一种太阳能辅助压缩式换热系统及空调的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种太阳能辅助压缩式换热系统及空调。

背景技术：

空调即空气调节器，是一种用于给空间区域(一般为密闭)提供处理空气温度变化的机组，从而满足人体舒适或工艺工程的要求。

空调中的换热系统包括压缩机、冷凝器和蒸发器。无论换热系统在制热还是制冷的过程中，压缩机始终在高负荷的状态下运行，电能消耗大，不利于降低能耗。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提出一种太阳能辅助压缩式换热系统，在制热过程中，压缩机可以在低负荷状况下运行，达到节约能源的效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳能辅助压缩式换热系统，包括压缩机、蒸发器和冷凝器，还包括四通阀、三通阀及太阳能集热器，所述压缩机的出口与所述三通阀的第一阀口连通，所述三通阀的第二阀口与所述太阳能集热器的进口连通，所述三通阀的第三阀口并入所述太阳能集热器的出口后与所述四通阀的第一阀口连通，所述四通阀的第二阀口与所述压缩机的进口连通；

所述冷凝器和所述蒸发器串联，且所述四通阀的第三阀口和第四阀口分别与所述冷凝器和所述蒸发器连通。

其中，所述太阳能集热器为真空玻璃管型集热器或平板型集热器。

其中，所述压缩机的进口端还串联有气液分离器。

其中，所述蒸发器和所述冷凝器之间还串联有节流装置和储液罐。

其中，所述太阳能集热器内设置有导热管，所述导热管的两端分别由所述太阳能集热器的进口和出口伸出，所述导热管的两端分别与所述三通阀的第二阀口和所述四通阀的第一阀口连通。

其中，所述导热管道的两端均设置有钠子接头。

其中，所述导热管为铜管。

其中，所述导热管包括多个串联的U型管。

其中，所述压缩机为变频压缩机或变容量压缩机。

本实用新型的另一个目的在于提出一种空调，在制热过程中，压缩机可以在低负荷状况下运行，达到节约能源的效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种空调，包括控制器，还包括上述所述的太阳能辅助压缩式换热系统。

有益效果：本实用新型提供了一种太阳能辅助压缩式换热系统及空调。该太阳能辅助压缩式换热系统中增加了太阳能集热器，换热介质经过压缩机后可以进入太阳能集热器吸收热量，之后进入冷凝器放热实现制热，使得在达到需要的制热量的前提下，压缩机可以相对低负荷状况下运行，达到节约能源的效果。此外，通过三通阀可以在太阳能辅助压缩式换热系统过热或没有太阳能辐射的情况下，屏蔽太阳能集热器，达到防止过热或防止太阳能辅助压缩式换热系统压力降低的目的。

附图说明

图1是本实用新型提供的太阳能辅助压缩式换热系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种太阳能集热器的结构示意图；

图3是本实用新型提供的另一种太阳能集热器的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图。

其中：

1、压缩机；2、蒸发器；3、冷凝器；4、四通阀；5、太阳能集热器；51、导热管；52、卡套；53、钠子接头；6、三通阀；7、节流装置；8、储液罐；9、气液分离器；10、风扇。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种空调，包括控制器和太阳能辅助压缩式换热系统，控制器用于控制太阳能辅助压缩式换热系统制热或制冷，从而满足人体舒适或工艺过程的需求。

如图1所示，太阳能辅助压缩式换热系统包括压缩机1、蒸发器2和冷凝器3。以太阳能辅助压缩式换热系统调节室内温度为例，在制热过程中，换热介质经过压缩机1后进入冷凝器3中，在冷凝器3中放热以便提高室内温度，放热后的换热介质进入蒸发器2内吸热，之后再次进入压缩机1中完成一个制热过程。在制冷过程中，换热介质经过压缩机1后进入蒸发器2内散热以将热量散发至室外，散热后的换热介质进入冷凝器3中吸收室内的热量，之后再次进入压缩机1中完成一个制冷过程。为了提高蒸发器2与室外的热交换效率，太阳能辅助压缩式换热系统还包括风扇10，风扇10可以提高室外气体相对蒸发器2的流动，从而加快散热效率。

为降低太阳能辅助压缩式换热系统在制热过程中的能耗，太阳能辅助压缩式换热系统还包括四通阀4、三通阀6和太阳能集热器5。压缩机1的出口与太阳能集热器5的进口连通，太阳能集热器5的出口与四通阀4的第一阀口连通，四通阀4的第二阀口与压缩机1的进口连通，即压缩机1、太阳能集热器5和四通阀4组成一个循环回路。四通阀4的第三阀口和第四阀口分别与冷凝器3和蒸发器2连通，冷凝器3与蒸发器2串联。

在制热过程中，换热介质经过压缩机1后处于高温高压状态，高温高压的换热介质进入太阳能集热器5中进一步吸热，之后通过四通阀4进入冷凝器3中，在冷凝器3中放热以便提高室内温度，放热后的换热介质进入蒸发器2内吸热，之后再次进入压缩机1中完成一个制热过程。通过设置太阳能集热器5，换热介质在放热之前吸收太阳能的辐射热量，使得在达到需要的制热量的前提下，压缩机1可以在相对低负荷状况下运行，降低压缩机1需要的能耗，达到节约能源的效果。

为使压缩机1能够根据太阳能集热器5的工作情况调整压缩负荷，压缩机1可以为变频压缩机或变容量压缩机。变频压缩机可以通过控制其转速在一定范围内连续调节，从而连续改变输出能量的压缩机。变容量压缩机包括数码涡旋压缩机，其通过轴向柔性技术实现压缩机容量的调节，从而调节压缩机的输出能量。

为避免换热介质热量过高从而导致系统过热，太阳能辅助压缩式换热系统中还设置有三通阀6，三通阀6可以在系统过热时屏蔽太阳能集热器5，使将经过压缩机1的换热介质直接通过四通阀4进入冷凝器3中。具体地，三通阀6的第一阀口与压缩机1的出口连通，三通阀6的第二阀口与太阳能集热器5的进口连通，三通阀6的第三阀口分别与太阳能集热器5的出口以及四通阀4的第一阀口连通，即三通阀6的第三阀口并入太阳能集热器5的出口后与四通阀4的第一阀口连通。当系统过热时，三通阀6的第一阀口和第三阀口导通，经过压缩机1的换热介质依次经过三通阀6的第一阀口和第三阀口后进入四通阀4内，从而避免换热介质进入太阳能集热器5内吸热，缓解系统过热。

此外，通过设置三通阀6，还可以在无太阳能辐射的情况下，屏蔽太阳能集热器5，防止换热介质通过太阳能集热器5，防止热量散失，避免系统内压力降低。

为了避免进入压缩机1内的换热介质中存在液体，从而出现压缩机1内大量积液的情况，压缩机1的进口端还设置有气液分离器9。换热介质经过气液分离器9进行气液分离后，气态的换热介质进入压缩机1内，从而保证压缩机1的正常工作。

冷凝器3与蒸发器2之间还设置有节流装置7及储液罐8，储液罐8用于储存并提供换热介质。节流装置7设置于蒸发器2与储液罐8之间，节流装置7用于控制太阳能辅助压缩式换热系统内流通的换热介质的流量，从而调节室内温度的升降速率。本实施例中节流装置7可以为膨胀阀。膨胀阀能够使中温高压的液体换热介质通过其节流作用成为低温低压的湿蒸汽，膨胀阀通过蒸发器2末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器2面积利用不足和敲缸现象。

在制冷过程中，三通阀6的第一阀门和第三阀门连通。经过压缩机1后的换热介质通过四通阀4的第一阀门和第四阀门进入蒸发器2中散热，散热后的换热介质经过冷凝器3后，通过四通阀4的第三阀门和第二阀门进入压缩机1中，完成制冷。

如图2和图3所示，太阳能集热器5可以为正空玻璃管型集热器或平板型集热器。为避免使用真空玻璃管型集热器出现炸管的现象，本实施例中，太阳能集热器5选取为平板型集热器。

如图4所示，太阳能集热器5内设置有导热管51，导热管51的两端分别由太阳能集热器5的进口和出口伸出，导热管51的两端分别与三通阀6的第二阀口和四通阀4的第一阀口连通。具体地，导热管51可以为铜管，铜管的导热效果好。在其他实施例中，导热管51也可以由其他材料制成。铜管与太阳能集热器5的进口和出口之间可以设置密封垫，密封垫与铜管和太阳能集热器5的进出口螺纹连接，从而将铜管固定。铜管的两端上还设置有卡套52，卡套52的截面面积大于太阳能集热器5的进口和出口的开口大小，从而避免铜管的管口滑入太阳能集热器5中。

为方便铜管的两端与三通阀6和四通阀4连接，铜管的两端还可以通过焊接设置有钠子接头53。在组装太阳能辅助压缩式换热系统时，只需要将三通阀6和四通阀4的阀口通过管道与钠子接头53连接即可，减少现场组装过程中铜管的焊接操作，有利于提高组装效率。

铜管在太阳能集热器5内的分布情况可以根据实际需要设计成不同的流道形成。为了提高铜管内换热介质吸收太阳能辐射的效果，铜管在太阳能集热器5内的部分可以包括多个串联的U型管，增大换热介质在太阳能集热器5内的流动行程，从而增大铜管与太阳能辐射的换热面积，可以进一步降低压缩机1的工作负荷，有利于节能降耗。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。