一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，包括相连接的太阳能集热热水回路、制冷剂回路、地下水回路和空调水回路，所述太阳能集热热水回路包括太阳能集热器、太阳能集热器依次与热水箱、发生器和热水泵相连，热水箱的输入端设有第五阀门，热水箱的输出端连有第六阀门。本发明采用夏季低温地下水直接对冷凝器进行冷却，可以降低系统冷凝温度，提高太阳能喷射空调系统的性能系数，并且可以利用回收的冷凝热对进入发生器的制冷剂进行预热，该设备的投入使用对于降低一次能源消耗，降低室外热污染等均有显著效果，另外，由于天气越热，需要的空调负荷越大，而此时太阳能的供应也越充足，因此该系统可以有效缓解白天用电高峰时的电网压力。
【专利说明】一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于空调制冷领域，具体提涉及一种利用地下水进行制冷的制冷设备。
【背景技术】
[0002]随着能源危机的进一步加剧，太阳能的利用已成为人们关注的焦点。在太阳能利用技术中，太阳能喷射制冷系统以其结构简单，运动部件少，成本低等优点受到大家的青睐，在空调制冷领域应用越来越广泛。
[0003]太阳能喷射制冷系统与常规压缩系统的运行机理不同，导致其运行时存在三大问题:1)相同制冷量、相同冷凝温度、相同蒸发温度情况下，其冷凝器换热面积比压缩制冷系统的冷凝器大的多；2 )系统采用风冷冷凝器时，存在系统冷凝温度较高，系统性能系数偏低的现象；3)同压缩系统相比，相同制冷量情况下，喷射制冷系统会产生巨大的冷凝热，如果直接将该部分冷凝热排至大气，将会造成严重的热污染。
[0004]而夏季地下低温水资源丰富，考虑利用夏季地下低温水对冷凝器进行冷却，并采取回热器将部分冷凝热予以回收利用，变废为宝。这对于节约能源，缓解日益严重的温室效应，改善人居环境，提高光热利用效率，有着重要的社会和经济效益。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，能够利用地下低温水对冷凝器进行冷却，可以解决太阳能喷射系统冷凝热过大造成的环境热污染以及风冷冷凝器导致的系统性能效率不高的问题。
[0006]本发明的技术方案是以下述方式实现的:一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，包括相连接的太阳能集热热水回路、制冷剂回路、地下水回路和空调水回路，所述太阳能集热热水回路包括太阳能集热器、太阳能集热器依次与热水箱、发生器和热水泵相连，热水箱的输入端设有第五阀门，热水箱的输出端连有第六阀门。
[0007]所述制冷剂回路包括喷射器和冷凝器，从冷凝器出来有两个回路，第一回路包括通过制冷管道相连的制冷剂泵、预热器和发生器，发生器与喷射器相连；第二回路包括通过制冷管道相连的节流阀和蒸发器，蒸发器与喷射器相连。
[0008]所述地下水回路包括通过水管相连的冷凝器、预热器和地下水泵，地下水泵通过第七阀门与冷凝器相连，地下水泵通过第八阀门与分水器相连，分水器与集水器相连，预热器与集水器相连的管道上设有第一阀门和第四阀门。
[0009]所述空调水回路包括通过水管相连的热水箱、蒸发器和空调水泵，还包括集水器，集水器和热水箱之间设有第二阀门，热水箱和蒸发器之间设有第三阀门，蒸发器和空调水泵之间设有第九阀门。
[0010]本发明采用夏季低温地下水直接对冷凝器进行冷却，可以降低系统冷凝温度，提高太阳能喷射空调系统的性能系数，并且可以利用回收的冷凝热对进入发生器的制冷剂进行预热，该设备的投入使用对于降低一次能源消耗，降低室外热污染等均有显著效果，另夕卜，由于天气越热，需要的空调负荷越大，而此时太阳能的供应也越充足，因此该系统可以有效缓解白天用电高峰时的电网压力，系统可以稳定可靠地提供空调用冷冻水和温度在40?80°C之间的空调用热水，热水温度跨度大，可满足生活热水供应，适用于辐射供冷、风机盘管空调系统。尤其在农村住宅中更是有广阔的应用前景，我国大部分农户家中均有自打井，夏季地下水温稳定在10?18°C之间，为该系统的应用推广提供了有利优势，同时，该系统可以提高太阳能利用率，缓解空调用电造成的电网压力，具有显著的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如附图所示，一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，包括相连接的太阳能集热热水回路、制冷剂回路、地下水回路和空调水回路，所述太阳能集热热水回路包括太阳能集热器1、太阳能集热器I依次与热水箱2、发生器4和热水泵3相连，热水箱2的输入端设有第五阀门F6，热水箱2的输出端连有第六阀门F6。第六阀门F6出来的是生活热水，与第五阀门F6相连的是自动补水管。
[0013]所述制冷剂回路包括喷射器7和冷凝器8，从冷凝器8出来有两个回路，第一回路包括通过制冷管道相连的制冷剂泵6、预热器5和发生器4，发生器4与喷射器7相连；第二回路包括通过制冷管道相连的节流阀10和蒸发器9，蒸发器9与喷射器7相连。
[0014]所述地下水回路包括通过水管相连的冷凝器8、预热器5和地下水泵14，地下水泵14通过第七阀门F7与冷凝器8相连，地下水泵14通过第八阀门F8与分水器12相连，分水器12与集水器13相连，预热器5与集水器13相连的管道上设有第一阀门F1和第四阀门F4。地下水泵14、预热器5与地下水源相连。
[0015]所述空调回路包括通过水管相连的热水箱2、蒸发器9和空调水泵11，还包括集水器13，集水器13和热水箱2之间设有第二阀门F2，热水箱2和蒸发器9之间设有第三阀门F3，蒸发器9和空调水泵11之间设有第九阀门F9。
[0016]上述各个阀门是手动控制或自动控制阀门。
[0017]该机组在空调冷、热水双供系统得以应用。在提供空调冷冻水的同时提供温度在40 - 90°C之间的热水，热水温度跨度大，即可以满足生活热水供应，也可以满足生产工艺供热和小型区域供热。系统还可以单独提供低温冷冻水，可适用于辐射供冷、风机盘管等空调系统。
[0018]太阳能集热系统主要由太阳能集热器1、热水泵3、热水箱2、发生器4等组成，水在管路内循环吸取太阳能，获得所需要的热水。喷射制冷系统则主要由发生器4、喷射器7、冷凝器8、蒸发器9、预热器5、节流装置10和制冷剂泵6等组成。夏季时，地下水源，地下水泵14、冷凝器8、预热器5组成了地下水冷却系统，另外，地下水源，地下水泵14、分水器12、集水器13组成了夏季地下水直接供冷系统，通过地下水泵，可以直接将地下水供给房间的空调器实现制冷。空调水泵11、集水器13、分水器12和各个阀门主要实现向用户供热、供冷的需要。
[0019]空调系统供冷时有两种供冷模式，模式一为太阳能喷射制冷系统直接供冷，工作过程如下:第二阀门F2、第三阀门F3、第四阀门F4、第八阀门F8关闭，第一阀门F1、第七阀门F7和第九阀门F9打开。当热水箱2中的热水温度达到喷射制冷系统启动要求时，喷射制冷系统开始运行，热水泵3，空调水泵11和地下水泵14启动，地下水对冷凝器进行冷却，从冷凝器出来的高温水进入预热器5中，对制冷剂泵6出口的制冷剂进行预热。当有生活热水需求时，打开第六阀门F6，无需求时则关闭第六阀门F6。当水箱内的水温低于要求水位线时，第五阀门F5打开进行补水。
[0020]模式二为地下水直接供冷模式，工作过程如下:第二阀门F2、第三阀门F3、第七阀门F7、第九阀门F9关闭，第一阀门F1、第四阀门F4和第八阀门F8打开。在地下水泵14的作用下，将低温的地下水直接通入分水器12后送至各空调房间，在各个空调房间升温后经集水器13，第一阀门F1、第四阀门F4、预热器5后流入地下水源进行降温。
[0021]模式一和模式二的切换由末端空调负荷大小决定，优先选用模式二。
[0022]空调系统冬季供热模式:当太阳能资源充裕，热水箱2中的水温达到空调用户供热所需的温度时，第二阀门F2、第三阀门F3、第九阀门F9开启，第一阀门F1、第四阀门F4、第八阀门F8关闭。在空调水泵11的作用下，将高温的太阳能热水经第三阀门F3、蒸发器9、第九阀门F9后送入分水器12后再送至各空调房间，在各个空调房间放热后经集水器13，第二阀门F2后进入热水箱，升温后再重复上述循环。
【权利要求】
1.一种地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，包括相连接的太阳能集热热水回路、制冷剂回路、地下水回路和空调水回路，其特征在于:所述太阳能集热热水回路包括太阳能集热器(I)、太阳能集热器(I)依次与热水箱(2)、发生器(4)和热水泵(3)相连，热水箱(2)的输入端设有第五阀门(F5),热水箱(2)的输出端连有第六阀门(F6)。
2.根据权利要求1所述的地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，其特征在于:所述制冷剂回路包括喷射器(7)和冷凝器(8)，从冷凝器(8)出来有两个回路，第一回路包括通过制冷管道相连的制冷剂泵(6)、预热器(5)和发生器(4)，发生器(4)与喷射器(7)相连；第二回路包括通过制冷管道相连的节流阀(10)和蒸发器(9)，蒸发器(9)与喷射器(7)相连。
3.根据权利要求1所述的地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，其特征在于:所述地下水回路包括通过水管相连的冷凝器(8)、预热器(5)和地下水泵(14)，地下水泵(14)通过第七阀门(F7)与冷凝器(8)相连，地下水泵(14)通过第八阀门(F8)与分水器(12)相连，分水器(12)与集水器(13)相连，预热器(5)与集水器(13)相连的管道上设有第一阀门(F1)和第四阀门(F4)。
4.根据权利要求1所述的地下水冷式预热型太阳能喷射空调设备，其特征在于:所述空调水回路包括通过水管相连的热水箱(2)、蒸发器(9)和空调水泵(11)，还包括集水器(13)，集水器(13)和热水箱(2)之间设有第二阀门(F2),热水箱(2)和蒸发器(9)之间设有第三阀门(F3),蒸发器(9)和空调水泵(11)之间设有第九阀门(F9)。
【文档编号】F24F5/00GK104033967SQ201310073202
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2013年3月8日
【发明者】郑慧凡, 范晓伟, 杨中宣, 张定才, 王方, 张仙平 申请人:中原工学院