專利名稱:一種空間差分能源吸收轉換方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明公開一種空間差分能源吸收轉換系統(tǒng),可將所有的空間差分能源,轉 換成可實際利用熱能,本發(fā)明還提供了利用上述方法制成系統(tǒng),屬于冷熱交換裝 置技術領域。
背景技術:
本發(fā)明涉及的"空間差分能源"包括太陽直射光、反射光、其它物質的熱 輻射光、從短波紫外光到可見光、紅外光、毫米微波等輻射電磁波能量及彌散在 空氣中的其它熱能及化學能。在自然界絕大多數(shù)的空間差分能源沒有得到有效地 利用,被白白的浪費掉了,甚至還造成了嚴重的環(huán)境污染,如電磁波輻射等。
在太陽能利用方面,常規(guī)的太陽能熱水器也只是采用真空管吸能技術,垂直 入射光表面吸收一定頻率的太陽能,產熱能低,吸熱速率慢。現(xiàn)有的空氣源熱泵, 利用空氣的對流,從空間吸收熱量,吸熱效率有限,環(huán)境溫度低于零下6"C幾乎 不能供熱,且冷凝溫度不能超過54°C,很難用于寒冷地區(qū)供熱??傊?,人們對 太陽能的利用率很低,受到嚴重的局限。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種空間差分能源吸收轉換方法,利用相變換熱,將冷凝放熱 溫度提升到70以上,實現(xiàn)了零下40'C環(huán)境下,空間能源熱泵可釆暖供熱。
本發(fā)明還提供了應用該方法制成的空間差分能源吸收轉換系統(tǒng),適用于實際 生活當中。
本發(fā)明的技術解決方案如下由吸收空間差分能源的集熱板和室內換熱裝置 連接成一個封閉熱泵循環(huán)系統(tǒng);
室內換熱裝置由空間熱能交換箱、溫度控制箱、制熱箱、熱交換箱、壓縮機 箱組成;
集熱板利用電磁波橫波原理,大量吸收空間彌散的電磁波能量及其它熱能化學能,通過室內換熱裝置使用少量的循環(huán)工質和輸入功率將數(shù)倍的空間能量轉換
成可供使用的熱能,利用物質相變原理,將熱泵冷凝換熱溫度上限54'C提高到 70。C以上。
具體系統(tǒng)結構如下
集熱板安置于室外空間,如建筑物外墻表面,房頂,由相互平行的密集波紋 集熱片脹套接在金屬管束上構成,集熱片由導熱良好的金屬箔片作基材,外表面 涂有一層吸能材料,金屬管束作為主壓縮機蒸發(fā)器連接循環(huán)系統(tǒng);
室內換熱裝置由空間熱能交換箱、溫度控制箱、制熱箱、熱交換箱、壓縮機 箱組成;五部分制成一體也可拆開放置,每個箱體外部均包圍絕熱保溫層。
所述的空間熱能交換箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機冷凝 管、副機蒸發(fā)管、冷量輸出管交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在低溫結晶的 水溶液中,溶液結溫度0'C-6'C,翅片表面涂有吸附水溶液促進結晶速率的酸基 涂層,翅片為金屬箔片;
溫度控制箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機蒸發(fā)管、副機冷凝 管交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在蓄熱鹽溶液中,鹽含水結晶溫度38°C -4(TC,翅片為金屬箔片;
制熱箱中裝有一組多排翅片管成,各單排管為副機冷凝管,房間暖熱輸出管, 自來水換管交替排列,翅片管總成全部浸泡在含有強化導熱介質的石蠟溶液中, 石蠟結晶溫度58"-6(TC,翅片表面塗有與石蠟有強親和力的塗層,翅片為金屬 箔片;
熱交換箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管壓縮機冷卻管,自來水入口 管或房間采暖回水管,翅片管總成全部浸泡在蓄熱鹽溶液中;
壓縮機箱中裝有主、副兩臺壓縮機,壓縮機浸沫在水溶液中,保證穩(wěn)定的運 行工況;主壓縮機通過管路與空間熱能交換箱中多排冷凝管、室外集熱板的金屬 管束、溫度控制箱蒸發(fā)管及管路構成熱泵循環(huán)回路;副壓縮機通過管路與制熱箱 中多排冷凝管、溫度控制箱中冷凝管、空間熱能交換箱多排蒸發(fā)管構成熱泵循環(huán) 迥路;通過副壓縮機系統(tǒng)的運行來控制主壓縮機系統(tǒng)的運行工況,使空間差分能 源集熱板穩(wěn)定在相對于所處空間的低能狀態(tài)。
本發(fā)明的積極效果在于利用電磁波是橫波原理,將空間差分能源集熱板設計成平行于電磁波運行方向的密集翅片窄縫構成人工黑體,大量吸收空間彌散的 電磁波能量及其它熱能化學能,使用少量的循環(huán)工質和輸入功率將數(shù)倍的空間能 量轉換成可供使用的熱能,利用物質相變原理,將熱泵冷凝換熱溫度上限54°C 提高到70'C以上,使空間能源可以廣泛用于寒冷地區(qū)取暖,節(jié)約了大量的能源, 凈化了人類生活空間。本系統(tǒng)結構簡單,工藝性好,性能安全可靠,可廣泛用于 家庭,賓館,機關,學校,工廠等場所的制冷空調、冬季取暖、生活熱水制取。
圖1為本發(fā)明的結構原理圖
具體實施例方式
根據圖1所示,由集熱板l、空間熱能交換箱2、溫度控制箱7、制熱箱ll、 壓縮機箱16、熱交換箱20構成空間差分能源吸收轉換機系統(tǒng)。
集熱板1為本申請人的中國專利03252207. X,由一定間隔的翅片構成人工黑 體窄縫,電磁場波進入窄縫,與兩側面翅片表面吸能物質進行能量交換。
室內換熱裝置由空間熱能交換箱2、溫度控制箱7、制熱箱11、熱交換箱20、 壓縮機箱16,每個箱體外部均包圍絕熱保溫層21。
空間熱能交換箱2中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機冷凝管3、
副機蒸發(fā)管4、冷量輸出管5交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在o。c-6i:的 低溫水結晶溶液6中,翅片表面涂有吸附水溶液促進結晶速率的涂層,翅片為金 屬泊片。
溫度控制箱7中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機蒸發(fā)管9、副機 冷凝管8交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在蓄熱硫酸鈉溶液10中,翅片為 金屬泊片。
制熱箱11中裝有一組多排翅片管成,各單排管為副機冷凝管13,房間暖熱 輸出管14,自來水換熱管12交替排列,翅片管總成全部浸泡在含有強化導熱介 質的石蠟溶液15中,石蠟結晶溫度58°C-60°C,翅片表面塗有與石蠟有強親和 力的塗層,翅片為金屬泊片。
壓縮機箱16中裝有主壓縮機17、副壓縮機18,兩臺壓縮機殼體除頂部外全 部浸沫在水溶液19中。
熱交換箱20中裝有一組多排翅片管總成,各單排管壓縮機冷卻管22,自來水入口管23或房間采暖回水管,翅片管總成全部浸泡在蓄熱硫酸鈉溶液中。
主壓縮機17壓縮產生的高溫高壓工質氣體經管路進入空間熱能交換箱2,冷 凝管3中冷凝散熱,散發(fā)的熱量使副機蒸發(fā)管4中工質吸熱蒸發(fā),冷凝溫度由副 機蒸發(fā)溫度控制,冷凝的工質經毛細管降壓后,在室外集熱板l管束內表面急速 蒸發(fā)使集熱板翅片表面塗層處于低溫低能態(tài),吸收空間能量,吸收了能量的工質 氣體經溫度控制箱7中蒸發(fā)管9再加熱成過熱蒸氣,回到主壓縮機17完成了一 個循環(huán)。副壓縮機18壓縮產生的高溫高壓工質氣體經管路進入制熱箱11中副機 冷凝管13冷凝放熱,使石蠟15吸熱溶解,再進入溫度控制箱7中冷凝管8再冷 卻,使箱中優(yōu)質鹽10吸熱溶解,過冷工質再經毛細管降壓進入空間能源交換箱 2中的副機蒸發(fā)管4吸收主機由空間吸收來的能量,蒸發(fā)為氣體經管路回到副壓 縮機18完成了一個循環(huán)。房間換熱器中的水溶液經制熱箱11中的房間釆暖輸出 管14吸收石蠟溶液中的熱量回到房間放熱。自來水經熱交換箱20中的自來水加 熱管23吸收壓縮機產生的熱量又經過制熱箱11中自來水換熱管12成為高溫熱 水。
權利要求
1、一種空間差分能源吸收轉換方法,包括吸收空間差分能源的集熱板和室內換熱裝置連接成一個封閉熱泵循環(huán)系統(tǒng);室內換熱裝置由空間熱能交換箱、溫度控制箱、制熱箱、熱交換箱、壓縮機箱組成;集熱板利用電磁波橫波原理,大量吸收空間彌散的電磁波能量及其它熱能化學能,通過室內換熱裝置使用少量的循環(huán)工質和輸入功率將數(shù)倍的空間能量轉換成可供使用的熱能,利用物質相變原理,將熱泵冷凝換熱溫度上限54℃提高到70℃以上。
2、 一種空間差分能源吸收轉換系統(tǒng),其特征在于由吸收空間 差分能源的集熱板和室內換熱裝置連接成一個封閉熱泵循環(huán)系統(tǒng);所述的集熱板由相互平行的密集波紋集熱片脹套接在金屬管束 上構成,集熱片由導熱良好的金屬箔片作基材,外表面涂有一層吸能材料,金屬管束作為主壓縮機蒸發(fā)器連接循環(huán)系統(tǒng);室內換熱裝置由空間熱能交換箱、溫度控制箱、制熱箱、熱交換箱、壓縮機箱組成;所述的空間熱能交換箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機冷凝管、副機蒸發(fā)管、冷量輸出管交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在低溫結晶的水溶液中,溶液結溫度0"C-6°C,翅片為金屬箔片;溫度控制箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管為主機蒸發(fā)管、副機冷凝管交替排列,整個翅片管總成全部浸泡在蓄熱鹽溶液中,鹽含水結晶溫度38"C-40°C,翅片為金屬箔片;制熱箱中裝有一組多排翅片管成,各單排管為副機冷凝管,房間 暖熱輸出管,自來水換管交替排列,翅片管總成全部浸泡在含有強化 導熱介質的石蠟溶液中,石蠟結晶溫度58°C-60°C,翅片為金屬箔片;熱交換箱中裝有一組多排翅片管總成,各單排管壓縮機冷卻管, 自來水入口管或房間釆暖回水管,翅片管總成全部浸泡在蓄熱鹽溶液 中;壓縮機箱中裝有主、副兩臺壓縮機,壓縮機浸泡在水溶液中,保 證穩(wěn)定的運行工況;主壓縮機通過管路與空間熱能交換箱中多排冷凝 管、室外集熱板的金屬管束、溫度控制箱蒸發(fā)管及管路構成熱泵循環(huán) 回路;副壓縮機通過管路與制熱箱中多排冷凝管、溫度控制箱中冷凝 管、空間熱能交換箱多排蒸發(fā)管構成熱泵循環(huán)迥路;通過副壓縮機系 統(tǒng)的運行來控制主壓縮機系統(tǒng)的運行工況,使空間差分能源集熱板穩(wěn) 定在相對于所處空間的低能狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空間差分能源吸收轉換方法及其系統(tǒng),集熱板利用電磁波橫波原理,大量吸收空間彌散的電磁波能量及其它熱能化學能,通過室內換熱裝置使用少量的循環(huán)工質和輸入功率將數(shù)倍的空間能量轉換成可供使用的熱能,利用物質相變原理,將熱泵冷凝換熱溫度上限54℃提高到70℃以上。使空間差分能源可以廣泛用于寒冷地區(qū)取暖,節(jié)約了大量的能源,凈化了人類生活空間。本系統(tǒng)結構簡單,工藝性好,性能安全可靠,可廣泛用于家庭,賓館,機關,學校,工廠等場所的制冷空調、冬季取暖、生活熱水制取。
文檔編號F24J3/00GK101196348SQ20061016321
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者王世亮 申請人:王世亮