一种太阳空气能蒸汽机的制作方法

文档序号:15042724发布日期:2018-07-27 21:52阅读:555来源:国知局

本发明属于空调领域,尤其涉及一种太阳空气能蒸汽机。



背景技术:

目前的空调系统,主要是采用“逆卡诺原理”将压缩机、热交换器(冷凝器、蒸发器)、节流装置(膨胀阀或毛细管)、电磁换向阀、过滤器和制冷剂等组成一个密封的制冷循环,并通过四通阀的调节,使室内和室外的热交换器变更角色(或供冷或供热)。在进行制热时,压缩机吸入低压气体状态的冷媒,经过压缩机压缩变成高温高压气体状态的冷媒,高温气体通过热交换器把水温提高,同时高温高压气体状态的冷媒会冷凝变成液体状态的冷媒。液体在进入蒸发器进行蒸发,液体冷媒经过蒸发器后变成低压低温气体冷媒,低压低温气体冷媒再次被压缩机吸入进行压缩,空调的循环水就被加热,热水经过管道送到需要采暖的环境,从而实现制热目的。传统空调系统是将电能转化为热能的过程,因而对于空间较大的场合如工厂厂房等,电量消耗巨大,大幅提高了生产成本。



技术实现要素:

本发明是为了克服现有技术中的上述不足,提供了一种降低电量消耗的太阳空气能蒸汽机。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种太阳空气能蒸汽机,包括冷媒循环管路和水循环管路,所述的冷媒循环管路包括太阳能集热板、压缩机和换热器,所述太阳能集热板出口与压缩机的进口连通,所述换热器包括保温箱和换热管,所述压缩机的出口与换热管的进口连通,所述太阳能集热板的进口和换热管的出口连通,所述的水循环管路包括依次连通的出水管、循环水泵和进水管,所述的进水管和出水管分别与保温箱连通,所述进水管的端部设有向换热管喷射水雾的喷头,所述的保温箱顶部设有出气口。

冷媒循环管路中,高压液态冷媒进入太阳能集热板吸收太阳能和空气热能,蒸发为气态,气态冷媒经过压缩机时被压缩成为高温高压液态冷媒,进入换热器中放热,冷媒温度降低,转变为高压液态,之后高压液态冷媒又进入太阳能集热板,从而形成冷媒的热循环过程。水循环管路中,水体通过循环水泵和进水管,在喷头处形成水雾,喷淋到换热器的换热管上,水雾与高温的换热管接触后形成蒸汽,可用于各种用汽设备。无法形成蒸汽的热水可通过循环水泵继续从碰头喷出,提高热量利用率。由于整个循环是热量的转移而非转换,大幅利用了太阳和空气的热能,在产生蒸汽能时,相比传统同类产品节能效率高达50%以上,可有效降低电能消耗。由于水循环密封,基本不会产生水垢,提高了整体可靠性。

作为优选,所述的换热管包括若干平行布置的直管段以及位于相邻直管段之间的弯管段,所述的直管段上设有转动配合的若干叶轮,直管段上的叶轮间隔布置,直管段在相邻的叶轮之间设有流道。叶轮可增加换热管与水雾的接触面积,提高换热效果。当水雾从喷头喷射至叶轮上时,喷水压力可推动叶轮转动,减缓水体在换热管上落下时间,同时便于将下方的水体飞溅至换热管上部,从而增加水体在换热管上的停留时间。叶轮转动时,还可以促进换热器内部气流循环,便于在换热器内部形成高温气态状态。

作为优选,所述叶轮的外周上设有等角度布置的若干叶片,相邻直管段上的叶轮交替布置,所述的叶片上设有若干通孔,所述的通孔在叶片上均匀布置。这样,水雾喷洒在叶轮上时,水体可在叶片上积聚,通孔可增加水体停留效果,提高水体与换热管之间的换热效果。

作为优选,所述的冷媒循环管路还包括冷媒过滤器,所述的冷媒过滤器设置在太阳能集热板和压缩机之间。这样,当冷媒从太阳能集热板流出,在进入压缩机之前,冷媒过滤器可对高压液态的冷媒进行过滤,从而保证冷媒传递热能的效果。

作为优选,所述的水循环管路还包括储热水箱,所述储热水箱的进口与出水管连通,储热水箱的出口与循环水泵连通。这样,水体在换热器中加热升温后,部分未达到沸点的热水可通过出水管进入到储热水箱中,再通过循环水泵加压泵入到换热器中,继续进行蒸发,从而提高水体热值的利用率。

作为优选,所述的储热水箱上设有补充水进口,所述补充水进口上设有补水管。这样,当水循环管路内水体减少时,可通过补充水进口将外界水体补入水循环管路内。

作为优选,所述的出气口上设有出气管路,出气管路包括出气口连通的蒸汽增压泵以及与蒸汽增压泵的出口连通的储气包,所述储气包上设有蒸汽出口。换热器产生的高温蒸汽可通过蒸汽增压泵输送至储气包内,储气包用于储存高温蒸汽,以便于根据实际需要输送取用。

本发明的有益效果是:(1)充分利用太阳能和空气热能,降低了电能消耗;(2)不易结垢,防止因管道结垢过大发生爆炸,提高了使用安全性;(3)水体热交换效率较高,提高了热能利用率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图;

图2是本发明换热器的局部结构示意图;

图中:太阳能集热板1,冷媒过滤器2,压缩机3,换热器4,换热管4a,保温箱4b,直管段41,流道41a,弯管段42,叶轮43,叶片43a,喷头5,蒸汽增压泵6,储气包7,进水管8,循环水泵9,储热水箱10,补水管11,出水管12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例中,一种太阳空气能蒸汽机,包括冷媒循环管路和水循环管路。冷媒循环管路包括太阳能集热板1、压缩机3和换热器4,太阳能集热板内设有冷媒流动的通道,冷媒在太阳能集热板内加热温度升高,太阳能集热板出口与压缩机的进口连通。换热器包括保温箱4b和换热管4a,压缩机的出口与换热管的进口连通,太阳能集热板的进口和换热管的出口连通。冷媒循环管路还包括冷媒过滤器2,冷媒过滤器设置在太阳能集热板和压缩机之间,可对输送过程中的冷媒进行过滤,保证冷媒清洁性。

水循环管路包括依次连通的出水管12、循环水泵9和进水管8,进水管和出水管分别与保温箱连通,进水管的端部设有向换热管喷射水雾的喷头5,保温箱顶部设有出气口。水循环管路还包括储热水箱10,储热水箱的进口与出水管连通,储热水箱的出口与循环水泵连通。储热水箱上设有补充水进口,补充水进口上设有补水管11。出气口上设有出气管路,出气管路包括出气口连通的蒸汽增压泵6以及与蒸汽增压泵的出口连通的储气包7,储气包为密闭承压容器,用于储存高压蒸汽,储气包上设有蒸汽出口。

结合图2所示,换热管包括若干平行布置的直管段41以及位于相邻直管段之间的弯管段42,直管段和弯管段配合,使得换热管在保温箱内呈连续的s形结构。直管段上设有转动配合的若干叶轮43,直管段上的叶轮间隔布置,直管段在相邻的叶轮之间设有流道41a。叶轮的外周上设有等角度布置的若干叶片43a,相邻直管段上的叶轮交替布置,叶片上设有若干通孔,通孔在叶片上均匀布置。

在实际运行过程中,冷媒在冷媒循环管路中输送,高压液态冷媒进入太阳能集热板吸收太阳能和空气热能,蒸发为气态,气态冷媒经过压缩机时被压缩成为高温高压液态冷媒,进入换热器中放热,冷媒温度降低,转变为高压液态,之后高压液态冷媒又进入太阳能集热板,从而形成冷媒的热循环过程。水循环管路中,水体通过循环水泵和进水管,在喷头处形成水雾,喷淋到换热器的换热管上,水雾与高温的换热管接触后形成蒸汽,可用于各种用汽设备。部分未达到沸点的热水可通过出水管进入到储热水箱中,而从各用汽设备完成热交换回来的低温水通过补充水进口进入到储热水箱,再通过循环水泵加压泵入到换热器中,继续进行换热蒸发。当水循环管路内水体减少时,可通过补充水进口将外界水体补入水循环管路内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1