專利名稱：跨臨界二氧化碳太陽能空調(diào)熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用二氧化碳的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射和環(huán) 境溫度的熱量。產(chǎn)生大量熱水和冷氣用于空調(diào)、制冷、供熱及發(fā)電的新能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有充分的證據(jù)證明地球變暖、海平面不斷上升、沙漠不斷擴(kuò)大、災(zāi)害性天氣不斷 增加和加強(qiáng)、大量的物種滅絕、大量的致癌物污染空氣、食物和水源等危害到人類生存環(huán)境 的問題都與人類燃燒燃料來獲取能源的方法有直接的關(guān)系。目前全世界每天最小有幾百萬 人因環(huán)境污染而發(fā)病，每年因環(huán)境污染而死于癌癥者超出700萬人。而在我國，單是因環(huán)境 污染，每30秒鐘就產(chǎn)生一個畸形兒童！煤炭是我國目前能源的主力，也是做成我國環(huán)境污染的主要源頭。目前我國約 60%的煤炭用于發(fā)電。另外用于分散供熱的采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐有50多萬臺，每年消耗煤 炭4億多噸。這種分散的供熱方式給環(huán)境帶來了極大的壓力。據(jù)2001年世界銀行列舉的 世界污染最嚴(yán)重的20個城市中，中國占有16個。我國大氣污染所做成的損失已經(jīng)占GDP 的3% 7%。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國過去平均每年因開采煤礦而做成數(shù)千煤礦工人死亡。目前太陽能熱水器不但造價高、熱效率低，不但沒有空調(diào)功能，而且只能吸收太陽 輻射的熱量。因此，沒有陽光時，就沒有熱水產(chǎn)生。這種熱水器是不能滿足人們要求的。如 要用這種太陽能熱水器產(chǎn)生的熱水進(jìn)行發(fā)電，那就更難了。因為熱水的成本高而不穩(wěn)定，不 能產(chǎn)生熱水的時間很長。因此，急需一種造價比較低，熱效率高；不但能直接利用太陽輻射 的熱量產(chǎn)生熱水，而且能利用環(huán)境溫度(包括空氣和各種水的熱量)，產(chǎn)生大量熱水同時可 供空調(diào)、制冷、供熱或發(fā)電用途的太陽能空調(diào)熱水器，本發(fā)明就是為了此目的而發(fā)明的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是根據(jù)我多年研究得出來的“利用工作物質(zhì)的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵 設(shè)備，可以將低溫?zé)嵩醋鳛楦邷責(zé)嵩词褂谩钡睦碚摚焕枚趸嫉奈锢頍崃W(xué)性質(zhì)，通過 熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射和空氣高于零下10°c以上空氣的熱量，來產(chǎn)生大量的熱水和冷氣 用于空調(diào)、制冷、供熱或發(fā)電用途的太陽能空調(diào)熱水器。此熱水器，還能在空氣有一定的濕 度時，吸收空氣中的水分供干旱地區(qū)的人們使用。
具體實施例方式低壓二氧化碳儲液缸中的二氧化碳，被壓縮機(jī)壓縮成超臨界二氧化碳液體的過程 中，所產(chǎn)生熱量，被熱交換器的冷水所吸收，變成所需溫度的熱水。經(jīng)熱交換器后變成低溫二氧化碳超臨界二氧化碳液體，經(jīng)汽化器，噴射到位于房 頂?shù)奈鼰崞鲀?nèi)，變成低溫低壓的二氧化碳?xì)怏w，用以吸收太陽輻射和溫度高于零下10°C以 上空氣的熱量。吸熱器內(nèi)吸收了熱量的二氧化碳?xì)怏w回流到低壓二氧化碳儲液缸中，并開始進(jìn)行新一輪的循環(huán)。吸熱器下部設(shè)有兩臺抽氣器，一臺將室內(nèi)的空氣排放到吸熱器下部，利用這部分 空氣的熱量生產(chǎn)熱水；另一臺抽氣器裝有由溫度控制的自動流量控制開關(guān)，當(dāng)室內(nèi)溫度過 高時，打開通向吸熱器下部的開關(guān)，按需將吸熱器下部的冷氣抽進(jìn)室內(nèi)；當(dāng)冬天室內(nèi)的溫度 過低時，則關(guān)閉此開關(guān)以使室內(nèi)的溫度符合我們的要求。熱水溫度由控制冷水流入量來實現(xiàn)。因此，設(shè)有一套由溫度控制的自動流量開關(guān)。 熱水溫度過高，則自動加大冷水流入量，反之，則減小冷水流入量。產(chǎn)生的熱水通過有高效保溫的管道流入儲熱水池并裝有一條由溫度控制的自動 流量控制開關(guān)的通向熱水熱交換器的管道，當(dāng)冬天室內(nèi)的溫度過低時，用以按需加熱室內(nèi) 冷空氣作供暖用途；當(dāng)室內(nèi)的溫度達(dá)到所設(shè)的溫度時，則自動關(guān)閉此管道；在熱水熱交換 器中失去熱量的水則回流到儲冷水池。吸熱器下部設(shè)有冷凝水回收裝置。雨水和空氣中的水汽在吸熱器表面上形成的冷 凝水，會自動流入雨水和冷凝水收集器中經(jīng)過濾后流到儲冷水池，該水可用作供水用途。附圖
是跨臨界二氧化碳太陽能空調(diào)熱水器示意圖。1，太陽輻射和空氣吸熱器2，汽化器3，低壓二氧化碳儲液缸4，熱交換器5，儲熱水池6，室內(nèi)7，熱水熱交換器 8，雨水和冷凝水收集器9，儲冷水池10，使用熱水設(shè)備。
權(quán)利要求
1.跨臨界二氧化碳太陽能空調(diào)熱水器的特征在于利用二氧化碳的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通 過熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射和空氣在零下10°c以上的熱量。產(chǎn)生大量的熱水和冷氣可用于 空調(diào)、制冷、供暖及發(fā)電用途；在空氣濕度比較高的情況下，此熱水器還能吸收空氣中的水 分供干旱的地區(qū)使用；在冬天該空調(diào)熱水器，還能利用其產(chǎn)生的熱水進(jìn)行供暖和供熱等用 途。
2.低壓二氧化碳儲液缸中的二氧化碳，被壓縮機(jī)壓縮成超臨界二氧化碳液體的過程 中，所產(chǎn)生熱量，被熱交換器的冷水所吸收，變成所需溫度的熱水。
3.經(jīng)熱交換器后變成低溫二氧化碳超臨界二氧化碳液體，經(jīng)汽化器，噴射到位于房頂 的吸熱器內(nèi)，變成低溫低壓的二氧化碳?xì)怏w，用以吸收太陽輻射和溫度高于零下10°C以上 空氣的熱量。
4.吸熱器內(nèi)吸收了熱量的二氧化碳?xì)怏w同流到低壓二氧化碳儲液缸中，并開始進(jìn)行新 一輪的循環(huán)。
5.吸熱器下部設(shè)有兩臺抽氣器，一臺將室內(nèi)的空氣排放到吸熱器下部，利用這部分空 氣的熱量生產(chǎn)熱水；另一臺抽氣器裝有由溫度控制的自動開關(guān)，當(dāng)室內(nèi)溫度過高時，按需將 吸熱器下部的冷氣抽進(jìn)室內(nèi)；使室內(nèi)的溫度符合我們的要求。
6.熱水溫度由控制冷水流入量來實現(xiàn)。因此，設(shè)有一套由溫度控制的自動流量開關(guān)。 熱水溫度過高，則自動加大冷水流入量，反之，則減小冷水流入量。
7.產(chǎn)生的熱水通過有高效保溫的管道流入儲熱水池并裝有一條由溫度控制的自動流 量控制開關(guān)的通向在室內(nèi)的熱水熱交換器的管道，用以按需加熱室內(nèi)空氣作供暖用途，當(dāng) 室內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度時則自動加大熱水流入量，當(dāng)室內(nèi)的溫度達(dá)到所設(shè)的溫度時，則 自動關(guān)閉此管道；在熱水熱交換器中失去熱量的水則回流到儲冷水池。
8.吸熱器下部設(shè)有冷凝水和雨水、回收裝置。下雨和空氣中的水汽在吸熱器表面上形 成的冷凝水，都會自動流入冷凝水收集器中經(jīng)過濾后流入儲冷水池。
全文摘要
本發(fā)明公開了跨臨界二氧化碳太陽能空調(diào)熱水器。其特征在于利用二氧化碳的物理熱力學(xué)性質(zhì)，通過熱泵設(shè)備，吸收太陽輻射和空氣在零下10℃以上的熱量，產(chǎn)生大量的熱水和冷氣可用作空調(diào)、制冷、供暖及發(fā)電用途；在空氣濕度比較高的情況下，此熱水器還能吸收空氣中的水分，供人們使用；在冬天該空調(diào)熱水器，還能利用其產(chǎn)生的熱水進(jìn)行供暖和供熱等用途。本發(fā)明適合家庭、賓館、各類企業(yè)、工廠和干旱地區(qū)使用。由于使用范圍廣，結(jié)構(gòu)相對簡單，安全可靠，環(huán)保節(jié)能，造價比較低，因此具有美好的市場前景。
文檔編號F24J2/00GK102109248SQ20111006725
公開日2011年6月29日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者冼泰來 申請人:冼泰來