[发明专利]一种太阳能吸收式空调系统

说明书

本发明涉及一种太阳能吸收式空调系统。

由于夏天强烈的太阳辐照恰好与夏季迫切的制冷需求相匹配，因此，用太阳能替代常规能源驱动空调系统，可以充分利用自然条件，对节能和环保都具有十分重要的意义。为此，当前世界各国都在加紧进行太阳能空调的研究，许多国家已经建立或正在建立太阳能空调系统。现有的大多数太阳能吸收式空调系统主要是由平板型太阳能集热器、吸收式制冷机、储热水箱、冷却塔、空调箱和辅助锅炉等部分组成。其存在以下问题：1、由于平板型太阳能集热器在高工作温度时的集热效率较低，一般在60℃以下，不能满足吸收式制冷热的需求。2、由于系统中仅具有一个的储热水箱，当太阳升起后，需要很长的加热时间，才能使储水箱中的水温达到制冷或供暖的要求，因此，早晨经常需要启动辅助锅炉。3、由于夏季夜晚也需要制冷，而现有系统中，一方面太阳能储热水箱的容量有限，太阳落山以后的制冷，往往需要使用辅助锅炉供热水，不能充分地利用太阳能；另一方面储热水箱内的热水温度高，散热较快，又存在热量浪费的问题。

针对上述问题，本发明的目的是提供一种加热温度高，加热速度快，供热时间长，能源利用充分的太阳能吸收式空调系统。

为实现上述目的，本发明采取以下设计：一种太阳能吸收式空调系统，它包括一太阳能集热器，其设置在建筑物顶部；一吸收式制冷机，其设置在机房内；一储热水箱，所述储热水箱的一进、出水口通过管路和阀门与所述集热器连接成一循环回路，另一进、出水口通过管路和阀门与所述制冷机内的热水管连接成一循环回路；一冷却塔，其通过管路和阀门与所述制冷机内的冷却管连接成一循环回路；若干空调箱，其内设置有供风盘管，所述空调箱与所述制冷机连接；一辅助锅炉，其进、出水口通过管路和阀门与所述制冷机内的热水管和空调箱分别连接成一循环回路；若干循环水泵和阀门，其分别设置在各个管路上；其特征在于：它还包括一速热水箱，其一进、出水口分别通过管路和阀门与所述储热水箱并联、与所述集热器形成一循环回路，其另一进、出水口分别通过管路和阀门与所述储热水箱并联、与所述制冷机内的热水管形成一循环回路；所述太阳能集热器为热管式真空管太阳能集热器。

为更充分利用太阳能，本发明还可以在所述空调箱与所述制冷机之间设置一储冷水箱，所述储冷水箱的一进、出水口通过管路和阀门与所述制冷机的制冷管连接成一循环回路，另一进、出水口通过管路和阀门与所述空调箱连接成一循环回路。

本发明还可以包括一生活用热水箱，其内带有盘管，所述盘管通过管路和阀门与所述储热水箱并联、与所述集热器连接成一循环回路；

本发明所述辅助锅炉为燃油、燃气、电热水锅炉中的一种。

本发明由于采取以上设计，其具有以下优点：1、本发明由于采用热管式真空管太阳能集热器作为集热装置，因此，热效率高、耐冰冻、启动快、保温好、承压高、耐热冲击、运行可靠、维修方便，一般可以使热水的工作温度达到90℃左右，进而使制冷机充分发挥制冷效果，满足多楼层大面积的制冷需求。2、本发明由于增设了一个小型速热水箱，因此，可以在太阳刚刚升起的时候，先加热小型速热水箱，使其尽快达到制冷机要求的供热水；当太阳辐照温度逐渐升高，小型速热水箱的水已经被加热时，可以换成为大储热水箱加热，从而有效地加长了太阳能制冷的时间。3、本发明由于增设了一个储冷水箱，其不但可以使制冷空调输出的温度比较稳定，而且可以在白天储存较多的低温水，当太阳下山储热水箱的温度无法满足制冷机需求时，可以关闭制冷机，直接利用较低的水温通过空调箱向室内供冷。4、由于制冷机的出口水温约为8℃，而储热水箱的水温一般在90℃左右，与环境温度(假设为30℃)相比，储冷水箱与环境之间的温差要比储热水箱与环境之间的温差小得多，因此，在同等条件下，储冷水箱的保温隔热效果比储热水箱好，可以储存更多的能量，在太阳下山后可以具有更长时间的供冷效果。5、本发明由于同时设置了一小型速热水箱和一储冷水箱，因此可以在同样制冷和供热面积的情况下，不增加储热水箱的体积，使整个空调系统小型化，较大程度地降低了保温层的制作成本和制作难度，有效地延长了储存能量的使用时间，极大地提高了太阳能的利用率。

下面结合附图对本发明进行详细地说明。

图1是本发明系统示意图

图2是本发明集热器中的热管式真空集热管示意图

图3是图2中半圆柱面状吸热板示意图

图4是图2中平面状吸热板示意图

如图1所示，本发明包括热管式真空管集热器1，吸收式制冷机2，辅助锅炉3，冷却水塔4，储热水箱5，小型速热水箱6，储冷水箱7，空调箱13、14、15，生活用热水箱9等。