专利名称：太阳能空调热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能热水器和空气调节器类，尤其涉及太阳能空调器类。
背景技术：
太阳能是取之不尽，用之不完的自然能源。目前，太阳能热水器主要有由支架、反光板、水箱、真空集热管等件构成，其中，支架斜面上设置有反光板，支架的上方设置有整体式的水箱。水箱的下方设置有集热管口，连接有真空集热管。实际工作时，太阳光照射真空集热管内产生热能，上传导至水箱内与其内的容水交换热能，输出水温冬天在40度以下，夏天常在60-70度左右，由此产生热水用于人们日常生活的需要。
≤简明制冷工作手册≥(机械工业出版社，1996年12月第1版)公开了一种太阳能制冷空调系统，该系统将太阳能集热器的热水经管道输入到发生器内对大容量的制冷工质——溴化锂进行加热。然后，再经冷却水管道对大容量的加热溴化锂进行冷却，输送到蒸发器内降温制成冷媒水后经风吹形成制冷工作过程。在其工作过程中，由于太阳能热水器输出水温冬天在40度以下，夏天常在60-70度左右，难以达到对大容量的制冷工质——溴化锂进行加热到工作温度85度以上的需要，因而制冷效率很差。若需电加热方式加热，则还需要大功率的电能。同时，该系统采用太阳能集热器的热水经管道输入到发生器内对大容量的制冷工质——溴化锂进行加热，加热时间长，制冷效率更差。再者，该系统结构庞大、复杂、造价高、难于适用；且无法用于小型及家庭用户的制冷需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能空调热水器，解决上述难题，以满足人们特别是家庭用户常年日常生活中需用热水，调节室内空气温度，价廉，制造简单，方便使用等多方面的需要。
本发明的目的是这样实现的一种太阳能空调热水器，包括支架、水箱、集热器，水箱内设有电加热器。本发明在水箱上连接设置有集热器，水箱内设置有冷媒加热管；水箱的下部，或上部、侧部、室内设置有冷凝水箱，冷凝水箱内设置有冷凝管，冷媒加热管的一端与冷凝管连通，冷凝管的另一端与蒸发散热器连通，蒸发散热器的另一端由管道、循环装置与冷媒加热管连通。
由于本发明采用了以上的技术方案，因而具有以下的优点1，将整体式水箱设置为初温水箱和高温水箱，二者管道连通，形成二级递增光照加热交换，热能交换快热效率高，冬天热水温度在48-60度左右，夏天达到85-100度左右。用于冬天取暖，夏天制冷调节室内空气温度，和常年供应洗、浴所需热水等多方面的需要。
2，构造简单，制造容易，采用低廉的制冷工质——溴化锂，成本低，节能显著，与压缩机式的空调器及电加热器相比，节约电能1/2-1/3，具有显著的经济效果。
3，使用方便，实用效果显著，广泛适用于机关、企事业单位，特别是家庭住宅用户等环境场所的需要，经济和社会效益十分显著。
图1是本发明的一种太阳能空调热水器的系统结构示意图；图2是本发明的一种太阳能空调热水器的系统型状结构示意图；图3是本发明的另一种太阳能空调热水器的系统型状结构示意图；图4是图3的左视图。
图中1，水箱 1-1，初温水箱 1-2，高温水箱 2，集热器3，电加热器4，冷媒加热管 5，进水管A6，出水管B 7，冷媒加热出管 8，冷媒加热进管9，控制阀 10，冷凝水箱 11，冷凝管 12，冷凝进管 13，冷凝出管14，冷凝冷水进管 15，冷凝热水出管 16，蒸发散热器 17，蒸发散热管 18，蒸发散热体19，蒸发出管 20，管道 21，蒸发进管22，循环装置 23，直输管24，反光板25，下支座26，支架27，回水管 28，连接管29，冷水进管 30，冷水出管具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施作如下详述在图1中，太阳能空调热水器，由水箱1、集热器2、电加热器3、冷媒加热管4、冷凝管11、蒸发散热器16、循环装置22、支架26等件构成。水箱1可采用带保温层的容器体；其上的下部，或上部、左部、右部连接设置有集热器2。集热器2可采用平板(金属管)式，或真空集热管等其它式，一般以真空集热管式为好。水箱1内设有电加热器3，电加热器3可采用具有温控功能的电加热器，温度控制范围可设定在90-95度左右，电加热器3的功率视室内面积和所需热水温度而定，一般可采用500-1500W左右。水箱1内设置有冷媒加热管4，用于加热制冷媒质(如溴化锂，或氨水等)；冷媒加热管4可采用Φ6-20MM左右的紫铜管，或不锈钢管、铝管制成盘形，或直管经串联、并联等其它形状，一般以盘形为好；冷媒加热管4的一端(由冷媒加热出管7)与冷凝管11(的冷凝进管12)连通，另一端(由冷媒加热进管8)与管道20连通。水箱1上分别设置有进水管A5和出水管B6，用于输入自来水和输出高温热水。
水箱1上的下部或上部、侧部，或室内设置有冷凝水箱10，冷凝水箱10内设置有冷凝管11。冷凝水箱10可采用带保温层的容器体。冷凝管11可采用φ6-20MM左右的紫铜管，或不锈钢管、铝管制成盘形，或直管串联、并联式等其它形状，一般以盘形为好。冷凝管11的一端(由冷凝进管12)与冷媒加热管4连通，另一端(由冷凝出管13)与蒸发散热器16连通。冷凝水箱10上分别设置有冷凝冷水进管14和冷凝热水出管15，前者用于输入高温制冷媒质时所需的冷却水，后者用于夏天输出洗、浴所需热水。
蒸发散热器16设置于室内调节空气所需的位置，如墙壁的上方或下方；其由蒸发散热管17、蒸发散热体18、蒸发出管19、蒸发进管21等构成，用于夏天蒸发制冷，和冬天散发热能。蒸发散热管17可采用Φ8-25MM左右的紫铜管，或不锈钢管、铝管制成盘形，或直管串联、并联式等其它形状。当蒸发散热器16制成薄壁式时，蒸发散热管17一般以采用直管串联或并联式为好。蒸发散热管17上设置有蒸发散热体18，蒸发散热体18可制成水箱散热器的散热片式，采用过盈或焊接的方式装置在蒸发散热管17上。蒸发散热器16上并可设置有微形风机，用于风吹制冷蒸发或取暖散热，以提高制冷或制热的效果。蒸发散热管17的一端(由蒸发出管19)与管道20、循环装置22连通，另一端(由蒸发进管21)与冷凝管11(的冷凝出管13)连通。蒸发散热器16上分别设置有冷水进管29和冷水出管30，用于夏天降温制冷时的冷媒水需要。
蒸发散热器16(内的蒸发散热管17)的一端由管道20及循环装置22与冷媒加热管4(的冷媒加热进管8)连通，用于制冷媒质从低温、低压的一端输入到高温、高压一端时的循环运行，以实现制冷调节室内空气温度的需要。循环装置22可采用循环泵，或单向阀。当用于南方或低层、阳台时，循环装置22可采用单向阀来实现制冷媒质从低温、低压的一端输入到高温、高压一端时的单向循环运行。当用于北方或高楼层时，循环装置22可采用循环泵来实现制冷媒质从低温、低压的一端输入到高温、高压一端时的单向循环运行。循环装置22可采用密封性、耐腐性较好、功率为20-100W左右的溶液泵(如氨水泵，或其它型号的循环泵)。
冷媒加热管4(的冷媒加热出管7)与冷凝水箱10(的冷凝进管12)的连通处设置有(三通式的)控制阀9，控制阀9的另一端由直输管23与蒸发散热器16连通。当冬天利用太阳能热能经蒸发散热器16取暖时，可将控制阀9关闭与冷凝水箱10内的连通管道，开启与蒸发散热器16的连通管道。控制阀9可选用手动调节式，也可选用电控调节式，一般以后者为好。
为制造、使用、美观等方面的需要，蒸发散热器16其形状可制成水冷空调器的柜式，将冷凝水箱10、循环装置22、控制阀9等置于柜体的内部；蒸发散热器16的一端由蒸发进管12、冷凝出管13与冷凝水箱10内的冷凝管11连通，蒸发散热器16的另一端由蒸发出管19与循环装置22连通。
在图2中，水箱1由初温水箱1-1和高温水箱1-2经连接管28连通构成。初温水箱1-1设置在支架26上，高温水箱1-2可设置在支架26的后下方，或室内、阳台等处。初温水箱1-1和高温水箱1-2的内层可采用金属级不锈钢材料制成；外部设有金属外壳，外壳内填充有聚氨脂泡沫或其它保温材料。初温水箱1-1和高温水箱1-2内设置有连通的冷媒加热管4，冷媒加热管4可分别采用直管式和盘式。初温水箱1-1内设置的(直管式)冷媒加热管4，其一端与高温水箱1-2内设置的盘式冷媒加热管4相连通，另一端经冷媒加热进管8与图1中的循环装置22、蒸发出管19处的D点相连通。当处于南方或高温地区时，为节约材料，降低成本，初温水箱1-1内也可不设(直管式)冷媒加热管4。高温水箱1-2内设置有电加热器3，及出水管B6。初温水箱1-1及其金属外壳的下部设有装置(集热器2的)真空集热管的管口，其管口处连接装置有真空集热管。初温水箱1-1上还分别设置有进水管A5和与高温水箱1-2连通的连接管28，分别用于输入自来水和输出高温热水。支架26上设置有反光板24，反光板24可采用镜面不锈钢薄板制成平面板，或压花板、弧形聚光板等，一般以后者为好。支架26下部设置有支撑真空集热管的下支座25。冷凝水箱10的内层可采用金属级不锈钢材料制成；外部设有金属外壳，外壳内填充有聚氨脂泡沫或其它保温材料。冷凝水箱10内设置有冷凝管11，冷凝管11制成盘形，其一端(经冷凝进管12、冷媒加热出管7)与冷媒加热管4相连通，其另一端由冷凝出管13与图1中的蒸发进管21处的C点相连通。冷凝水箱10上还分别设置有冷凝冷水进管14和冷凝热水出管15，其作用如图1所述。
在图3、图4中，水箱1由初温水箱1-1和高温水箱1-2经连接管28连通构成。初温水箱1-1和高温水箱1-2设置在阶梯形的支架26上，高温水箱1-2设置在初温水箱1-1的下方。当初温水箱1-1和高温水箱1-2采用承压式的水箱时，初温水箱1-1和高温水箱1-2可设置在水平式的支架26上。初温水箱1-1的一端设置有进水管A5，高温水箱1-2的一端设置有出水管B6，分别用于输入自来水和输出高温热水；高温水箱1-2的一端还设置有回水管27。高温水箱1-2内设置有(盘式)冷媒加热管4和电加热器3。支架26的后中部设置有冷凝水箱10，冷凝水箱10可水平设置于初温水箱1-1和高温水箱1-2下部的支架上，也可立式设置在支架26的下部，还可设置于室内。高温水箱1-2的一端设置有冷媒加热进管8，另一端设置有冷媒加热出管7，前者与与图1中的循环装置22、蒸发出管19处的D点相连通，后者与冷凝水箱10的一端设置的冷凝进管12相连通。冷凝水箱10的一端还设置有冷凝出管13，其与图1中的蒸发进管21处的C点相连通。
图3、图4中的水箱1、初温水箱1-1、高温水箱1-2、冷凝水箱10、反光板24、集热器2(真空集热管)、下支座25、冷媒加热管4、电加热器3等其形状、作用、所用材料、制造方法、安装部位等如图1、图2所述，在此省略。
由上所述，本发明在实际制造、使用和工作运行时，水箱1由初温水箱1-1和高温水箱1-2构成，冷媒加热管4设置在高温水箱1-2，或水箱1内；通常高温水箱1-2，或水箱1中的热水温度冬天在48-60度左右，可用来对冷媒加热管4内的水或溴化锂等流体进行加热，再经直输管23，(或不加冷却水的)冷凝水箱10，输送到蒸发散热器16用于室内取暖。夏天达到85-100度左右，可用米对冷媒加热管4内溴化锂或氨水等制冷媒质进行加热，经(加冷却水的)冷凝水箱10，输送到蒸发散热器16用于室内制冷降温。当白天室内取暖或制冷要求较高及夜晚时，具有温控功能的电加热器3自动间隔启动对小容积的高温水箱1-2，或水箱1进行电能快速加热，对冷媒加热管4内的溶液加热，以达到室内取暖或制冷的需要。本发明由于采用太阳能对初温水箱1-1，或水箱1的水进行加热后，再输送到高温水箱1-2内，由电加热器3自动间隔通电加热，因而比现有压缩机式的空调器及电加热器相比，节约电能1/2-1/3，具有显著的节能效果。
为取得极好的实用效果，当用于楼层环境场所时，太阳能空调热水器中的太阳能取热系统可采用图2所示的实施例，将水箱1和集热器2(真空集热管)呈竖直或水平方向置于楼层的阳台或窗户的外部，把高温水箱1-2置于室内，或与冷凝水箱10、蒸发散热器16制成一体式柜机置于室内。当用于楼顶层、平房等环境场所时，太阳能空调热水器中的太阳能取热系统可采用图3所示的实施例，将水箱1(或初温水箱1-1、高温水箱1-2)和集热器2(真空集热管)置于屋顶处，把冷凝水箱10置于水箱1(或初温水箱1-1、高温水箱1-2)的下部；或把冷凝水箱10、蒸发散热器16制成一体式柜机置于室内。
当用于较大环境场所时，可将多台太阳能取热系统采用串联或并联的方式连通后，向高温水箱1-2内输入更高的热水，对冷媒加热管4内的制冷媒质或水进行加热，以取得更好的制冷或制热的实用效果。当要取得极佳的制冷或制热的实用效果时，也可在太阳能取热系统的支架26的下部设置有自动跟踪太阳转动的旋转机构。也可将冷媒加热管4设置成直管经串联或并联后置于水箱1内其下部连接的真空集热管内。
当需用热水时，冬天经出水管B6输出所需40-50度左右的洗、漱热水。夏天经冷凝热水出管15输出所需40-60度左右的洗、浴热水，而后再经冷凝冷水进管14输入18-25度左右的自来水；此时，本发明的降温效果更好。
为经济节约的需要，冷媒加热管4内夏天可注入溴化锂或氨水等制冷媒质，冬天可注入水或其它溶液体即可。
本发明公开了一种太阳能空调热水器，以上虽列举了较少的实施例，但对于本技术领域的普通人员，对本发明所作的某些改型、改进、替换等，均在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种太阳能空调热水器，包括支架、水箱、集热器，水箱内设有电加热器，其特征在于，水箱上连接设置有集热器，水箱内设置有冷媒加热管；水箱的下部，或上部、侧部、室内设置有冷凝水箱，冷凝水箱内设置有冷凝管，冷媒加热管的一端与冷凝管连通，冷凝管的另一端与蒸发散热器连通，蒸发散热器的另一端由管道、循环装置与冷媒加热管连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，水箱由初温水箱和高温水箱经连接管连通构成，初温水箱和高温水箱设置在支架上，高温水箱内设置有冷媒加热管和电加热器。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，水箱由初温水箱和高温水箱构成，初温水箱设置在支架上，高温水箱设置在室内，初温水箱和高温水箱由连接管连通，高温水箱内设置有冷媒加热管和电加热器。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，水箱由初温水箱和高温水箱构成，初温水箱设置在支架上，高温水箱设置在室内，初温水箱和高温水箱由连接管连通，初温水箱和高温水箱内设置有连通的冷媒加热管，高温水箱内设置有电加热器。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，冷媒加热管与冷凝管连接处设置有连通控制阀，控制阀的另一端由直输管与蒸发散热器连通。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，蒸发散热器由蒸发散热管、蒸发散热体、蒸发出管、蒸发进管构成，蒸发散热管上设置有蒸发散热体，蒸发散热管的一端设置有蒸发进管与冷凝管连通，蒸发散热管的另一端设置有蒸发出管经管道、循环装置与冷媒加热管连通；蒸发散热器上分别设置有冷水进管和冷水出管。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，蒸发散热体为蒸发散热片。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，集热器为真空集热管。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，循环装置为循环泵。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能空调热水器，其特征在于，蒸发散热器设置为柜体式，柜体内设置有冷凝水箱、循环装置；蒸发散热器的一端由蒸发进管、冷凝出管与冷凝水箱内的冷凝管连通，蒸发散热器的另一端由蒸发出管与循环装置连通。
全文摘要
太阳能空调热水器包括支架、水箱、集热器,水箱内设有电加热器。其在水箱上连接设置有集热器,水箱内设置有冷媒加热管。水箱的下部或上部、侧部、室内设置有冷凝水箱,冷凝水箱内设置有冷凝管,冷媒加热管的一端与冷凝管连通,冷凝管的另一端与蒸发散热器连通,蒸发散热器的另一端由管道、循环装置与冷媒加热管连通。具有:1.水箱由初温水箱和高温水箱构成,形成二级递增光照热效率高,水温冬天达48－60度,夏天达85－100度。用于冬天取暖,夏天制冷调节室温和常年供应洗浴热水。2.构造简单易制造,与压缩式空调器及电加热器相比,节约电能1/2－1/3。3.使用方便,广泛用于机关、单位、家庭等场所,经济和社会效益显著。
文档编号F24F3/00GK1389681SQ0212529
公开日2003年1月8日 申请日期2002年8月2日 优先权日2002年8月2日
发明者耿玉顺 申请人:耿玉顺