专利名称：一种三合一太阳能空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调系统技术领域，尤其涉及一种三合一太阳能空调系统。
背景技术：
太阳传送给地球的总能量为8. OX IO13KW,每分钟幅射到地球的能量相当于人类一年所耗用的能量之和。太阳能是一种辐射能，具有即时性，必须转换成其它形式能量才能利用；同时太阳的能量密度低，能量分散，必须集中或储存至一定的水平后才有实用的价值。比如在烈日暴晒下的一张纸片或一堆干草，无论太阳光辐射多长时间，纸片或干草都不会因太阳光的自然照射而燃烧。但是，我们用一片聚光镜将适量的太阳光能聚集到纸片或干材上后，纸片或干草很快就可以燃烧。太阳能的转换和利用方式有光-热转换、光-电转换。和光-化转换。将太阳能转换成不同形式的能量需要不同的能量转换器，如光热转换器和光电转换器。光-热转换，主要是太阳辐射通过各种集热部件转变成热能后直接利用。集热器以空气或液体为传热介质将聚集的太阳热能输送到需要的地方。光-电转换，主要是利用太阳能电池转换。太阳能电池是通过光伏效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对。在p-n结电场的作用下，空穴由η区流向P区，电子由P区流向η区,接通电路后就形成电流。当前，大部分使用的空调技术是一种以电能为动力，通过压缩机把室内热量加以吸收排除到室外的循环系统。这种空调将室内的热量收集后，释放到大气中，提高了周边环境的温度，空调安装的越多，城市的大气温度会越高，则热岛效应会越强烈。另外，传统制冷循环介质氟里昂等氟化物的广泛使用，导致了大气臭氧层的破坏，恶化了生态环境。近几年来，虽然有取代氟里昂的工作介质的新型空调投放市场。但耗能严重的问题依然存在，在世界能源日益紧张的今天，采用新型能源的空调系统是人类持续发展的共同需要。利用太阳能作为能源的空调系统，它的优点还在于越是太阳能辐射强烈的时候，环境气温越高，人们的生活越需要空调，此时，太阳能空调的制冷能力就越强。这是人和自然和谐共处的理想境界。太阳能空调的实用新型和使用，既创造了宜人的工作生活环境，又不会对空气造成任何污染，还减弱了城市中的热岛效应，是名副其实的绿色空调。中国专利公告号CN101548140A，公告日2009年9月30日，公开了一种太阳能空调系统，其优选地设计成使用集中的太阳能热量工作，并在压缩和膨胀的循环中使用循环制冷剂。太阳能集中器提高制冷剂的温度和压力。所提高的温度被分散到大气，并且制冷剂前进至蒸发器盘管，其位于容纳有至少1000加仑防冻水溶液的水箱内。当水为存储介质时，热量可通过蒸发器盘管被加到存储介质或从存储介质中提取出。散热器采集盘管也位于水箱内，并且为分离的冷却水系统的一部分，该冷却水系统能使其自身的水供应通过位于住宅各处的其它散热器循环。另外，位于制冷剂系统内的一个或多个旁通阀允许转换到太阳能加热。但该太阳能空调系统不能提供热水，对多余的热量不能利用，所吸收的太阳能、热量有多余时或在空调不使用时造成热量的浪费和流失。且目前太阳能空调系统的太阳能集热器主要有真空玻璃管和平面集热板两个品种。真空玻璃管由外层和内层组成，外层和内层之间是真空。在玻璃管的内层外表圆柱面涂有“渐变铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层”吸收光能，该涂层光热转换效率高，太阳光吸收比达92%以上，集热效果明显。被加热的物体(液体或气体)在真空玻璃管的内层圆柱体腔内循环加热。虽然真空玻璃管有很好的集热和隔热效果，但因为玻璃本身的传热性能较差，真空玻璃管集热器升温缓慢。另外，在运行期间，如果一根真空玻璃管损坏，则整个集热系统瘫痪。而平面集热板的吸热部件是带有两金属翼片的铜管，金属翼片一般为铝板。金属翼片和铜管不是整体结构，而是两个分离的零件和不同的材质，两零件被机械地连接在一起。两金属翼片的朝太阳光的表面涂有吸热层。金属翼片吸收太阳光的热能，并将吸收的热直接传导给铜管。被加热的介质在铜管内循环加热。太阳能平面集热板升温较快，由于缺乏良好的隔热层，热量流失也快，被加热的物体一般只能达到摄氏九十度的温度
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种三合一(冷气、暖风、热水)太阳能空调系统，该三合一太阳能空调系统可以兼顾供热和制冷两个方面的应用，同时不间断地提供热水，最大限度地利用太阳能，为人们创造一个舒适的学习、工作和生活环境，且采用双效吸收式太阳能集热管，最大限度地吸收存储太阳能。为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案一种三合一太阳能空调系统，包括太阳能集热板、蓄热罐、辅助加热器、吸收式制冷机、风机盘和冷却塔，所述太阳能集热板的出口端通过导热管分别连通辅助加热器和蓄热罐，辅助加热器通过导热管连接吸收式制冷机的入口端，蓄热罐通过导热管连接辅助加热器，太阳能集热板的入口端通过导热管直接连接吸收式制冷机的出口端，蓄热罐通过导热管与风机盘循环连接，吸收式制冷机通过导热管分别循环连接风机盘和冷却塔，蓄热罐内设置有热水箱。作为优选，所述太阳能集热板包括联结导热管和多根太阳能集热管，集热管端部固定连接于导热管上，太阳能集热管包括外层的玻璃管和内层的双翼或多翼金属管，外层的玻璃管和内层的金属管之间是设置真空隔热层。该太阳能集热板采用双效吸收式太阳能集热管，通过太阳能集热管内的真空隔热层良好的隔热性能和金属翼管的快速传热的优点，在太阳光充裕的情况下，较短的时间内产生摄氏200以上的温度，为太阳能空调系统提供热能，最大限度地吸收存储太阳能。作为优选，所述内层的双翼或多翼金属管的外表面涂有或电镀有吸热薄膜。通过吸热薄膜可以吸收不同波长的太阳光，太阳光透过外层的玻璃管投射到高效的吸热薄膜上，同时吸热薄膜将太阳的热能直接传导给金属管内的被加热物体。作为优选，所述玻璃管内壁与金属管翼片的刀口边之间根据玻璃管和双翼或多翼金属管的热膨胀系数设置有间隙。玻璃管内壁与金属管翼片的刀口边有足够的间隙，避免通过热膨胀金属管翼片的刀口边挤压玻璃管的内壁。作为优选,所述太阳能集热管的底部安装有太阳光反射薄膜。该反射薄膜将太阳光反射到太阳能集热管上，增强了太阳能集热板的集热效果。作为优选，所述双翼或多翼金属管采用铝材一体挤压成型。铝材具有良好的导热性和可塑性，便于一体挤压成型，一体挤压成型的金属管具有较好的强度。作为优选，所述太阳能集热管通过接头螺母和接头螺杆同联结导热管螺蚊连接。方便太阳能集热管与联结导热管紧密连接，保证热量的传递。本实用新型的有益效果是(I)、同一套太阳能吸收式空调系统可以同时或分别制冷、采暖和提供热水，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性，最大限度地利用太阳能；(2)、提高了制冷和采暖效率，具有效率高、耐冰冻、启动快、保温好、承压高、耐热冲击、 运行可靠等诸多优点。
图I是本实用新型的一种系统结构示意图；图2是本实用新型中太阳能集热管的一种结构示意图；图中1、太阳能集热板，2、蓄热罐，3、辅助加热器，4、吸收式制冷机，5、风机盘，
6、冷却塔，7、进水口，8、出风口，9、热水口，10、联结导热管，11、接头螺杆，12、接头螺母，13、左管堵头，14、弹性垫片，15、三翼导管，16、玻璃管，17、堵头，18、柔性垫片。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述实施例如附图I所示一种三合一太阳能空调系统，包括太阳能集热板I、蓄热罐
2、辅助加热器3、吸收式制冷机4、风机盘5和冷却塔6,太阳能集热板I的出口端通过导热管分别连通辅助加热器3和蓄热罐2，辅助加热器3通过导热管连接吸收式制冷机4的入口端，蓄热罐2通过导热管连接辅助加热器3，太阳能集热板I的入口端通过导热管直接连接吸收式制冷机4的出口端，蓄热罐2通过导热管与风机盘5循环连接，吸收式制冷机4通过导热管分别循环连接风机盘5和冷却塔6，蓄热罐2内设置有热水箱，蓄热罐2顶部为进水口 7，热水箱上连接热水口 9，风机盘5处连接出风口 8。如附图2所示，本实用新型采用一种改进的太阳能真空玻璃集热管，包括联结导热管10、接头螺杆11、接头螺母12、左管堵头13、弹性垫片14、三翼导管15、玻璃管16、堵头17和柔性垫片18，在翼片管的外表面镀有高效的吸热膜，玻璃管16内壁和翼片管的外表面之间的空间是真空层，该空间的气体被全部抽出，有良好的真空隔热效果。由于玻璃和铝材有不同的热膨胀系数，在玻璃管16和金属翼片管刀口边之间留有足够的真空间隙，玻璃管16和金属翼片管之间的相对位置由左管堵头13和柔性垫片18来确定，玻璃管16内壁和翼管的外壁被真空层隔开，有效地阻止通过翼片和玻璃管16内壁的直接接触而形成的热传导，在真空玻璃管的内腔安装有金属的三翼导管15，推选金属铝管，在三翼片的边有三条细长的小圆弧面，以保障三翼片与玻璃管16内壁的良好接触，将玻璃内管吸热面收集的热能顺利的传导给三翼导管15内的热媒或传热介质，由于玻璃和铝材有不同的热膨胀系数，在玻璃管16和金属翼片之一的细长的小圆弧面之间留有足够的间隙，而另外两个翼片的小圆弧面与真空玻璃管内壁接触，保障热传导，在金属未膨胀之前，该间隙在翼管左右端的两弹性垫片18来消除，三翼导管15通过接头螺母12和接头螺杆11同联结导热管10螺纹连接。该三合一太阳能空调系统使用时，太阳能集热板可以产生200°C以上的温度，为了保证制冷机输入的热源温度稳定，在热媒被送入制冷机之前先进入蓄热罐内的一个热交换器，那里多余的热量被用来生产热水，然后180°C左右的热源被送到吸收式制冷机制冷，吸收式制冷机采取中央空调供冷方式，制取的4 7°C左右的冷冻水被送到空调系统的风机盘管产生冷气，然后返回冷却塔，当用户不需要冷气而需要暖风时，通过适当的热交换和温度 控制，吸收式制冷机可以产生60°C左右的热水或直接从蓄热罐中输送60°C左右的热水到风机盘管，为用户提供暖风，如果用户既不需要暖风也不需要冷气时，全部的太阳能热源用来生产热水，在夜间和阴雨天，若太阳能不能提供足够的热源，辅助加热器可以帮助传热介质升温，该三合一太阳能空调系统可以兼顾供热和制冷两个方面的应用，同时不间断地提供热水，最大限度地利用太阳能，为人们创造一个舒适的学习、工作和生活环境，且采用双效吸收式太阳能集热管，最大限度地吸收存储太阳能。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种三合一太阳能空调系统，其特征是，所述三合一太阳能空调系统包括太阳能集 热板、蓄热罐、辅助加热器、吸收式制冷机、风机盘和冷却塔，所述太阳能集热板的出口端通 过导热管分别连通辅助加热器和蓄热罐，辅助加热器通过导热管连接吸收式制冷机的入口 端，蓄热罐通过导热管连接辅助加热器，太阳能集热板的入口端通过导热管直接连接吸收 式制冷机的出口端，蓄热罐通过导热管与风机盘循环连接，吸收式制冷机通过导热管分别 循环连接风机盘和冷却塔，所述蓄热罐内设置有热水箱。
2.根据权利要求1所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述太阳能集热板包括 联结导热管和多根太阳能集热管，集热管端部固定连接于导热管上，太阳能集热管包括外 层的玻璃管和内层的双翼或多翼金属管，外层的玻璃管和内层的金属管之间是设置真空隔 热层。
3.根据权利要求2所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述内层的双翼或多翼 金属管的外表面涂有或电镀有吸热薄膜。
4.根据权利要求3所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述玻璃管内壁与金属 管翼片的刀口边之间根据玻璃管和双翼或多翼金属管的热膨胀系数设置有间隙。
5.根据权利要求2所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述太阳能集热管的底 部安装有太阳光反射薄膜。
6.根据权利要求4所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述双翼或多翼金属管 采用铝材一体挤压成型。
7.根据权利要求2所述的三合一太阳能空调系统，其特征是，所述太阳能集热管通过 接头螺母和接头螺杆同联结导热管螺蚊连接。
专利摘要本实用新型公开了一种三合一太阳能空调系统，包括太阳能集热板、蓄热罐、辅助加热器、吸收式制冷机、风机盘和冷却塔，所述太阳能集热板的出口端通过导热管分别连通辅助加热器和蓄热罐，辅助加热器通过导热管连接吸收式制冷机的入口端，蓄热罐通过导热管连接辅助加热器，太阳能集热板的入口端通过导热管直接连接吸收式制冷机的出口端，蓄热罐通过导热管与风机盘循环连接，吸收式制冷机通过导热管分别循环连接风机盘和冷却塔，蓄热罐内设置有热水箱。该三合一太阳能空调系统可以兼顾供热和制冷两个方面的应用，同时不间断地提供热水，最大限度地利用太阳能最大限度地吸收存储太阳能。
文档编号F25B29/00GK202382476SQ20112052485
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者高建华 申请人:杭州英若飞科技有限公司