[发明专利]冷热量储存式太阳能空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能空调装置技术领域，具体说是冷热量储存式太阳能空调装置的技术。

 

背景技术

当前，太阳能空调主要有以下的技术原理方案是太阳能热驱动吸收式空调方案，主要流程原理是：太阳能-热能-制冷（热）-空调。具有典型代表性的是溴化锂太阳能空调系统。就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。热媒水的温度越高，则制冷机的性能系数(亦称COP)越高，这样空调系统的制冷效率也越高。 　　太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成。 　　1）吸收式制冷工作原理：吸收式制冷是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂，低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂—制冷剂组合有两种：一种是溴化锂-水，通常适用于大型中央空调；另一种是水-氨，通常适用于小型空调。吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成。以溴化锂吸收式制冷机为例。在制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后，溶液中的水不断汽化；水蒸气进入冷凝器，被冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化，发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，由溶液泵送回发生器，完成整个循环。 　　2）太阳能吸收式空调工作原理：太阳能吸收式制冷就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、空调箱(或风机盘管)、锅炉等几部分。而太阳能吸收式空调系统是在此基础上再增加太阳集热器、储水箱和自动控制系统。在夏季，被集热器加热的热水首先进入储水箱，当热水温度达到一定值时，由储水箱向制冷机提供热媒水；从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱，再由集热器加热成高温热水；制冷机产生的冷媒水通向空调箱，以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热媒水时，可由辅助锅炉补充热量。在冬季，同样先将集热器加热的热水进入储水箱，当热水温度达到一定值时，由储水箱直接向空调箱提供热水，以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时，也可由辅助锅炉补充热量。在非空调采暖季节，只要将集热器加热的热水直接通向生活用储水箱中的热交换器，就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。

但是太阳能吸收式空调目前存在的局限性包括：虽然太阳能空调开始进入实用化阶段，希望使用太阳能空调的用户不断增加，但目前已经实现商品化的产品大都是大型的溴化锂制冷机，只适用于单位的中央空调；由于自然条件下的太阳辐照度不高，使集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制，目前只适用于层数不多的建筑；目前系统的初投资仍然偏高，只适用于有限的富裕用户；当太阳能转化的能量高于空调过程所需能量时，系统不能把多余的能量储存在系统中，形成了太阳能资源浪费。

3）太阳能逆变电驱动制冷空调方案：

太阳能逆变电驱动制冷空调方案的主要流程原理是：太阳能-电能-制冷(热)-空调。太阳能空调太阳能的低压直流电经过电源逆变器转化为高压直流电，能用于驱动空调；对应的空调系统，则采用变频空调，以目前的技术，定速空调无法使用太阳能电。

此方案的存在着以下的局限性：空调器所需的功率和太阳能电池板提供的功率不匹配的问题。当太阳能电池功率不足时，需要用市电补充，当太阳能功率过大时，需要用蓄电池储存多余的电能，或者向市场电网供电，否则，将不能从分利用太阳能。使用蓄电池和供电上网，大大地增加了环保及成本负担。在没有市电或蓄电池的场合，由于没有能量量储存的功能，空调器在阳光不足时不能为室内提供空调所需的冷量或热量。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能环保的冷热量储存式太阳能空调装置，主要流程原理是：太阳能-电能-制冷（热）-冷（热）量储存-空调。最大限度地充分利用从太阳能转化得到的电能制作室内空调所需的冷量和热量，使太阳能供电与制冷单元制热单元的负荷相匹配，而且去除了补充能源的必需性。

本发明通过以下技术方案来实现。