壓制冷劑液體回到發生器(1)入口，繼續下一個循環；另一路經第二氣液分離器(7)后流入膨脹閥(6)內節流降壓成低溫低壓的制冷劑氣液兩相混合物，制冷劑氣液兩相混合物流入第一氣液分離器(5)內進行氣液分離，分離產生的氣體經第一控制閥(13)后與來自室內盤管(4)的低溫低壓制冷劑蒸汽相混合；氣液分離器(5)分離產生的制冷劑液體流入作為蒸發器的室內盤管(4)內蒸發吸熱后成為低溫低壓的制冷劑蒸汽，然后經四通換向閥(3)與來自氣液分離器(5)的氣體混合，混合后流入蒸汽噴射器(2)中被發生器(1)產生的高溫高壓制冷劑蒸汽引射升壓；熱水循環：發生器(1)內的熱水從發生器(1)的下端出口流出后分為兩路，一路進入太陽能集熱器(12)內加熱，一路進入廢熱換熱器(11)內加熱，兩路熱水被加熱后進行混合，然后經水泵(10)回到發生器(1)中，繼續下一個循環；

空調制熱模式：包括制冷劑循環和熱水循環；制冷劑循環：四通換向閥(3)處于第四閥口(3d)與第一閥口(3a)、第三閥口(3c)與第二閥口(3b)連通的位置，第一控制閥(13)和第四控制閥(16)關閉、第二控制閥(14)和第三控制閥(15)開啟；發生器(1)發生的高溫高壓制冷劑蒸汽，從發生器(1)上端出口流出后流入蒸汽噴射器(2)，在蒸汽噴射器(2)內引射低溫低壓制冷劑蒸汽后變為中壓制冷劑蒸汽，中壓制冷劑蒸汽經四通換向閥(3)流入作為冷凝器的室內盤管(4)中被冷凝成中壓液態制冷劑，中壓液態制冷劑分兩路，一路經第三控制閥(15)后進入工質泵(9)升壓，升壓后變為高溫高壓制冷劑液體回到發生器(1)入口，繼續下一個循環；另一路經第一氣液分離器(5)后流入膨脹閥(6)內節流降壓成低溫低壓的制冷劑氣液兩相混合物，制冷劑氣液兩相混合物流入第二氣液分離器(7)內進行氣液分離，分離產生的氣體經第二控制閥(14)后與來自室外盤管(8)的低溫低壓制冷劑蒸汽相混合；第二氣液分離器(7)分離產生的制冷劑液體流入作為蒸發器的室外盤管(8)內蒸發吸熱后成為低溫低壓的制冷劑蒸汽，然后經四通換向閥(3)與來自第二氣液分離器(7)的氣體混合，混合后流入蒸汽噴射器(2)中被發生器(1)產生的高溫高壓制冷劑蒸汽引射升壓；熱水循環：發生器(1)內的熱水從發生器(1)的下端出口流出后分為兩路，一路進入太陽能集熱器(12)內加熱，一路進入廢熱換熱器(11)內加熱，兩路熱水被加熱后進行混合，然后經水泵(10)回到發生器(1)中，繼續下一個循環。