专利名称：一种太空能地源能结合的供热制冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能、空气能及地源能结合的供热制冷节能环保装置。
背景技术：
目前市场上的太阳能、空气能的热水装置普遍存在夏季热水过剩造成设备闲置，冬季热水不够。使用太阳能、空气能混合热水器一般只配置一个水箱，使用自来水作为集热器介质，未使用的情况下，集热器内加热到足够温度的水将补充至水箱内，之后通过自来水向集热器内补充水分，进行再次加热，一般当水箱内的水装满后，水箱内的水和集热器内加热的水就进行循环，确保水温恒定，一旦开始用水，水箱内的水位就下降，之后集热器的水向水箱补充，一旦集热器的水用完，水箱内随即补充自来水，从而导致水箱内温度足够的热 水与自来水混合，使水箱内的水温下降，从而启动空气能机组，由于空气能加热装置加热效果较慢，水温上升速度不明显，从而使用户使用到的热水较少，同时过早的使用空气能，增加了电耗，并且集热器与水箱之间的循环是通过循环泵来完成，循环管道过长造成热量损失，过多使用电能，循环泵长期运转维修费用高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种利用太阳能、空气能及地源能结合的供热制冷节能环保装置实现冬季供热夏季制冷，充分利用天然绿色能源尽量少用常规能源，创造节能环保的社会效益与降低成本节约开支的经济效益。本实用新型的目的是这样实现的，太阳能高效集热器(21)是由l-η组太阳能高效集热器串联或并联，高温储热水箱A (I)和中低温储热水箱B (2)设置在集热器(21)顶部，水箱B按设定高度高于水箱A，水箱B与集热器(21)相连，集热器给水在冬季优先采用地源热水，太阳能集热器进水管(18)设置于集热器底部，由电磁阀(17)控制上水，水箱A与水箱B有两组管道相连，一组为高温水箱进水管(22)由温控阀(11)控制，另一组水箱A至水箱B连通管(25)由电磁阀(26)控制起高温水箱A的补水功能，水箱A与空气能机组相连，高温水箱A出水管在冬季与地暖散热系统(15)相连，地暖散热系统(15)回水管(32)与水箱B相连由温控泵(31)控制，当地暖散热系统(15)内的水温低于设定温度时，温控泵(31)打开，系统内的低温水回水至水箱B内。夏季关闭冬季系统，地暖散热(制冷)系统(15)与膨胀水箱(28)由地暖制冷系统夏季供水管(29)相连，地暖供水管道(19)与空气能机组
(13)相连，空气能机组转换为夏季系统生产冷媒水储存在膨胀水箱内，与地暖散热(制冷)系统进行循环制冷，还可利用冷媒水通过风机盘管吸收室内热量，为室内降温，达到制冷目的。如果需制冷区域面积较大该制冷系统不能完全满足制冷要求时，由高温水箱A的高温热水通过辅助加热装置(23)加热，提供溴化锂吸收式制冷机组(16)的热媒水，实现制冷的目的，热媒水循环管道与水箱B相连。中低温水箱B长年作为生活热水供水系统。热水管道与储热水箱均按地区要求设置保温层增加储热效果，储热水箱均设置温控排气阀(6、9)。[0005]本实用新型的优点本实用新型是将太阳能、空气能及地源能结合在一起的一种节能环保装置，由中低温水箱长年提供生活热水，高温水箱在冬季利用太阳能与空气能的结合为地暖散热系统供热，余温热水回水至中低温水箱内循环利用。夏季空气能与地源能结合实现制冷的目的，夏季还可利用高温水箱的热水通过辅助加热装置为溴化锂吸收式制冷机 组提供热媒水达到制冷的目的，低温热水回至中低温水箱内循环利用。既解决了太阳能夏季热水过剩冬季热水不足的世界难题又做到了充分利用取之不尽，用之不竭的绿色能源太阳能与空气能、地源能达到夏季制冷冬季供热节能降耗的完美效果，既保护了环境节约了能源还节约了水资源。本实用新型的特点是在集热器的顶部设置两个储热水箱，水箱B高于水箱A，储热水箱与集热器均采用自然循环无需水泵增压，节约了电耗降低了运行费用。冬季集热器给水采用地源热水，地源水冬暖夏凉，水温按地区差异一般在10-22°C远高于冬季自来水温度提高了集热效率降低了能源消耗。夏季地源水作为地板制冷的冷媒水可以达到很好的制冷效果可以节约大量的能源。
图I为本实用新型一种太空能地源能供热制冷系统的结构示意图；图2为本实用新型一种太空能地源能供热制冷系统的组成示意图；图3为溴化锂吸收式制冷机组的工作原理示意图。标号说明1、高温储热水箱A、2、中低温储热水箱B、3、高温水箱A进水口、4、高温热水出口、5、高温水箱感应探头入口、6、温控排气阀、7、8、低温水箱B探头入口或热水进水口、9、温控排气阀、IO、热水出水口、11、温控阀、12、空气能热交换器、13空气能机组、14、硅胶圈、15地暖散热系统(冬季供暖，夏季制冷)、16溴化锂吸收式制冷机组、17太阳能集热器进水电磁阀、18、太阳能集热器进水管、19、地暖管道夏季回水管、20、低温水箱进水管、21、太阳能高效集热器、22、高温水箱进水管、23、辅助加热装置24、地源热水供水管、25、水箱B至A连通管、26、电磁阀、27地暖散热系统冬季供热管、28、膨胀水箱、29、地暖制冷系统夏季供水管、30温控阀、31、温控泵、32、地暖系统低温热水回流至水箱B的回流管、33、太阳能制冷空调至水箱B的回水管、35、温控泵、36、夏季地板制冷空气能供水管、37、生活用水点、38、控制器、39、空调箱。
具体实施方式
如图I所示本实用新型具体结构如下太阳能高效集热器(21)是由l-η组太阳能高效集热器串联或并联，高温储热水箱A (I)和中低温储热水箱B (2 )设置在集热器(21)顶部，水箱A按设定高度高于水箱B，水箱B与集热器(21)相连，集热器给水在冬季优先采用地源热水，太阳能集热器进水管(18)设置于集热器底部，由电磁阀(17)控制上水，水箱A与水箱B有两组管道相连，一组为高温水箱进水管(22)由温控阀控制，另一组水箱A至水箱B连通管(25)由电磁阀(26)控制起高温水箱A的补水功能，水箱A与空气能机组相连，闻温水箱A出水管在冬季与地暖散热系统(15)相连,地暖散热系统(15)循环管与水箱B相连，夏季关闭冬季系统，地暖散热(制冷)系统(15)与膨胀水箱(28)由地暖制冷系统夏季供水管(29)相连，地暖供水管道(19)与空气能机组(13)相连，空气能机组产生的冷媒水储存在膨胀水箱供地暖散热系统(15)进行循环制冷，还可利用冷媒水通过风机盘管吸收室内热量，为室内降温，达到制冷目的。夏季高温水箱A的高温热水通过辅助加热装置(23)提供溴化锂吸收式制冷机组(16)的热媒水溴化锂吸收式制冷机组的循环管道与水箱B相连。中低温水箱B长年作为生活热水供水系统。热水管道与储热水箱均按地区要求设置保温层增加储热效果，储热水箱均设置温控排气阀(6、9 )。工作原理集热器的工作介质在冬季优先采用地源热水，地源热水的温度按地区差异一般在10-22°C左右远高于自来水温度可以大大提高集热效率，太阳能高效集热器运行温度可达60°C _120°C，水箱B与集热器相连由电磁阀与太阳能全智能测控仪控制达到设定水位电磁阀关闭，水箱B内的水温达到设定温度时温控单向阀(11)打开水箱B内的高温热水自然流入水箱A内无需增压，因水箱B与水箱A高度预先设定好，水箱A内水满后水箱B内的水不再流入水箱A内但还可进行热交换使水箱A的水温升高，当温度低于设定温度时温控阀关闭。当水箱A内水位低于设定水位时，水箱B至水箱A连通管(25)通过电磁阀(26)及全智能测控仪控制给水箱A补水，达到设定水位时电磁阀关闭。水箱A内的水温不够时通过温 感探头及太阳能全智能测控仪起动空气能机组，水温达到设定温度后空气能机组关闭。高温热水储存在水箱A内，进入寒冷的冬季通过地暖冬季供热管(27)源源不断地提供高温热水到地暖散热系统。必须先将系统进行冬夏行环管路转换，以高温水箱A生产的热水为热煤水，在地板盘管中循环流动，加热地板，通过地面辐射的方式向室内供热。低温热水地板辐射采暖所需供水温度在35°C -50°C，较普通暖气片供水温度85°C _95°C低得多，从采暖水箱到采暖末端是低温传输，所以传输热损大大减少。由于加热管在地下面，地板散发的热量从低处向高处传送，在2米以内的人体活动区域被有效利用，热损失小。地暖不占用室内空间且温度梯度均匀，不像普通暖气片那样冷热不均又占用空间。地暖系统进出水均装有温控阀低温热水利用温控泵回流至低温水箱B内通过集热器加热进入水箱A内储存如此周而复始的循环利用达到节约能源的目的。进入夏季制冷时必须先将系统进行冬夏季循环管路转换，水箱B为用户提供生活热水，水箱A通过辅助加热装置为吸溴化锂收式制冷机组提供热媒水。由热泵机组生产低温水并储存于膨胀水箱，通过风机盘管吸收室内热量，为室内降温，达到制冷目的，还可利用膨胀水箱内的冷媒水与地下地源水在地板散热(制冷)系统内循环达到制冷的目的。由于采用冷水系统，室内水分及人体水分不易流失，所以远比直接使用氟系统舒适。在夏季空调制冷系统开启，冬季采暖系统关闭。高温水箱A中的高温水进入太阳能空调溴化锂吸收式制冷机组，再由溴化锂吸收式制冷机组向水箱B回水。若高温水箱A温度超过120°C，则温控排气阀(6)自动打开放蒸汽至温度回到120°C自动关闭。若高温水箱A的温度低于100°C，则辅助加热装置(23)自动开启，加热高温水箱中的水温到达100°C后关闭。水箱B利用溴化锂吸收式制冷机组的余热回水通过集热器加热提供生活用热水，以上的自动控制都由全智能测控仪完成。夏季太阳能空调制冷系统包括相连的溴化锂吸收式制冷机组(16)和空调箱
(39)。高温水箱A连接溴化锂吸收式制冷机组(16)，提供溴化锂吸收式制冷机组(16)运行所需的热媒水，溴化锂吸收式制冷机组(16)制冷后的低温水由回水管道流回水箱B。溴化锂吸收式制冷机组(16)的工作原理是利用两种物质浓度随其温度压力变化而变化这一物理特性，将制冷剂与溶液分离，通过制冷剂的蒸发而制冷，又通过溶液实现对制冷剂的吸收，而形成一个制冷循环系统。本实用新型采用了溴化锂一水二元溶液做介质。以溴化锂(沸点1265°C)做吸收剂，水(沸点100°C)做制冷剂。溴化锂吸收式制冷机组
(16)主要由发生器，冷凝器，蒸发器和吸收器四个热交换设备组成，其具体工作原理如图3所示。溴化锂吸收式制冷机组(16)的循环分制冷剂循环与吸收剂循环两个循环回路，图3中左半部是制冷剂循环，属逆循环，由蒸发器、冷凝器和节流装置组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却水放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器。在蒸发器中，该制冷剂液体被气化为低压冷剂蒸汽，同时吸收被冷却介质的热量，产生制冷效应。右半部为吸收剂循环，属正循环，主要由吸收器，发生器和溶液泵组成。在吸收器中，用液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的。吸收剂吸收制冷剂蒸汽而形成制冷剂一吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器，在发生器中该溶液被加热，沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂蒸汽，又与吸收剂分离，然后制冷剂蒸汽至冷凝器液化。吸收剂返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂，循环运行，从而使溴化锂吸收式制冷机组(16)达到制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机组(16)连接空调箱(39)，为用户提供夏季空调制冷使用。 本实用新型是融合了天体间的太阳能、空气能及地下的地源能的一种供热制冷系统，使太阳能集热器在夏季与辅助加热装置配合能够提供夏季太阳能空调制冷的高温热媒水与生活热水，还可提供开水与蒸汽。空气能装置在冬季与太阳能、地源能配合为用户提供采暖供热在夏季也可提供制冷的功能。由此扩大了太阳能、空气能、地源能的利用时间和范围，使得天然绿色能源全年供求达到平衡，很少使用常规能源可以节约大量用于供热制冷的常规能源，达到节能环保的社会效益与降低成本节约开支的经济效益。需要理解到的是以上对本实用新型的描述虽然作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本实用新型的简单说明，而不是对本实用新型的限制，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种太空能地源能结合的供热制冷系统，其特征在于它结合了太阳能、空气能与地源能，它包括太阳能高效集热器是由l-η组太阳能高效集热器串联或并联，高温储热水箱A和中低温储热水箱B，水箱B与集热器相连，太阳能集热器进水管设置于集热器底部连接电磁阀与测控仪，水箱A与水箱B有两组管道相连，一组为高温水箱进水管设温控阀，另一组水箱A至水箱B连通管设电磁阀与测控仪相连，空气能机组冬季与水箱A相连夏季与膨胀水箱相连，闻温水箱A出水管在冬季与地暖散热系统相连,地暖散热系统回水管与水箱B相连设温控泵，夏季关闭冬季系统，地暖散热(制冷)系统与膨胀水箱、地暖制冷系统夏季供水管相连，地源水供水管道与空气能机组相连，夏季高温水箱A与溴化锂吸收式制冷机组相连，高温水箱A设辅助加热装置，溴化锂吸收式制冷机组与空调箱相连，热媒水循环管道与水箱B相连，储热水箱均设置温控排气阀。
2、根据权利要求I所述一种太空能地源能结合的供热制冷系统，其特征在于，所述夏季制冷空调系统包括溴化锂吸收式制冷机组和空调箱，所述溴化锂吸收式制冷机组连接所述水箱A和水箱B，水箱A通过辅助加热装置提供溴化锂吸收式制冷机组的热媒水，水箱B接收所述的溴化锂吸收式制冷机组的余热回水；所述空调箱连接所述溴化锂吸收式制冷机组。
3、根据权利要求I所述一种太空能地源能结合的供热制冷系统，其特征在于太阳能集热器是由l-η组太阳能高效集热器串联或并联可用平板式或真空管式，储热水箱组位于集热器顶部，储热水箱与热水管道均设置保温层。
4、根据权利要求I所述一种太空能地源能结合的供热制冷系统，其特征在于本装置可l-η组串联或并联，单组可作为家庭采暖、供热、制冷用，多组可为大型集中用热单位提供采暖、供热、制冷。
5、根据权利要求I所述一种太空能地源能结合的供热制冷系统，其特征在于冬季地源热水供水管道与集热器底部相连，夏季地源水管道与空气能机组、地板散热系统相连。
专利摘要本实用新型是一种太空能地源能结合的供热制冷系统，它包括集热器、储热水箱组、空气能机组，在集热器顶部设置两个集热水箱A和B，冬季优先采用地源热水作为集热器给水。水箱A冬季与空气能配合提供地暖散热的循环热水，夏季与辅助加热装置配合提供太阳能制冷空调的热媒水。空气能机组夏季与地源能、配合达到制冷的目的。水箱B长期提供生活用热水。本实用新型设计巧妙，构思新颖，结构简单，造价低廉，起到了节能环保的社会效益和降低成本的经济效益。
文档编号F25B27/00GK202598948SQ20122010184
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者黄如瑾 申请人:黄如瑾