[发明专利]一种太阳能热管空调系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种太阳能热管空调系统及其控制方法，属于太阳能热管空调技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种太阳能热管空调系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括空调室内机、空调室外机，还包括控制器，空调室外机内还设置有热管工质‑制冷剂换热器，室内换热器通过电子膨胀阀连接热管工质‑制冷剂换热器后接入室外机换热器，热管工质‑制冷剂换热器的两端还连接有热管换热盘管，在热管工质‑制冷剂换热器的与热管换热盘管之间还设置有热管电子膨胀阀，空调室外机上还设置有温度传感器；本发明应用于热管空调。

技术领域

本发明提供了一种太阳能热管空调系统及其控制方法，属于太阳能热管空调系统及其控制方法技术领域。

背景技术

随着国家及地方对燃煤锅炉使用的限制，20蒸吨/h以下的燃煤锅炉已严禁使用。越来越多的煤矿供热方式采用燃气锅炉、太阳能、土壤源热泵、空气源热泵、电加热等方式代替。

煤矿建筑中食堂、机修车间等建筑物因其占地面积大、层高高导致冬季供热负荷很大。现在煤矿中一些食堂、机修间等建筑物已开始使用空气源热泵系统冬季供热。因单一使用空气源热泵系统冬季供热造成供热系统中空气源热泵台数很多，供热系统投资大。且当室外气温低于-15℃时，空气源热泵供热系统COP值大幅降低，导致能耗居高不下等问题。

太阳能是永久的可再生清洁能源，煤矿建筑中食堂、机修车间等建筑物有大面积的钢筋混凝土屋顶可以集中放置太阳能集热板。为冬季利用太阳能提供了有利条件。山西省是我国煤矿大省，有约688座生产矿井。且山西省大部分区域属于太阳能资源很丰富的地区。充分利用太阳能供热可大幅减少空气源热泵供热系统运行耗电量，节约宝贵的电力资源。同时节省供热成本。

现有的空调系统循环主要由压缩机、膨胀阀、蒸发器、冷凝器组成，实现冬季制热夏季制冷的功能，但是现有的空调系统存在以下问题：

① 冬季无法实现制热能效和制热量的大幅提高；

② 冬季无法合理利用免费的太阳能光热，无法进一步降低碳排放；

③ 冬季若要大幅提升制热量和制热能效，不得不增大蒸发器和冷凝器体积，使机器体积增大，不利于灵活布置安装；

④ 夏季无法实现室外机换热器的强化过冷，不利于制冷量和制冷能效比的大幅提升，不利于节能降碳。

环路热管（Loop Heat Pipe，LHP）是指一种回路闭合环型热管。一般由蒸发器、冷凝器、储液器以及蒸气和液体管线构成。其工作原理为：对蒸发器施加热载荷，工质在蒸发器毛细芯外表面蒸发，产生的蒸气从蒸气槽道流出进入蒸气管线，继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷，回流液体经液体管线进入液体管道对蒸发器毛细芯进行补给，如此循环，而工质的循环由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动，无需外加动力。由于冷凝段和蒸发段分开，环路式热管广泛应用于能量的综合应用以及余热的回收。工质传输管线内径3~5mm，长度可在10m以上，反重力传输距离可在5m以上。

因此，本发明提出一种太阳能热管空调系统及其控制方法，适用于现有空调系统的升级改装，同时解决上述四项问题，无需额外动力耗能，通过环路热管可充分利用免费的太阳能光热。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种太阳能热管空调系统硬件结构的改进。