一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，包括相連接的太陽能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調水回路，所述太陽能集熱熱水回路包括太陽能集熱器、太陽能集熱器依次與熱水箱、發(fā)生器和熱水泵相連，熱水箱的輸入端設有第五閥門，熱水箱的輸出端連有第六閥門。本發(fā)明采用夏季低溫地下水直接對冷凝器進行冷卻，可以降低系統(tǒng)冷凝溫度，提高太陽能噴射空調系統(tǒng)的性能系數，并且可以利用回收的冷凝熱對進入發(fā)生器的制冷劑進行預熱，該設備的投入使用對于降低一次能源消耗，降低室外熱污染等均有顯著效果，另外，由于天氣越熱，需要的空調負荷越大，而此時太陽能的供應也越充足，因此該系統(tǒng)可以有效緩解白天用電高峰時的電網壓力。
【專利說明】一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于空調制冷領域，具體提涉及一種利用地下水進行制冷的制冷設備。
【背景技術】
[0002]隨著能源危機的進一步加劇，太陽能的利用已成為人們關注的焦點。在太陽能利用技術中，太陽能噴射制冷系統(tǒng)以其結構簡單，運動部件少，成本低等優(yōu)點受到大家的青睞，在空調制冷領域應用越來越廣泛。
[0003]太陽能噴射制冷系統(tǒng)與常規(guī)壓縮系統(tǒng)的運行機理不同，導致其運行時存在三大問題:1)相同制冷量、相同冷凝溫度、相同蒸發(fā)溫度情況下，其冷凝器換熱面積比壓縮制冷系統(tǒng)的冷凝器大的多；2 )系統(tǒng)采用風冷冷凝器時，存在系統(tǒng)冷凝溫度較高，系統(tǒng)性能系數偏低的現象；3)同壓縮系統(tǒng)相比，相同制冷量情況下，噴射制冷系統(tǒng)會產生巨大的冷凝熱，如果直接將該部分冷凝熱排至大氣，將會造成嚴重的熱污染。
[0004]而夏季地下低溫水資源豐富，考慮利用夏季地下低溫水對冷凝器進行冷卻，并采取回熱器將部分冷凝熱予以回收利用，變廢為寶。這對于節(jié)約能源，緩解日益嚴重的溫室效應，改善人居環(huán)境，提高光熱利用效率，有著重要的社會和經濟效益。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，能夠利用地下低溫水對冷凝器進行冷卻，可以解決太陽能噴射系統(tǒng)冷凝熱過大造成的環(huán)境熱污染以及風冷冷凝器導致的系統(tǒng)性能效率不高的問題。
[0006]本發(fā)明的技術方案是以下述方式實現的:一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，包括相連接的太陽能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調水回路，所述太陽能集熱熱水回路包括太陽能集熱器、太陽能集熱器依次與熱水箱、發(fā)生器和熱水泵相連，熱水箱的輸入端設有第五閥門，熱水箱的輸出端連有第六閥門。
[0007]所述制冷劑回路包括噴射器和冷凝器，從冷凝器出來有兩個回路，第一回路包括通過制冷管道相連的制冷劑泵、預熱器和發(fā)生器，發(fā)生器與噴射器相連；第二回路包括通過制冷管道相連的節(jié)流閥和蒸發(fā)器，蒸發(fā)器與噴射器相連。
[0008]所述地下水回路包括通過水管相連的冷凝器、預熱器和地下水泵，地下水泵通過第七閥門與冷凝器相連，地下水泵通過第八閥門與分水器相連，分水器與集水器相連，預熱器與集水器相連的管道上設有第一閥門和第四閥門。
[0009]所述空調水回路包括通過水管相連的熱水箱、蒸發(fā)器和空調水泵，還包括集水器，集水器和熱水箱之間設有第二閥門，熱水箱和蒸發(fā)器之間設有第三閥門，蒸發(fā)器和空調水泵之間設有第九閥門。
[0010]本發(fā)明采用夏季低溫地下水直接對冷凝器進行冷卻，可以降低系統(tǒng)冷凝溫度，提高太陽能噴射空調系統(tǒng)的性能系數，并且可以利用回收的冷凝熱對進入發(fā)生器的制冷劑進行預熱，該設備的投入使用對于降低一次能源消耗，降低室外熱污染等均有顯著效果，另夕卜，由于天氣越熱，需要的空調負荷越大，而此時太陽能的供應也越充足，因此該系統(tǒng)可以有效緩解白天用電高峰時的電網壓力，系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠地提供空調用冷凍水和溫度在40?80°C之間的空調用熱水，熱水溫度跨度大，可滿足生活熱水供應，適用于輻射供冷、風機盤管空調系統(tǒng)。尤其在農村住宅中更是有廣闊的應用前景，我國大部分農戶家中均有自打井，夏季地下水溫穩(wěn)定在10?18°C之間，為該系統(tǒng)的應用推廣提供了有利優(yōu)勢，同時，該系統(tǒng)可以提高太陽能利用率，緩解空調用電造成的電網壓力，具有顯著的經濟效益和社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如附圖所示，一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，包括相連接的太陽能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調水回路，所述太陽能集熱熱水回路包括太陽能集熱器1、太陽能集熱器I依次與熱水箱2、發(fā)生器4和熱水泵3相連，熱水箱2的輸入端設有第五閥門F6，熱水箱2的輸出端連有第六閥門F6。第六閥門F6出來的是生活熱水，與第五閥門F6相連的是自動補水管。
[0013]所述制冷劑回路包括噴射器7和冷凝器8，從冷凝器8出來有兩個回路，第一回路包括通過制冷管道相連的制冷劑泵6、預熱器5和發(fā)生器4，發(fā)生器4與噴射器7相連；第二回路包括通過制冷管道相連的節(jié)流閥10和蒸發(fā)器9，蒸發(fā)器9與噴射器7相連。
[0014]所述地下水回路包括通過水管相連的冷凝器8、預熱器5和地下水泵14，地下水泵14通過第七閥門F7與冷凝器8相連，地下水泵14通過第八閥門F8與分水器12相連，分水器12與集水器13相連，預熱器5與集水器13相連的管道上設有第一閥門F1和第四閥門F4。地下水泵14、預熱器5與地下水源相連。
[0015]所述空調回路包括通過水管相連的熱水箱2、蒸發(fā)器9和空調水泵11，還包括集水器13，集水器13和熱水箱2之間設有第二閥門F2，熱水箱2和蒸發(fā)器9之間設有第三閥門F3，蒸發(fā)器9和空調水泵11之間設有第九閥門F9。
[0016]上述各個閥門是手動控制或自動控制閥門。
[0017]該機組在空調冷、熱水雙供系統(tǒng)得以應用。在提供空調冷凍水的同時提供溫度在40 - 90°C之間的熱水，熱水溫度跨度大，即可以滿足生活熱水供應，也可以滿足生產工藝供熱和小型區(qū)域供熱。系統(tǒng)還可以單獨提供低溫冷凍水，可適用于輻射供冷、風機盤管等空調系統(tǒng)。
[0018]太陽能集熱系統(tǒng)主要由太陽能集熱器1、熱水泵3、熱水箱2、發(fā)生器4等組成，水在管路內循環(huán)吸取太陽能，獲得所需要的熱水。噴射制冷系統(tǒng)則主要由發(fā)生器4、噴射器7、冷凝器8、蒸發(fā)器9、預熱器5、節(jié)流裝置10和制冷劑泵6等組成。夏季時，地下水源，地下水泵14、冷凝器8、預熱器5組成了地下水冷卻系統(tǒng)，另外，地下水源，地下水泵14、分水器12、集水器13組成了夏季地下水直接供冷系統(tǒng)，通過地下水泵，可以直接將地下水供給房間的空調器實現制冷?？照{水泵11、集水器13、分水器12和各個閥門主要實現向用戶供熱、供冷的需要。
[0019]空調系統(tǒng)供冷時有兩種供冷模式，模式一為太陽能噴射制冷系統(tǒng)直接供冷，工作過程如下:第二閥門F2、第三閥門F3、第四閥門F4、第八閥門F8關閉，第一閥門F1、第七閥門F7和第九閥門F9打開。當熱水箱2中的熱水溫度達到噴射制冷系統(tǒng)啟動要求時，噴射制冷系統(tǒng)開始運行，熱水泵3，空調水泵11和地下水泵14啟動，地下水對冷凝器進行冷卻，從冷凝器出來的高溫水進入預熱器5中，對制冷劑泵6出口的制冷劑進行預熱。當有生活熱水需求時，打開第六閥門F6，無需求時則關閉第六閥門F6。當水箱內的水溫低于要求水位線時，第五閥門F5打開進行補水。
[0020]模式二為地下水直接供冷模式，工作過程如下:第二閥門F2、第三閥門F3、第七閥門F7、第九閥門F9關閉，第一閥門F1、第四閥門F4和第八閥門F8打開。在地下水泵14的作用下，將低溫的地下水直接通入分水器12后送至各空調房間，在各個空調房間升溫后經集水器13，第一閥門F1、第四閥門F4、預熱器5后流入地下水源進行降溫。
[0021]模式一和模式二的切換由末端空調負荷大小決定，優(yōu)先選用模式二。
[0022]空調系統(tǒng)冬季供熱模式:當太陽能資源充裕，熱水箱2中的水溫達到空調用戶供熱所需的溫度時，第二閥門F2、第三閥門F3、第九閥門F9開啟，第一閥門F1、第四閥門F4、第八閥門F8關閉。在空調水泵11的作用下，將高溫的太陽能熱水經第三閥門F3、蒸發(fā)器9、第九閥門F9后送入分水器12后再送至各空調房間，在各個空調房間放熱后經集水器13，第二閥門F2后進入熱水箱，升溫后再重復上述循環(huán)。
【權利要求】
1.一種地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，包括相連接的太陽能集熱熱水回路、制冷劑回路、地下水回路和空調水回路，其特征在于:所述太陽能集熱熱水回路包括太陽能集熱器(I)、太陽能集熱器(I)依次與熱水箱(2)、發(fā)生器(4)和熱水泵(3)相連，熱水箱(2)的輸入端設有第五閥門(F5),熱水箱(2)的輸出端連有第六閥門(F6)。
2.根據權利要求1所述的地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，其特征在于:所述制冷劑回路包括噴射器(7)和冷凝器(8)，從冷凝器(8)出來有兩個回路，第一回路包括通過制冷管道相連的制冷劑泵(6)、預熱器(5)和發(fā)生器(4)，發(fā)生器(4)與噴射器(7)相連；第二回路包括通過制冷管道相連的節(jié)流閥(10)和蒸發(fā)器(9)，蒸發(fā)器(9)與噴射器(7)相連。
3.根據權利要求1所述的地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，其特征在于:所述地下水回路包括通過水管相連的冷凝器(8)、預熱器(5)和地下水泵(14)，地下水泵(14)通過第七閥門(F7)與冷凝器(8)相連，地下水泵(14)通過第八閥門(F8)與分水器(12)相連，分水器(12)與集水器(13)相連，預熱器(5)與集水器(13)相連的管道上設有第一閥門(F1)和第四閥門(F4)。
4.根據權利要求1所述的地下水冷式預熱型太陽能噴射空調設備，其特征在于:所述空調水回路包括通過水管相連的熱水箱(2)、蒸發(fā)器(9)和空調水泵(11)，還包括集水器(13)，集水器(13)和熱水箱(2)之間設有第二閥門(F2),熱水箱(2)和蒸發(fā)器(9)之間設有第三閥門(F3),蒸發(fā)器(9)和空調水泵(11)之間設有第九閥門(F9)。
【文檔編號】F24F5/00GK104033967SQ201310073202
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月8日 優(yōu)先權日:2013年3月8日
【發(fā)明者】鄭慧凡, 范曉偉, 楊中宣, 張定才, 王方, 張仙平 申請人:中原工學院