管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法
【專利摘要】本發明涉及熱水供應系統領域，尤其是一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法，解決了現有的太陽能異聚態熱利用系統傳輸管道的直徑是固定的，能源的消耗和損失大的技術問題。它包括均帶有介質管路的蒸發器、壓縮機和冷凝器，上述三者的介質管路通過傳輸管道相互連通形成回路，所述的冷凝器設置在一帶進水管和出水管的水箱內，所述的傳輸管道內容納有傳熱介質，處于壓縮機與冷凝器之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第一電磁閥，處于冷凝器與蒸發器之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第二電磁閥。本發明可有效的降低能源的浪費，提高能源利用率，同時合理利用壓縮機的功率，產生最大的資源。
【專利說明】管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱水供應系統領域，尤其是一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法。
【背景技術】
[0002]現有的太陽能異聚態熱利用系統，在使用過程中，其傳輸管道的直徑是固定的，其內部的傳熱介質的流量也基本是穩定的；但是當冷凝器中的水的溫度不斷變化的過程中，其對傳熱介質的傳遞熱量的需求同樣在不斷的變化。而現有的太陽能異聚態熱利用系統工作時無法做出相應的改變，全部的傳熱介質經過壓縮機的加壓升溫后持續給冷凝器傳遞熱量，而當冷凝器中的溫度相對較高時，熱量需求量降低，而傳熱介質的大量的熱量的供應造成了浪費，增加了能源的消耗和損失。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法，其可根據實際工作狀態而改變傳輸管道的開合度，合理分配能源，提高功率利用率。
[0004]為了達到上述目的，本發明所設計的管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統，包括均帶有介質管路的蒸發器、壓縮機和冷凝器，上述三者的介質管路通過傳輸管道相互連通形成回路，所述的冷凝器設置在一帶進水管和出水管的水箱內，所述的傳輸管道內容納有傳熱介質，處于壓縮機與冷凝器之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第一電磁閥，處于冷凝器與蒸發器之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第二電磁閥，所述的聚熱板的輸出端和輸入端分別設有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述壓縮機的輸入端和輸出端的傳輸管道上分別設有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器。
[0005]上述技術方案，通過第一電磁閥和第二電磁閥的設置，可對傳輸管道的內流徑的開合度進行控制，實現了對流入冷凝器及蒸發器內的傳熱介質的量進行控制，同時第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的設置，實時檢測各點的溫度和壓力，通過控制器或人工對溫度和壓力信號的處理分析后對第一電磁閥和第二電磁閥的控制，可有效的提高了能源的利用率，避免能源的浪費，而監控實時，效果好。
[0006]作為優化，所述的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器信號傳輸連接至一控制器，所述的控制器對信號分析處理后實時控制第一電磁閥和第二電磁閥的開合度，根據數據自動調節，節省人工，并且實時、精準。
[0007]所述的冷凝器與第二電磁閥之間的傳輸管道上設有儲液罐。該技術方案，通過儲液罐的設置，當第一電磁閥和第二電磁閥的開合度均減小時，可將傳輸管道內的多于的傳熱介質儲存在儲液罐中，簡單方便，而當兩個電磁閥的開合度增加時，儲液罐可為傳輸管道提供傳熱介質。
[0008]一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系的工作方法， a、將處于低壓冷態的液體傳熱介質在蒸發器中吸熱蒸發變為熱態氣體,其中，第一溫度傳感器測得的工質溫度為Al，第二溫度傳感器測得的工質溫度為A2，之后進入壓縮機，第一壓力檢測器測得壓縮機輸入端的熱態氣體壓力為Pl ;
b、熱態氣體經過壓縮機壓縮、升溫后，變成高溫、高壓的熱態蒸汽排出壓縮機，第二壓力檢測器測得壓縮機輸出端的熱態蒸汽壓力為P2 ；
C、高溫的熱態蒸汽進入冷凝器，在冷凝器中將熱量傳遞給水箱中的水，使水的溫度提高，溫度檢測器測得水箱中的溫度為Tl，熱態蒸汽經過冷凝放熱后變成液態傳熱介質；
d、節流控制器根據Al、A2、PUP2、Tl以及設定溫度TO的數值計算節流裝置中各電磁閥的開合度；其中:
當A2-A1大于Zl時，第二電磁閥開合度增大；當A2-A1小于Zl時，第二電磁閥開合度減小；當A2-A1等于Zl時，第二電磁閥開合度保持不變，其Zl的取值為0-8 ；
當P2/ (P1*T1) >Ζ2時，第一電磁閥開合度增大；當Ρ2/ (Ρ1*Τ1) <Ζ2時，第一電磁閥開合度減小；iP2/(Pl*Tl)=Z2時，第一電磁閥開合度保持不變，其Z2為一變函數，取值范圍介于 0.07-1.33 之間；
e、高壓、冷態的傳熱介質流經節流裝置降壓后，變成低壓冷態傳熱介質再次進入蒸發器，如此不斷地循環工作。
[0009]f、最后，系統輸出溫度相對穩定地維持在T0。
[0010]本發明所得到的管道開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統及其工作方法，其通過第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的設置，控制器可對傳輸管路內的特定點的壓力和溫度進行實時控制，并根據實際情況通過對第一電磁閥和第二電磁閥的開合度的調節，控制流入冷凝器和蒸發器中的傳熱介質的量，從而可有效的降低能源的浪費，提高能源利用率，同時合理利用壓縮機的功率，產生最大的資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖。
[0012]圖中:1-蒸發器，2-第一溫度傳感器，3-第一壓力傳感器，4-壓縮機，5-第一電磁閥，6-第二壓力傳感器，7-冷凝器，8-儲液罐，9-第二電磁閥，10-第二溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0013]下面通過實施例結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0014]實施例1:
如圖1所示，本實施例描述的管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統，包括均帶有介質管路的蒸發器1、壓縮機4和冷凝器7，上述三者的介質管路通過傳輸管道相互連通形成回路，所述的冷凝器7設置在一帶進水管和出水管的水箱內，所述的傳輸管道內容納有傳熱介質，處于壓縮機4與冷凝器7之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第一電磁閥5，處于冷凝器7與蒸發器I之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第二電磁閥9，所述的聚熱板的輸出端和輸入端分別設有第一溫度傳感器2和第二溫度傳感器10，所述壓縮機4的輸入端和輸出端的傳輸管道上分別設有第一壓力傳感器3和第二壓力傳感器6，所述的第一溫度傳感器2、第二溫度傳感器10、第一壓力傳感器3和第二壓力傳感器6信號傳輸連接至一控制器,所述的控制器對信號分析處理后實時控制第一電磁閥5和第二電磁閥9的開合度；所述的冷凝器7與第二電磁閥9之間的傳輸管道上設有儲液罐8。
[0015]一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系的工作方法，
a、將處于低壓冷態的液體傳熱介質在蒸發器I中吸熱蒸發變為熱態氣體，其中，第一溫度傳感器2測得的工質溫度為Al，第二溫度傳感器10測得的工質溫度為A2，之后進入壓縮機4，第一壓力檢測器測得壓縮機4輸入端的熱態氣體壓力為Pl ；
b、熱態氣體經過壓縮機4壓縮、升溫后，變成高溫、高壓的熱態蒸汽排出壓縮機4，第二壓力檢測器測得壓縮機4輸出端的熱態蒸汽壓力為P2 ；
C、高溫的熱態蒸汽進入冷凝器7，在冷凝器7中將熱量傳遞給水箱中的水，使水的溫度提高，溫度檢測器測得水箱中的溫度為Tl，熱態蒸汽經過冷凝放熱后變成液態傳熱介質；
d、節流控制器根據Al、A2、PUP2、Tl以及設定溫度TO的數值計算節流裝置中各電磁閥的開合度；其中:
當A2-A1大于Zl時，第二電磁閥9開合度增大；iA2-Al小于Zl時，第二電磁閥9開合度減小；當A2-A1等于Zl時，第二電磁閥9開合度保持不變，其Zl的取值為0-8 ；
當P2/(P1*T1)>Z2時，第一電磁閥5開合度增大；iP2/(Pl*Tl)〈Z2時，第一電磁閥5開合度減小；當P2/ (P1*T1) =Ζ2時，第一電磁閥5開合度保持不便，其Ζ2為一變函數，取值范圍介于0.07-1.33之間；
e、高壓、冷態的傳熱介質流經節流裝置降壓后，變成低壓冷態傳熱介質再次進入蒸發器1，如此不斷地循環工作。
[0016]最后，系統輸出溫度相對穩定地維持在T0。
【權利要求】
1.一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統，包括均帶有介質管路的蒸發器(I)、壓縮機(4)和冷凝器(7)，上述三者的介質管路通過傳輸管道相互連通形成回路，所述的冷凝器(7)設置在一帶進水管和出水管的水箱內，所述的傳輸管道內容納有傳熱介質，其特征是:處于壓縮機(4)與冷凝器(7)之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第一電磁閥(5),處于冷凝器(7)與蒸發器(I)之間的傳輸管道上設有控制管道內流徑開合度的第二電磁閥(9)，所述的聚熱板的輸出端和輸入端分別設有第一溫度傳感器(2)和第二溫度傳感器(10),所述壓縮機(4)的輸入端和輸出端的傳輸管道上分別設有第一壓力傳感器(3)和第二壓力傳感器(6)。
2.根據權利要求1所述的一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統，其特征是:所述的第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(10)、第一壓力傳感器(3)和第二壓力傳感器(6)信號傳輸連接至一控制器，所述的控制器對信號分析處理后實時控制第一電磁閥(5)和第二電磁閥(9)的開合度。
3.根據權利要求2所述的一種管路開合度可調的太陽能異聚態熱利用系統，其特征是:所述的冷凝器(7)與第二電磁閥(9)之間的傳輸管道上設有儲液罐(8)。
4.根據權利要求1-3任意一項權利要求所述的一種管路開合度可調節的太陽能異聚態熱利用系的工作方法，其特征是: 將處于低壓冷態的液體傳熱介質在蒸發器(I)中吸熱蒸發變為熱態氣體，其中，第一溫度傳感器(2)測得的工質溫度為Al，第二溫度傳感器(10)測得的工質溫度為A2，之后進入壓縮機(4)，第一壓力檢測器測得壓縮機(4)輸入端的熱態氣體壓力為Pl ； 熱態氣體經過壓縮機(4)壓縮、升溫后，變成高溫、高壓的熱態蒸汽排出壓縮機(4)，第二壓力檢測器測得壓縮機(4)輸出端的熱態蒸汽壓力為P2 ； 高溫的熱態蒸汽進入冷凝器(7)，在冷凝器(7)中將熱量傳遞給水箱中的水，使水的溫度提高，溫度檢測器測得水箱中的溫度為Tl，熱態蒸汽經過冷凝放熱后變成液態傳熱介質； 節流控制器根據Al、A2、PU P2、Tl以及設定溫度TO的數值計算節流裝置中各電磁閥的開合度；其中: 當A2-A1大于Zl時，第二電磁閥(9)開合度增大；iA2-Al小于Zl時，第二電磁閥(9)開合度減小；當A2-A1等于Zl時，第二電磁閥(9)開合度保持不變，其Zl的取值為0-8 ； 當P2/(P1*T1)>Z2時，第一電磁閥(5)開合度增大；iP2/(Pl*Tl)〈Z2時，第一電磁閥(5)開合度減小；iP2/(Pl*Tl)=Z2時，第一電磁閥(5)開合度保持不變，其Z2為一變函數，取值范圍介于0.07-1.33之間； 高壓、冷態的傳熱介質流經節流裝置降壓后，變成低壓冷態傳熱介質再次進入蒸發器(I )，如此不斷地循環工作。
5.最后，系統輸出溫度相對穩定地維持在T0。
【文檔編號】F24H9/20GK104154655SQ201410364725
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】唐玉敏, 虞紅偉 申請人:唐玉敏, 虞紅偉