一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統技術方案

技術編號:20934500 閱讀:60 留言:0更新日期:2019-04-20 15:04
本發明專利技術公開了一種太陽能和空氣能相結合并采用了相變蓄熱方式為用戶提供冬季采暖和夏季制冷空調系統裝置,本系統裝置配置有:矩形拋物鏡面聚集太陽能于一條線上,該聚焦線上有太陽能收集裝置;相變蓄熱裝置、中央熱泵及制冷主機、功能切換組合式閥門、兩用塔及相應的防凍液濃縮裝置。本系統裝置可用于晝夜溫差較大及夏季制冷耗能大幅小于冬季采暖耗能的一些地區,其投資費用相對小于滿足采暖需求量全額熱泵機組,此采暖與制冷空調對環境無污染、零排放、節能顯著的中央空調系統。

A solar and air energy phase change regenerative central air conditioning system

The invention discloses a solar energy and air energy combination and adopts phase change heat storage mode to provide winter heating and summer refrigeration and air conditioning system device for users. The device of the system is arranged as follows: rectangular parabolic mirror gathers solar energy on a line, and there is a solar energy collection device on the focusing line; phase change heat storage device, central heat pump and refrigeration host, function switching combined valve, two. The tower and the corresponding antifreeze concentrating device are used. This system can be used in some areas where the temperature difference between day and night is large and the energy consumption of refrigeration in summer is much less than that of heating in winter. The investment cost of this system is relatively less than that of the full heat pump unit which meets the heating demand. This central air-conditioning system has no pollution to the environment, zero emission and remarkable energy saving.

【技術實現步驟摘要】
一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統
:本專利技術屬于可再生能源利用工程領域,尤其涉及一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統。
技術介紹
:自工業革命以來,由于人類活動釋放大量的溫室氣體,使得大氣中溫室氣體的濃度急劇升高,結果造成大氣中的溫室效應日益增強,科學家們把這種人為活動引起的溫室效應稱為“增強的溫室效應”,這正是全球環境科學家們密切關注和擔憂的溫室效應。隨著大氣溫室效應不斷加劇,全球平均氣溫也必將逐年升高,最終導致全球氣候變暖,產生一系列現在科學不可預測的全球性氣候問題。人類進入工業化以后,大量開采使用地下礦物能源。近30年來,煤、石油和天然氣等化石燃料的燃燒每年大約釋放50億噸CO2,讓人大吃一驚。此外,大氣中CO2的增加還有一個主要原因,就是原始森林樹木被大量砍伐當作燃料焚燒。每立方米的森林可以吸收1.5kg左右的CO2,進而降低溫室效應。而砍伐樹木則把原本是大氣CO2的吸收“庫”破壞性地變成了一個大氣CO2的排放來“源”。據世界糧農組織估計,每年約有12億m3的樹木被砍伐焚燒,這些樹木燃燒產生大量的CO2,每年可使大氣CO2濃度至少升高0.4ppm;大氣中CH4含量的增加也十分迅速,主要是由于全球范圍水稻種植面積的不斷擴大,以及畜牧養殖業的快速導致。人和草食動物的腸道、糞便、沼澤濕洼地、淹水稻田、化石燃料燃燒等都是大氣CH4的重要來源。此外,人類在開采天然氣和煤炭時,也會向大氣中排放CH4;大氣中N2O的增加主要是農田化學氮肥的投入和動物排泄物數量的增加導致,也與化石燃料燃燒和生物量焚燒的增加有關系。大氣中的N2O不僅具有溫室效應,還可以破壞臭氧層,使到達地球表面的太陽紫外線強度增加,對皮膚造成傷害。溫室氣體增多貽害無窮,必將給人類帶來毀滅性災難,為此人類必須及早謀劃未來新能源高效使用。目前,太陽能的利用還不是很普及,利用太陽能發電還存在成本高、轉換效率低的問題,但是太陽能電池在為人造衛星提供能源方面得到了應用。太陽能是太陽內部或者表面的黑子連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道的周長為40,000km,從而可計算出,地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2,地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡,相當于有102,000TW的能量,人類依賴這些能量維持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地熱能資源除外),雖然太陽能資源總量相當于現在人類所利用的能源的一萬多倍,但太陽能的能量密度低,而且它因地而異,因時而變,這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但已高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤,每秒照射到地球的能量則為499,400,00,000焦。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能都是來源于太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大,狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。太陽能既是一次能源,又是可再生能源。它資源豐富,既可免費使用,又無需運輸,對環境無任何污染。為人類創造了一種新的生活形態,使社會及人類進入一個節約能源減少污染的時代。空氣能是風能、太陽能、潮汐能之后被人類開發利用廣泛的新能源,它不僅能效比高而且低碳環保,利用后不會排放二氧化碳更不會產生有害氣體,重要它是可再生的,有很高的利用價值,是國內積極鼓勵開發利用的重點新能源。空氣能熱泵的熱量來源就是我們都必須要的空氣,而作為一種節能產品其節能程度的好壞都與COP值能效比密切相關。由于市場上大部分的空氣能熱泵設計正常工作溫度在0-40℃。故在環境溫度比較高的南方,空氣能熱泵往往有上佳的表現。而冬季氣溫只有-10℃的北方城市空氣能熱泵很難達到設計中預想的效果。如果氣溫為-20℃機組甚至都不能啟動。尤其現行空氣能熱泵化霜依然采用反向運行化霜,這就嚴重影響到用戶的體驗,并且耗費許多時間在化霜上面,又需要停止制熱工作。我們若把太陽能與空氣能結合起來利用可以有效防止蒸發器結霜,完全可以杜絕蒸發器銅管被脹壞,更重要的是熱泵主機能效比也會大幅提高,尤其采用了相變儲熱方式更讓綜合能效比大幅提高。我們知道現行風冷式熱泵機組不僅能效比低,而且化霜也是一大難題,由此而來的熱源塔便應運而生了,但依然會遇到防凍液冰點溫度上移問題,也就是說當空氣中水汽不斷凝結并融入防凍液后其濃度相應變稀,那么它的冰點溫度會上移,超過結冰點相應溫度是就會造成結冰事故發生,所以必須想辦法解決此問題,當然會有濃縮防凍液辦法。
技術實現思路
為解決上述技術問題,本專利技術公開了一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,本專利技術綜合利用了太陽能、熱源塔、相變儲熱各優勢所組成一個系統設備及裝置,僅可能減少電能的消耗擴大可再生能源利用率,尤其高緯度北方地區夏季制冷需求量遠遠小于冬季采暖對熱能量需求,若為滿足冬季采暖而配備熱泵機組到了夏季制冷時其余量過大,這對初次投資來說是很不劃算的,或某一個時段要求熱量特別多,所以必須考慮配備儲熱設備,可以針對熱量需求起到削峰填谷的作用,也就是說平時天氣相對暖和情況下,利用自然天氣條件在高能效比運行工況下熱泵機組可以多做功,并采用低溫相變材料把熱能以潛熱方式儲存起來,到很冷時段再把此儲存的潛熱釋放出來,這可大大節約投資費用和運行費用。為達到上述目的,本專利技術的技術方案如下:一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,包括太陽能系統,太陽能系統連通有相變蓄熱裝置和熱泵主機;太陽能系統和相變蓄熱裝置通過第二功能切換組合式閥門連通熱泵主機;熱泵主機再通過第一功能切換組合式閥門連通太陽能系統和相變蓄熱裝置構成回路;熱泵主機連通有熱源塔,熱源塔連通有防凍液濃縮裝置。進一步的改進,太陽能系統包括有矩形拋物鏡面,配合矩形拋物鏡面安裝有真空玻璃管太陽能收集裝置,真空玻璃管太陽能收集裝置通過集熱循環泵連通相變蓄熱裝置,相變蓄熱裝置再連通真空玻璃管太陽能收集裝置構成循環回路。進一步的改進,所述相變蓄熱裝置通過第一閥門連通有第一功能切換組合式閥門和熱泵主機的蒸發器;所述相變蓄熱裝置通過第二閥門連通第二功能切換組合式閥門和溶液循環泵;溶液循環泵與蒸發器連通構成回路。進一步的改進,所述熱泵主機包括蒸發器,蒸發器通過壓縮機連通冷凝器,冷凝器通過節流裝置連通蒸發器構成循環回路。進一步的改進,所述冷凝器一端連通第一功能切換組合式閥門,另一端通過循環泵連通第二功能切換組合式閥門。進一步的改進,所述第一功能切換組合式閥門通過第三閥門連通有用戶,用戶通過第四閥門連通第二功能切換組合式閥門。進一步的改進,所述第一功能切換組合式閥門通過第五閥門連通熱源塔熱源塔通過第六閥門連通第二功能切換組合式閥門。進一步的改進,所述防凍液濃縮裝置包括與熱源塔連通的負壓蒸發室,負壓蒸發室連通有冷凝噴射器;冷凝噴射器連通噴射循環水箱,噴射循環水箱連通有噴射循環泵、噴射循環水箱、冷凝噴射器4、噴射循環泵都成通過負壓蒸發室的循環回路。進一本文檔來自技高網
...

【技術保護點】
1.一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,其特征在于,包括太陽能系統,太陽能系統連通有相變蓄熱裝置(19)和熱泵主機;太陽能系統和相變蓄熱裝置通過第二功能切換組合式閥門(18)連通熱泵主機;熱泵主機再通過第一功能切換組合式閥門(9)連通太陽能系統和相變蓄熱裝置構成回路;熱泵主機連通有熱源塔(7),熱源塔(7)連通有防凍液濃縮裝置。

【技術特征摘要】
1.一種太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,其特征在于,包括太陽能系統,太陽能系統連通有相變蓄熱裝置(19)和熱泵主機;太陽能系統和相變蓄熱裝置通過第二功能切換組合式閥門(18)連通熱泵主機;熱泵主機再通過第一功能切換組合式閥門(9)連通太陽能系統和相變蓄熱裝置構成回路;熱泵主機連通有熱源塔(7),熱源塔(7)連通有防凍液濃縮裝置。2.如權利要求1所述的太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,其特征在于,太陽能系統包括有矩形拋物鏡面(21),配合矩形拋物鏡面(21)安裝有真空玻璃管太陽能收集裝置(24),真空玻璃管太陽能收集裝置(24)通過集熱循環泵(22)連通相變蓄熱裝置(19),相變蓄熱裝置(19)再連通真空玻璃管太陽能收集裝置(24)構成循環回路。3.如權利要求1所述的太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,其特征在于,所述相變蓄熱裝置(19)通過第一閥門(10)連通有第一功能切換組合式閥門(9)和熱泵主機的蒸發器(13);所述相變蓄熱裝置(19)通過第二閥門(20)連通第二功能切換組合式閥門(18)和溶液循環泵(17);溶液循環泵(17)與蒸發器(13)連通構成回路。4.如權利要求1所述的太陽能及空氣能相變蓄熱式中央空調系統,其特征在于,所述熱泵主機包括蒸發器(13),蒸發器(13)通過壓縮機(12)連通冷凝器(14),冷凝器(14)通過節流裝置(15)連通蒸發器(13)構成循環回路。5.如權利要求4所述的太陽...

【專利技術屬性】
技術研發人員:劉小江
申請(專利權)人:湖南東尤水汽能熱泵制造有限公司
類型:發明
國別省市:湖南,43

網友詢問留言 已有0條評論
  • 還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。

1
彩票联盟开户 河津市| 杭锦旗|