專利名稱：太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能建筑系統(tǒng)，目的是提供一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術：
隨著全球能源危機和環(huán)境惡化的不斷加劇，太陽能作為一種無處不在、取之不盡、用之不竭的，潔凈無污染的能源正日益受到重視，它的廣泛運用對于節(jié)約不可再生的礦物能源，保護環(huán)境，改善人類生存空間具有重要的意義。太陽能在建筑上的應用正是在這一環(huán)境下發(fā)展起來的，太陽能與建筑一體化即是將太陽能利用設施與建筑有機結合，然而現(xiàn)有技術中，如何利用太陽能實現(xiàn)整個建筑系統(tǒng)的供暖，一直是阻擾太陽能建筑推廣的一個因素。

實用新型內容本實用新型提出的一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其能利用太陽能實現(xiàn)整個建筑系統(tǒng)的供暖。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，包括空調子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)，其還包括生活熱水子系統(tǒng)、與所述空調子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)管道連接的儲熱子系統(tǒng)、與所述儲熱子系統(tǒng)管道連接的太陽能集熱子系統(tǒng)，所述生活熱水子系統(tǒng)分別與太陽能集熱子系統(tǒng)、儲熱子系統(tǒng)管道連接。采用本實用新型的有益效果在于所述太陽能集熱子系統(tǒng)將太陽能轉換成熱能，通過管路中的工作介質將熱量傳遞至生活熱水子系統(tǒng)，工作介質出生活熱水子系統(tǒng)后，其相當部分的余熱繼續(xù)為儲熱子系統(tǒng)提供熱量，儲熱子系統(tǒng)儲存熱量以供空調子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)使用。工作介質通過儲熱子系統(tǒng)后為低能量狀態(tài)，回歸至太陽能集熱子系統(tǒng)。如此循環(huán)，便能形成一個持續(xù)的太陽能供熱系統(tǒng)，其運用到建筑系統(tǒng)中，即是實現(xiàn)了太陽能整個建筑系統(tǒng)的供暖。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，包括空調子系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2，其還包括生活熱水子系統(tǒng)3、與所述空調子系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2管道連接的儲熱子系統(tǒng)4、與所述儲熱子系統(tǒng)4管道連接的太陽能集熱子系統(tǒng)5，所述生活熱水子系統(tǒng)3分別與太陽能集熱子系統(tǒng)5、儲熱子系統(tǒng)4管道連接。太陽能集熱子系統(tǒng)5將太陽能轉換成熱能，通過管路中的工作介質將熱量傳遞至生活熱水子系統(tǒng)3，工作介質出生活熱水子系統(tǒng)3后，其相當部分的余熱繼續(xù)為儲熱子系統(tǒng)提供熱量4，儲熱子系統(tǒng)4儲存熱量以供空調子系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2使用。工作介質通過儲熱子系統(tǒng)4后為低能量狀態(tài)，回歸至太陽能集熱子系統(tǒng)5。如此循環(huán)，便能形成一個持續(xù)的太陽能供熱系統(tǒng)，其運用到建筑系統(tǒng)中，即是實現(xiàn)了太陽能整個建筑系統(tǒng)的供暖。具體地，如圖1所示，所述的太陽能集熱子系統(tǒng)5包括太陽能集熱器51，該太陽能集熱器51的一端依次管道連接有氣液分離器52和壓縮機53 ;該太陽能集熱器51的另一端依次管道連接有膨脹閥54和儲液罐55 ;所述壓縮機53的輸出端管路接入生活熱水子系統(tǒng)4，所述儲液罐55的進口端管路接入儲熱子系統(tǒng)I。所述太陽能集熱器51可以為平板型集熱器。平板型集熱器適合用于承壓系統(tǒng)，同時利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，既消除了太陽能對建筑物形象的影響，有利于實現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結合；其壽命長，維護費用低。當選用黑鉻涂層平板集熱器熱，則其產(chǎn)熱量要高于相同總面積的真空管集熱器。因此，在太陽能與建筑一體化的場所，平板集熱器比全玻璃真空管集熱器在系統(tǒng)壽命、系統(tǒng)維護等方面具有明顯優(yōu)勢。所述的膨脹閥54可以是熱力膨脹閥。熱力膨脹閥可實現(xiàn)冷凝壓力至蒸發(fā)壓力的節(jié)流，同時控制制冷劑的流量，從而保證集熱器出口處工作介質蒸汽的過熱度穩(wěn)定，防止異常過熱現(xiàn)象的發(fā)生，增加了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。進一步，所述儲熱子系統(tǒng)4包括冷暖水箱41，該冷暖水箱41的進水端口與外部供水管路連接，冷暖水箱41的出水端口通過管道接入空調子系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2。冷暖水箱41內置換熱盤管，該換熱盤管的一端連接儲液罐55的進口端。所述的生活熱水子系統(tǒng)3包括生活水箱31，該生活水箱31的進水端口與外部供水管路連接，生活水箱31的出水端接入生活熱水管路；生活水箱31內置換熱盤管，該換熱盤管的一端與所述連接壓縮機53的輸出端連接；該換熱盤管的另一端與冷暖水箱41的換熱
盤管連接。從外部采用的常溫自來水在生活水箱31中被加熱，當需要熱水時，通過熱水管路采用即可。為避免熱水需求量大導致本系統(tǒng)無法及時供應的情況，優(yōu)選的，可將普通熱水器系統(tǒng)作為補充熱水源。為實現(xiàn)空調系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2擁有制冷功能，同時避免管道過多導致系統(tǒng)成本高昂且安裝時管路復雜的情況，可進行如下設計在太陽能集熱器51與膨脹閥54連接的管道上安裝有第一四通閥56，在冷暖水箱41與儲液罐55連接的管路上安裝有第二四通閥60，所述第一四通閥56與第二四通閥60管路連接；在生活水箱31和冷暖水箱41連接的管路上安裝有第三四通閥70，所述第三四通閥70分別與第一四通閥56、第二四通閥60管路連接。[0018]對于空調子系統(tǒng)I和采暖子系統(tǒng)2，可將空調子系統(tǒng)I設為制冷功用，此時，空調子系統(tǒng)I包括風機盤管11。相應地，將米暖子系統(tǒng)2設為供暖功用，此時,米暖子系統(tǒng)2包括地板采暖盤21。常規(guī)地，采暖和制冷在同一季節(jié)不會同時出現(xiàn)，因此可將冷暖水箱41的出水端口連接一個第四四通閥80，該第四四通閥80分別與風機盤管11和地板采暖盤21連接，以此來節(jié)省管路。本系統(tǒng)分為夏季和冬季兩種工作模式，以達到常年保障生活熱水，同時滿足夏季制冷、冬季采暖的需要。夏季工作時，儲液罐55里呈液態(tài)的工作介質經(jīng)膨脹閥54節(jié)流降壓后膨脹，通過控制四通閥，使工作介質依次流經(jīng)第一四通閥56和第三四通閥70，進入冷暖水箱41。工作介質在冷暖水箱41中吸收箱中儲水的熱量后流至第二四通閥60，通過控制第二四通閥60和第一四通閥56，使工作介質進入太陽能集熱器51中吸收太陽能熱，工作介質此時汽化。工作介質再經(jīng)過氣液分離器52分離，將呈氣態(tài)的工作介質進入壓縮機53進行壓縮，使其成為高溫高壓的氣體然后進入生活水箱31進行熱交換，呈氣體的工作介質降溫后呈液態(tài)，依次通過第三四通閥70、第二四通閥60回流到儲液罐55，完成一個循環(huán)。經(jīng)過不斷的循環(huán)工作，使冷暖水箱41的儲水成為7°C的冷凍水，供制冷需要；生活水箱31中的水成為55°C的熱水，滿足生活熱水需要。冬季工作時，工作介質經(jīng)膨脹閥54膨脹后，通過第一四通閥56進入太陽能集熱器51吸收熱量，然后經(jīng)過氣液分離器52分離，呈氣體的工作介質進入壓縮機53壓縮，成為高溫高壓的氣體，進入生活水箱31進行熱交換。此時工作介質的溫度仍較高，再經(jīng)過第三四通閥70，進入冷暖水箱41進行第二次熱交換，呈氣體的工作介質熱交換后呈液態(tài)，再經(jīng)第二四通閥60回到儲液罐55，完成一個循環(huán)。經(jīng)過不斷的循環(huán)工作，可使冷暖水箱41的儲存水成為45°C的采暖用水，供采暖需要；使生活水箱31中的儲水成為55°C的熱水，滿足生活熱水需求。上述的工作介質可采用新一代冷媒一R410，其不會與臭氧反應，避免破壞臭氧層。本系統(tǒng)在夏季工況下工作介質兩次吸熱，冬季工況下工作介質兩次放熱，提高了系統(tǒng)制冷和供熱的能效比值，實現(xiàn)了對太陽能的充分利用，因此太陽能利用率高。系統(tǒng)在工作中無任何有毒有害氣體、無溫室氣體、無廢熱污染。系統(tǒng)設計合理，能方便地與建筑結合，有利于太陽能與建筑一體化技術的推廣。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，包括空調子系統(tǒng)(I)和采暖子系統(tǒng)(2)，其特征在于還包括生活熱水子系統(tǒng)(3)、與所述空調子系統(tǒng)(I)和采暖子系統(tǒng)(2)管道連接的儲熱子系統(tǒng)(4)、與所述儲熱子系統(tǒng)(4)管道連接的太陽能集熱子系統(tǒng)(5)，所述生活熱水子系統(tǒng)(3)分別與太陽能集熱子系統(tǒng)(5)、儲熱子系統(tǒng)(4)管道連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能集熱子系統(tǒng)(5)包括太陽能集熱器(51)，該太陽能集熱器(51)的一端依次管道連接有氣液分離器(52)和壓縮機(53);該太陽能集熱器(51)的另一端依次管道連接有膨脹閥(54)和儲液罐(55);所述壓縮機(53)的輸出端管路接入生活熱水子系統(tǒng)(4)，所述儲液罐(55)的進口端管路接入儲熱子系統(tǒng)(I)。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述儲熱子系統(tǒng)(4)包括冷暖水箱(41 )，該冷暖水箱(41)的進水端口與外部供水管路連接，冷暖水箱(41)的出水端口通過管道接入空調子系統(tǒng)(I)和采暖子系統(tǒng)(2);冷暖水箱(41)內置換熱盤管，該換熱盤管的一端連接儲液罐(55)的進口端。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的生活熱水子系統(tǒng)(3)包括生活水箱(31)，該生活水箱(31)的進水端口與外部供水管路連接，生活水箱(31)的出水端接入生活熱水管路；生活水箱(31)內置換熱盤管，該換熱盤管的一端與所述壓縮機(53)的輸出端連接；該換熱盤管的另一端與冷暖水箱(41)的換熱盤管連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于在太陽能集熱器(51)與膨脹閥(54)連接的管道上安裝有第一四通閥(56)，在冷暖水箱(41)與儲液罐(55)連接的管路上安裝有第二四通閥(60)，所述第一四通閥(56)與第二四通閥(60)管路連接；在生活水箱(31)和冷暖水箱(41)連接的管路上安裝有第三四通閥(70)，所述第三四通閥(70)分別與第一四通閥(56)、第二四通閥(60)管路連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述空調子系統(tǒng)(I)包括風機盤管(11);所述采暖子系統(tǒng)(2)包括地板采暖盤(21);所述冷暖水箱(41)的出水端口連接有第四四通閥(80)，該第四四通閥(80)分別與風機盤管(11)和地板采暖盤(21)連接。
專利摘要本實用新型涉及太陽能建筑系統(tǒng)，目的是提供一種太陽能建筑一體化冷熱源節(jié)能系統(tǒng)。本實用新型包括空調子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)，其還包括生活熱水子系統(tǒng)、與所述空調子系統(tǒng)和采暖子系統(tǒng)管道連接的儲熱子系統(tǒng)、與所述儲熱子系統(tǒng)管道連接的太陽能集熱子系統(tǒng)，所述生活熱水子系統(tǒng)分別與太陽能集熱子系統(tǒng)、儲熱子系統(tǒng)管道連接。本實用新型是一個持續(xù)的太陽能供熱系統(tǒng)，其運用到建筑系統(tǒng)中，即是實現(xiàn)了太陽能整個建筑系統(tǒng)的供暖。
文檔編號F25B27/00GK202869074SQ20122052459
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月13日 優(yōu)先權日2012年10月13日
發(fā)明者陳黎, 王天倫 申請人:昆明金利馬熱力設備有限公司