太阳能双级空调的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能双级空调，包括第一空调系统、第二空调系统和保温容器；第一空调系统主要由第一压缩机、第一四通阀、第一散热器、第一毛细管和第一换热盘管连接而成；第二空调系统主要由第二压缩机、第二四通阀、第二散热器、第二换热盘管、第二毛细管和室内蒸发器连接构成。制热工况下，它利用太阳能和空调压缩机的余热对保温容器内的导热介质进行加热升温，使导热介质的温度始终保持在空调热泵工况所要求的温度环境下，以确保空调制热循环的正常运行，从而，能为室内有效供暖。它还设有保温容器的清理系统，可在不增加泵仅增加管路的方式实现保温容器的清理工作。
【专利说明】太阳能双级空调【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空调【技术领域】，确切地说是一种太阳能双级空调。
【背景技术】
[0002]现有的空气源冷暖两用空调存在冬季制热效率低，外机化霜频繁无法有效供暖，甚至冬季空调无法启动的不足。其主要原因是，冬季大气温度过低，而现有的空调仅依靠热泵原理由大气中提取热量。当冬季室外温度低于(TC时，制热运行会使外机的换热器温度低于环境空气的露点温度，此时，整个换热器上散热片表面会产生凝露水，而当环境空气温度低于(TC，凝露水就会凝结成薄霜。外机换器结霜会直接影响换热效果，从而，降低空调冬季的制热效果。结霜后为恢复制热功能，一般空调都有自动化霜功能，确保机组正常运行。但是，化霜过程是一个空调运行过程，其不仅不能制热，反而会长时间消耗电能用于化霜，致使空调的运行始终无法产生有效的制热效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的，是提供一种太阳能双级空调，它可在冬季低温环境下正常运行，有效制热，并且制热效果较高，从而，可解决现有技术存在的问题。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:太阳能双级空调，包括第一空调系统、第二空调系统和保温容器；第一空调系统主要由第一压缩机、第一四通阀、第一散热器、第一毛细管和第一换热盘管连接而成；第二空调系统主要由第二压缩机、第二四通阀、第二散热器、第二换热盘管、第二毛细管和室内蒸发器连接构成；其特征在于:第二换热盘管和第一换热盘管位于保温容器内，第一换热盘管位于第二换热盘管上方，保温容器内注有导热介质；第一四通阀与第一换热盘管之间的管路上安装第一阀；第二换热盘管与第二四通阀之间的管路上安装第八阀，第二换热盘管与第二毛细管之间的管路上安装第六阀；第一换热盘管两端安装第一并联管路和第二并联管路，第一并联管路的一端位于第六阀和第二毛细管之间，第二并联管路的一端位于第八阀和第二四通阀之间，第一并联管路上串联第二阀，第二并联管路上安装第四阀；所述第二四通阀与第八阀之间的管路上串联第一单向阀和第二散热器，第一单向阀和第二散热器的两端并联第五并联管路，第五并联管路上串联第二单向阀；第二压缩机的外周设有水套，水套通过回液管与保温容器的下部联通，水套通过供液管与保温容器上部联通，供液管上自水套至保温容器依次装有太阳能集热器、循环泵和，太阳能集热器上装有减压阀。
[0005]为进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案实现:所述第一毛细管与第一换热盘管之间的管路上安装第三阀。所述回液管上装有第七阀。所述保温容器内安装电辅助加热器。所 述供液管与抽液管路和排液管路连接，排液管路一端位于与循环泵之间，抽液管路的一端位于太阳能集热器与循环泵之间，抽液管路的另一端位于保温容器底部，抽液管路上安装第九阀，排液管路上安装第十阀；保温容器的底部装有排污阀，保温容器的内部底面为斜面。[0006]本实用新型的积极效果在于:制热工况下，它利用太阳能和空调压缩机的余热对保温容器内的导热介质进行加热升温，使导热介质的温度始终保持在空调热泵工况所要求的温度环境下，以确保空调制热循环的正常运行，从而，能为室内有效供暖。它还设有保温容器的清理系统，可在不增加泵仅增加管路的方式实现保温容器的清理工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型所述太阳能双级空调的结构示意图。
[0008]附图标记:1第一压缩机2第一四通阀3第一散热器4第一毛细管5第一换热盘管6保温容器7第二换热盘管8第二毛细管9第九阀10第十阀11室内蒸发器12抽液管路13排液管路14第二压缩机15第二四通阀16第二散热器17第一单向阀18导热介质19电辅助加热器20第二单向阀21第一阀22第二阀
23第三阀24第四阀25第五阀26第六阀27第七阀28第八阀29供液管30循环泵31第一并联管路32第二并联管路33第五并联管路34太阳能集热器35减压阀36排污阀37回液管38水套。
【具体实施方式】
[0009]本实用新型所述的太阳能双级空调，包括第一空调系统、第二空调系统和保温容器6。如图1所示，第一空调系统主要由第一压缩机1、第一四通阀2、第一散热器3、第一毛细管4和第一换热盘管5连接而成；第二空调系统主要由第二压缩机14、第二四通阀15、第二散热器16、第二换热盘管7、第二毛细管8和室内蒸发器11连接构成。第一空调系统和第一空调系统都是现有的空调系统。第二换热盘管7和第一换热盘管5位于保温容器6内。保温容器6内注有导热介质18。第一换热盘管5和第二换热盘管7以导热介质18为介质进行能量交换。第一四通阀2与第一换热盘管5之间的管路上安装第一阀21。第一毛细管4与第一换热盘管5之间的管路上可以安装第三阀23。第二换热盘管7与第二四通阀15之间的管路上安装第八阀28，第二换热盘管7与第二毛细管8之间的管路上安装第六阀26。第一换热盘管5两端安装第一并联管路31和第二并联管路32。第一并联管路31的一端位于第六阀26和第二毛细管8之间，第二并联管路32的一端位于第八阀28和第二四通阀15之间。第一并联管路29上串联第七阀27，第二并联管路30上串联第五阀25，第一并联管路31上串联第二阀22，第二并联管路32上安装第四阀24。所述第二四通阀15与第八阀28之间的管路上串联第一单向阀17和第二散热器16，第一单向阀17和第二散热器16的两端并联第五并联管路33，第五并联管路33上串联第二单向阀20 ;制冷剂由第二四通阀15流向第二散热器16时第一单向阀17导通，第二单向阀20关闭，制冷剂反向流动时第一单向阀17关闭，第二单向阀20导通，此时第二散热器16相当于被短路。其中，第二散热器16是本实用新型的另一个技术要点，通过增加第二散热器16可大幅提高第二空调系统的散热效率，减小第一空调系统的负荷，达到高效节能的目的。第二压缩机14的外周设有水套38。水套38通过回液管37与保温容器6的下部联通，水套38通过供液管29与保温容器6上部联通。供液管29上自水套38至保温容器6依次装有太阳能集热器34、循环泵30和25，太阳能集热器34上装有减压阀35。所述回液管37上可装有第七阀27，以进一步控制导热介质18流通路径。启动循环泵30后，导热介质18由水套38依次经太阳能集热器34、循环泵30和25流入保温容器6内，再由保温容器6经27流回水套38内。
[0010]由于保温容器6内导热介质自上而下温度逐次降低，因此，设计时如图1所示，使第一换热盘管5位于第二换热盘管7上方。在安装过程中，应尽可能将第一换热盘管5置于保温容器6内腔的顶部，而将第二换热盘管7置于保温容器6内腔的底部。如此，无论制冷或制热工况，第一换热盘管5始终由保温容器6上部高温导热介质吸热，第二换热盘管7始终向保温容器6下部低温导热介质放热，从而，能大幅提高换热效率，缩短换热时间，并且可使第一空调系统和第二空调系统始终保持高能效比运转，节能减排效果明显。
[0011 ] 第一空调系统的目的是把保温容器6中的导热介质18进行制冷，使导热介质温度始终保持在14-18°C之间；第二空调系统的目的是，一方面是与第一空调系统通过保温容器6换热，另一方面是与房间内的空气换热，达到给房间降温或升温的效果。为方便操控，所述第一阀21、第二阀22、第三阀23、第四阀24、第五阀25、第六阀26、第七阀27、第八阀28、第九阀9和第十阀10可均为电磁阀。
[0012]制冷工况:
[0013]如图1所示:把第一阀21、第三阀23、第六阀26和第八阀28打开，将第五阀25、第七阀27、第二阀22和第四阀24关闭。此时，第一换热盘管5为第一空调系统的蒸发器，用于吸收导热介质18内的热量使导热介质18降温；第二换热盘管7为第二空调系统的冷凝器，用于由导热介质18内吸取冷量。先启动第一空调系统，制冷保温容器6内的导热介质18，使导热介质温度达到18°C以下；再启动第二空调系统。第一压缩机I将中温低压的气态制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，再经第一四通阀2送到第一散热器3散热成为中温高压的液态制冷剂，然后经第一毛细管4节流，最后经第三阀23进入第一换热盘管5。第一换热盘管5内空间突然增大，压力减小，液态的制冷剂就会在保温容器6中气化吸热，吸收保温容器6中的导热介质的热量，然后经第一阀21和第一四通阀2回到第一压缩机1，完成整个制冷循环。第二空调系统中，第二压缩机14把已吸收房间热量的气态制冷剂，压缩成高温高压的气体，经第二四通阀15进入第二散热器16，制冷剂先后在第二散热器16和第二换热盘管7中将热量转移到空气中和保温容器内18°C以下溶液中，即放热冷凝为中温高压的液态制冷剂，中温高压的液态制冷剂通过第六阀26进入到第二毛细管8节流，到达房间的室内蒸发器11 ;室内蒸发器11吸收房间内的热量达到房间降温的目的，最后制冷剂经第二四通阀15回到第二压缩机14，完成一个制冷循环过程。图1中实线箭头为制冷工况下制冷剂的流向。
[0014]制热时:关闭第一空调系统，开启循环泵30，使导热介质18循环从太阳能集热器34和水套38内吸热，把第五阀25、第七阀27、第二阀22和第四阀24打开，将第一阀21、第三阀23、第六阀26和第八阀28关闭。此时，第一换热盘管5为第二空调系统的蒸发器，吸收导热介质18内的热量。先由太阳能集热器34和水套38使导热介质18温度升高至设定值，再启动第二空调系统，第二空调系统吸收导热介质18内的热量对房间加热。整个空调制热过程和制冷过程中制冷剂流向相反。为提高加热效率，可在所述保温容器6内安装电辅助加热器19，制热时，第一空调系统和电辅助加热器19都打开，共同加热保温容器6中的导热介质。图1中虚线箭头为制冷工况下制冷剂的流向。
[0015]为方便对保温容器6内进行清理，同时又尽可能的回收绝大部分的导热介质18以降低运行成本。如图1所示，所述供液管29与抽液管路12和排液管路13连接。排液管路13 一端位于25与循环泵30之间，抽液管路12的一端位于太阳能集热器34与循环泵30之间，抽液管路12的另一端位于保温容器6底部。抽液管路12上安装第九阀9，排液管路13上安装第十阀10。保温容器6的底部装有排污阀36，保温容器6的内部底面为斜面，以便于导热介质18由排污阀36排出。运行一定时期后需清理保温容器6时，停止第一和第二空调系统，关闭25和27，开启第九阀9和第十阀10，启动循环泵30，循环泵30可将保温容器6内的绝大部分导热介质18抽出，并由排液管路13排出至回收装置内。当保温容器6内的绝大部分导热介质18抽出后，可打开排污阀36，使剩余的导热介质18将保温容器6沉积的污物冲出。
[0016]本实用新型所述的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。
【权利要求】
1.太阳能双级空调，包括第一空调系统、第二空调系统和保温容器(6);第一空调系统主要由第一压缩机(I)、第一四通阀(2)、第一散热器(3)、第一毛细管(4)和第一换热盘管(5)连接而成；第二空调系统主要由第二压缩机(14)、第二四通阀(15)、第二散热器(16)、第二换热盘管(7)、第二毛细管(8)和室内蒸发器(11)连接构成；其特征在于:第二换热盘管(7)和第一换热盘管(5)位于保温容器(6)内，第一换热盘管(5)位于第二换热盘管(7)上方，保温容器(6)内注有导热介质(18);第一四通阀(2)与第一换热盘管(5)之间的管路上安装第一阀(21);第二换热盘管(7)与第二四通阀(15)之间的管路上安装第八阀(28)，第二换热盘管(7)与第二毛细管(8)之间的管路上安装第六阀(26);第一换热盘管(5)两端安装第一并联管路(31)和第二并联管路(32)，第一并联管路(31)的一端位于第六阀(26)和第二毛细管(8)之间，第二并联管路(32)的一端位于第八阀(28)和第二四通阀(15)之间，第一并联管路(31)上串联第二阀(22)，第二并联管路(32)上安装第四阀(24);所述第二四通阀(15)与第八阀(28)之间的管路上串联第一单向阀(17)和第二散热器(16)，第一单向阀(17)和第二散热器(16)的两端并联第五并联管路(33)，第五并联管路(33)上串联第二单向阀(20);第二压缩机(14)的外周设有水套(38)，水套(38)通过回液管(37)与保温容器(6 )的下部联通，水套(38 )通过供液管(29 )与保温容器(6 )上部联通，供液管(29 )上自水套(38 )至保温容器(6 )依次装有太阳能集热器(34 )、循环泵(30 )和(25 )，太阳能集热器(34)上装有减压阀(35)。
2.根据权利要求1所述的太阳能双级空调，其特征在于:所述第一毛细管(4)与第一换热盘管(5)之间的管路上安装第三阀(23)。
3.根据权利要求1所述的太阳能双级空调，其特征在于:所述回液管(37)上装有第七阀(27)。
4.根据权利要求1所述的太阳能双级空调，其特征在于:所述保温容器(6)内安装电辅助加热器(19)。
5.根据权利要求1所述的太阳能双级空调，其特征在于:所述供液管(29)与抽液管路(12)和排液管路(13)连接，排液管路(13) —端位于(25)与循环泵(30)之间，抽液管路(12)的一端位于太阳能集热器(34)与循环泵(30)之间，抽液管路(12)的另一端位于保温容器(6)底部，抽液管路(12)上安装第九阀(9)，排液管路(13)上安装第十阀(10);保温容器(6)的底部装有排污阀(36)，保温容器(6)的内部底面为斜面。
【文档编号】F25B41/06GK203758072SQ201420052640
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】高天罡 申请人:高天罡