專利名稱：一種太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及中央空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)能耗較大，尤其用于夏季制冷時，為了保證空調(diào)房間內(nèi)部 空氣的清新，需要不斷引入新風(fēng)，而將溫度比大氣溫度低的排風(fēng)直接排到空氣，造成冷 量的浪費(fèi)。當(dāng)空氣中的濕度比較大時，中央空調(diào)需要對空氣進(jìn)行除濕，需要部分能量對 空氣進(jìn)行預(yù)熱處理，在除濕過程中析出的水分的溫度相對來說較低，但這部分水通常直 接排走，也造成了冷量的浪費(fèi)。當(dāng)夏季太陽能比較充足時，太陽熱水器利用效率比較低 下。綜上所述，傳統(tǒng)的中央空調(diào)在制冷過程存在過多的能量浪費(fèi)，若將這些能量回 收并加以利用，并通過太陽能與熱泵相結(jié)合對中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，將使中央空調(diào)節(jié) 能效果明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種有利于充分利用太陽能，節(jié)約能耗的太陽能與熱 泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)。本實用新型的太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)，包括與房間連接的太陽能 熱水器、送風(fēng)管道、排風(fēng)管道、旁路管道、回風(fēng)管道、冷水塔、第一風(fēng)閥控制器、第二 風(fēng)閥控制器、液位控制器和溫度控制器。送風(fēng)管道從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次設(shè)有進(jìn)風(fēng)閥、 濕度傳感器、主風(fēng)閥、冷水盤管和熱水盤管，送風(fēng)管道的出風(fēng)口與房間連接；排風(fēng)管道 的進(jìn)風(fēng)口與房間連接，排風(fēng)管道的出風(fēng)口通過排風(fēng)閥與冷水塔相連；回風(fēng)管道一端連接 在送風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)閥的出風(fēng)端，另一端連接排風(fēng)管道的排風(fēng)閥的進(jìn)風(fēng)端，在回風(fēng)管道中 設(shè)有回風(fēng)閥；旁路管道的一端連接在主風(fēng)閥的進(jìn)風(fēng)端，從旁路管道的進(jìn)風(fēng)口至出風(fēng)口依 次連接旁路風(fēng)閥、預(yù)熱盤管、熱泵的冷水端和熱泵的熱水端，旁路管道的出風(fēng)口連接在 送風(fēng)管道的冷水盤管和熱水盤管之間；冷水塔的進(jìn)水口與三通閥第一個口相連，三通閥 第二個口經(jīng)過第二水泵與儲水箱相連，三通閥第三個口與補(bǔ)水相連；液位控制器的測量 端分別與儲水箱和冷水塔相連，液位控制器的控制端分別與第二水泵和三通閥相連。旁 路管道中的預(yù)熱盤管通過第一水泵與太陽能熱水器的水箱連接；第一風(fēng)閥控制器的控制 端分別與排風(fēng)閥、回風(fēng)閥和進(jìn)風(fēng)閥相連；第二風(fēng)閥控制器的輸出端與溫度控制器的輸入 端相連，第二風(fēng)閥控制器的測量端與濕度傳感器連接，第二風(fēng)閥控制器的控制端分別與 主風(fēng)閥和旁路風(fēng)閥相連。溫度控制器的測量端置于太陽能熱水器的水箱中，溫度控制器 的控制端與第一水泵相連。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)1.太陽能熱水器一方面可以提供生活用水；另一方面可以預(yù)熱濕度較大的空氣。有利于空氣中的水分的析出，減少了中央空調(diào)的能耗，提高了太陽能熱水器的利用效率。2.熱泵的利用，提高了中央空調(diào)系統(tǒng)的能量利用效率。同時將熱泵的冷水端析 出的低溫水，用于補(bǔ)充冷水塔中的冷卻水的缺失，從而減少了冷水塔風(fēng)機(jī)的能耗。3.將房間的排風(fēng)引入冷水塔，對冷卻水進(jìn)行降溫。有效對排風(fēng)進(jìn)行了排風(fēng)冷量 的回收利用。4.經(jīng)改造的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、施工容易、控制方便。
附圖是太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。圖中1.太陽能熱水器、2.三通閥、3.冷水塔、4.第一風(fēng)閥控制器、5.第一水 泵、6.溫度控制器、7.第二風(fēng)閥控制器、8.冷水盤管、9.熱水盤管、10.房間、11.液位控 制器、12.預(yù)熱盤管、13.熱泵的冷水端、14.熱泵的熱水端、15.第二水泵、16.儲水箱、
17.濕度傳感器、18.排風(fēng)閥、19.回風(fēng)閥、20.進(jìn)風(fēng)閥、21.主風(fēng)閥、22.旁路風(fēng)閥、30.送 風(fēng)管道、31.排風(fēng)管道、32.旁路管道、33.回風(fēng)管道。
具體實施方式
下面結(jié)合示意圖，對本實用新型作進(jìn)一步的描述和說明。參照圖1，太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括與房間10連 接的太陽能熱水器1、送風(fēng)管道30、排風(fēng)管道31、旁路管道32、回風(fēng)管道33、冷水塔 3、第一風(fēng)閥控制器4、第二風(fēng)閥控制器7、液位控制器11和溫度控制器6。送風(fēng)管道30 從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次設(shè)有進(jìn)風(fēng)閥20、濕度傳感器17、主風(fēng)閥21、冷水盤管8和熱水盤 管9，送風(fēng)管道30的出風(fēng)口與房間10連接；排風(fēng)管道31的進(jìn)風(fēng)口與房間10連接，排風(fēng) 管道31的出風(fēng)口通過排風(fēng)閥18與冷水塔3相連；回風(fēng)管道33 —端連接在送風(fēng)管道30的 進(jìn)風(fēng)閥20的出風(fēng)端，另一端連接著排風(fēng)管道31的排風(fēng)閥18的進(jìn)風(fēng)端，在回風(fēng)管道33中 設(shè)有回風(fēng)閥19;旁路管道32的一端連接在主風(fēng)閥21的進(jìn)風(fēng)端，從旁路管道32的進(jìn)風(fēng)口 至出風(fēng)口依次連接旁路風(fēng)閥22、預(yù)熱盤管12、熱泵的冷水端13和熱泵的熱水端14，旁路 管道32的出風(fēng)口連接在送風(fēng)管道30的冷水盤管8和熱水盤管9之間；冷水塔3的進(jìn)水口 與三通閥2第一個口相連，三通閥2第二個口經(jīng)過第二水泵15與儲水箱16相連，三通閥 2第三個口與補(bǔ)水相連；液位控制器11的測量端分別與儲水箱16和冷水塔3相連，液位 控制器11的控制端分別與第二水泵15和三通閥2相連。旁路管道32中的預(yù)熱盤管12 通過第一水泵5與太陽能熱水器1的水箱連接；第一風(fēng)閥控制器4的控制端分別與排風(fēng)閥
18、回風(fēng)閥19和進(jìn)風(fēng)閥20相連；第二風(fēng)閥控制器7的輸出端與溫度控制器6的輸入端 相連，第二風(fēng)閥控制器7的測量端與濕度傳感器17連接，第二風(fēng)閥控制器7的控制端分 別與主風(fēng)閥21和旁路風(fēng)閥22相連。溫度控制器6的測量端置于太陽能熱水器1的水箱 中，溫度控制器6的控制端與第一水泵5相連。太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)用于制冷時，第一風(fēng)閥控制器4根據(jù) 房間內(nèi)的溫度，控制排風(fēng)閥18、回風(fēng)閥19、進(jìn)風(fēng)閥20的開啟狀態(tài)與開口大小。房間回 風(fēng)與新風(fēng)分別經(jīng)過回風(fēng)閥19和進(jìn)風(fēng)閥20的混合后形成混合風(fēng)，混合風(fēng)的濕度被濕度傳感器17測量，第二風(fēng)閥控制器7根據(jù)混合風(fēng)的濕度大小，控制主風(fēng)閥21和旁路風(fēng)閥22的 開啟狀態(tài)和開口大小。經(jīng)過旁路風(fēng)閥的混合風(fēng)，被預(yù)熱盤管12預(yù)熱后，在熱泵的冷水端 13析出水分，從而降低了空氣中的濕度，接著被熱泵的熱水端14加熱，與被冷水盤管8 冷卻的冷風(fēng)混合，經(jīng)過熱水盤管9后，形成人體舒適的風(fēng)吹入房間。房間的排風(fēng)經(jīng)過排 風(fēng)閥18引入冷水塔3，與冷卻水進(jìn)行熱交換，帶走熱量。第二風(fēng)閥控制器7和溫度控制器6構(gòu)成串級控制，第二風(fēng)閥控制器7的輸出作為 溫度控制器6的輸入值。當(dāng)旁路風(fēng)閥22開啟并且太陽能熱水器1中的水箱的溫度值達(dá) 到預(yù)先設(shè)置溫度時，溫度控制器6促使第一水泵5正常工作，從而使預(yù)熱盤管12正常工 作。經(jīng)過預(yù)熱后的旁路混風(fēng)在熱泵的冷水端13析出水分，析出的水分經(jīng)過冷水端13 下部的托盤，最終流到儲水箱16中。液位控制器11根據(jù)冷水塔3和儲水箱16中液位情 況，對第二水泵15和三通閥2進(jìn)行控制。當(dāng)冷水塔3中的冷卻水的液位低于預(yù)先設(shè)定值 時，需要對冷卻水進(jìn)行補(bǔ)水，且儲水箱16中的液位達(dá)到一定高度時，液位控制器11控 制第二水泵15和三通閥2，用儲水箱16中的水對冷卻水進(jìn)行補(bǔ)給；反之，補(bǔ)水側(cè)進(jìn)行補(bǔ) 給。當(dāng)冷水塔3中的冷卻水的液位達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大值時，補(bǔ)水停止。
權(quán)利要求1. 一種太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于包括與房間(10)連接的太 陽能熱水器(1)、送風(fēng)管道(30)、排風(fēng)管道(31)、旁路管道(32)、回風(fēng)管道(33)、冷 水塔(3)、第一風(fēng)閥控制器(4)、第二風(fēng)閥控制器(7)、液位控制器(11)和溫度控制器 (6)，送風(fēng)管道(30)從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次設(shè)有進(jìn)風(fēng)閥(20)、濕度傳感器(17)、主風(fēng)閥 (21)、冷水盤管⑶和熱水盤管(9)，送風(fēng)管道(30)的出風(fēng)口與房間(10)連接；排風(fēng)管 道(31)的進(jìn)風(fēng)口與房間(10)連接，排風(fēng)管道(31)的出風(fēng)口通過排風(fēng)閥(18)與冷水塔 (3)相連；回風(fēng)管道(33) —端連接在送風(fēng)管道(30)的進(jìn)風(fēng)閥(20)的出風(fēng)端，另一端連接 排風(fēng)管道(31)的排風(fēng)閥(18)的進(jìn)風(fēng)端，在回風(fēng)管道(33)中設(shè)有回風(fēng)閥(19)；旁路管道 (32)的一端連接在主風(fēng)閥(21)的進(jìn)風(fēng)端，從旁路管道(32)的進(jìn)風(fēng)口至出風(fēng)口依次連接旁 路風(fēng)閥(22)、預(yù)熱盤管(12)、熱泵的冷水端(13)和熱泵的熱水端(14)，旁路管道(32) 的出風(fēng)口連接在送風(fēng)管道(30)的冷水盤管(8)和熱水盤管(9)之間；冷水塔(3)的進(jìn)水 口與三通閥(2)第一個口相連，三通閥(2)第二個口經(jīng)過第二水泵(15)與儲水箱(16)相 連，三通閥(2)第三個口與補(bǔ)水相連；液位控制器(11)的測量端分別與儲水箱(16)和冷 水塔(3)相連，液位控制器(11)的控制端分別與第二水泵(15)和三通閥(2)相連，旁路 管道(32)中的預(yù)熱盤管(12)通過第一水泵(5)與太陽能熱水器(1)的水箱連接；第一風(fēng) 閥控制器⑷的控制端分別與排風(fēng)閥(18)、回風(fēng)閥(19)和進(jìn)風(fēng)閥(20)相連；第二風(fēng)閥控 制器(7)的輸出端與溫度控制器(6)的輸入端相連，第二風(fēng)閥控制器(7)的測量端與濕度 傳感器(17)連接，第二風(fēng)閥控制器(7)的控制端分別與主風(fēng)閥(21)和旁路風(fēng)閥(22)相 連，溫度控制器(6)的測量端置于太陽能熱水器⑴的水箱中，溫度控制器(6)的控制端 與第一水泵(5)相連。
專利摘要本實用新型公開的太陽能與熱泵相結(jié)合的中央空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能熱水器、送風(fēng)管道、排風(fēng)管道、旁路管道、回風(fēng)管道、冷水塔、兩個風(fēng)閥控制器、液位控制器和溫度控制器。該中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)采用太陽能與熱泵相結(jié)合技術(shù)，一方面可以提供生活用水，另一方面可以預(yù)熱濕度較大的空氣，熱泵的利用有利于減少冷水塔風(fēng)機(jī)的能耗。將房間的排風(fēng)引入冷水塔，有利干排風(fēng)冷量的回收利用。本實用新型的中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，能耗低，能量利用率高，可實現(xiàn)對房間內(nèi)的空氣進(jìn)行溫度和濕度調(diào)節(jié)，控制方便。
文檔編號F24F12/00GK201795564SQ201020508598
公開日2011年4月13日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者姚纓英, 王成立, 高慧 申請人:浙江大學(xué)