一種太陽能異聚態熱利用系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱傳遞系統領域，尤其涉及一種太陽能異聚態熱利用系統。
【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，在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，造成了浪費、增加了能源的消耗和損失。
[0003]申請號為CN201410365739.2的中國專利公開了一種帶節流控制裝置的太陽能異聚態熱利用系統。該系統在從壓縮機流向冷凝器和從冷凝器流向蒸發器的兩段傳輸管道的其中之一上設置節流控制裝置，根據環境溫度的變化來調整流入蒸發器的傳熱介質的量，從而達到降低能源浪費，提高能源利用率的目的。但是，當環境溫度較低時，節流控制裝置減小傳熱介質的量，導致壓縮機入口的傳熱介質氣體壓強也較低，增加了壓縮機的工作負荷；并且，當外界環境的溫差很大或者太陽輻射的強弱變動幅度較大的時候，系統的調節能力也很有限。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種調節范圍大、適用范圍廣，提升系統總體能效比的太陽能異聚態熱利用系統。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種太陽能異聚態熱利用系統，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道串聯的主蒸發器、壓縮機和冷凝器。在所述冷凝器的出口與所述主蒸發器的進口之間設置有主節流元件。
[0006]在所述主節流元件的兩端還并聯有相互串聯的輔節流元件和輔蒸發器；所述輔節流元件設于所述冷凝器的出口與所述輔蒸發器的進口之間；所述主節流元件的流通量大于所述輔節流元件的流通量。所述輔節流元件處于常開狀態，保證最小量的循環傳熱介質的流量；所述主節流元件調節范圍大，可根據外界環境的變化動態調整循環傳熱介質的流量。所述輔蒸發器將部分傳熱介質由低溫低壓的液態轉換為氣液混合態，與所述主節流元件輸出的冷態傳熱介質一起送入所述主蒸發器。
[0007]作為優選，所述冷凝器的出口與所述輔節流元件的進口之間設置有儲液罐。當所述主節流元件和所述輔節流元件動作時，將所述傳輸管道內多余傳熱介質暫存在儲液罐中；當傳熱介質需要增加時，將所述儲液罐中的傳熱介質輸出進入所述傳輸管道內。
[0008]作為優選，所述儲液罐的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部，保證最小量的液態循環傳熱介質。
[0009]作為優選，所述主節流元件采用電子膨脹閥，在低溫下同樣能準確反映出過熱度的變化，在低溫環境中也能提供較好的流量調節。
[0010]作為優選，所述輔節流元件采用電子膨脹閥。
[0011]作為優選，所述輔節流元件采用熱力膨脹閥。
[0012]作為優選，所述輔節流元件采用毛細管。
[0013]作為優選，所述主蒸發器與所述輔蒸發器利用不同的環境能量。充分利用環境中各種形式的能量來源。增加系統的能量利用率。
[0014]作為優選，所主蒸發器為太陽能蒸發器。利用環境中的太陽能作為能量來源。
[0015]作為優選，所述輔蒸發器為空氣能蒸發器。利用環境中的空氣能為能量來源。
[0016]本實用新型具有如下有益效果:增加輔蒸發器與主蒸發器串聯，送入主蒸發器的傳熱介質為氣液混合態，以噴射的方式進入主蒸發器，擴大了傳熱介質的吸熱接觸面積，提升了吸熱效率。輔蒸發器和主蒸發器采用不同形式的能量來源，并針對每部分蒸發器的不同特點選用不同的節流方式和節流點，保證每個蒸發器都能高效工作，有利于系統總體能效比的提升。儲液罐的設計簡單方便，實用性好，使設備的調節范圍更大。
【附圖說明】
[0017]圖1是太陽能異聚態熱利用系統的系統結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合附圖對本實用新型的實施方式進行詳細描述。如圖1所示，一種太陽能異聚態熱利用系統，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道4串聯的主蒸發器1、壓縮機2和冷凝器3，在冷凝器3的出口與主蒸發器I的進口之間設置有主節流元件8。主蒸發器I為太陽能蒸發器。
[0019]在主節流元件8的兩端還并聯有相互串聯的輔節流元件6和輔蒸發器5。輔蒸發器5為空氣能蒸發器。輔節流元件6設于冷凝器3的出口與輔蒸發器5的進口之間；主節流元件8采用電子膨脹閥，輔節流元件6采用熱力膨脹閥，主節流元件8的流通量和調節范圍大于輔節流元件6的流通量和調節范圍。冷凝器3出口處的傳輸管道4上設置有儲液罐7，儲液罐7的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部。
[0020]本實用新型的實施方式工作過程如下:經壓縮機4流出的高溫高壓的氣態傳熱介質進入冷凝器3放熱以后變為高溫低壓的液態。與冷凝器3連接的輔節流元件6處于常開狀態，以保證系統中傳熱介質的最小循環量；輔節流元件6流出的傳熱介質進入輔蒸發器5吸熱以后變為低溫低壓的氣液混合態傳熱介質。與冷凝器3連接的主節流元件根據外界環境的變化在大范圍內調節傳熱介質的流量:(假設流出主蒸發器的傳熱介質溫度為Tl，流入主蒸發器的傳熱介質溫度為T2，)當外界環境溫度較低時，需要的傳熱介質量減少，將致使T1-1V咸小，主節流元件8的開度隨之減小，以提供合適的傳熱介質蒸發空間和壓力，多余的傳熱介質暫存入儲液罐7中，儲液罐采用高進低出的結構，進液管位于罐體的頂部，出液管位于罐體的底部。當外界環境溫度較高時，需要的傳熱介質量增多，此時T1-T2增大，主節流元件8開度隨之增大，以增加工質流量，儲液罐7中暫存的傳熱介質輸出進入傳輸管道4。主節流元件8流出的液態傳熱介質與輔蒸發器5流出的氣液混合態傳熱介質充分混合，再以噴射的方式進入主蒸發器，充分吸收環境熱量變為低溫低壓的氣態傳熱介質，此后低溫低壓的氣態傳熱介質進入壓縮機4，經壓縮機4壓縮以后又變為高溫高壓的氣態傳熱介質再進入冷凝器3進行下一次循環。
[0021]本實用新型的實施方式采用調節范圍更大的主節流元件，根據環境的變化控制進入主蒸發器的傳熱介質的量，擴大了系統的使用范圍，更適合與環境溫差大及太陽輻照變化較為劇烈的地域；由于輔蒸發器受環境條件的影響較小，采用穩定性較高、調解范圍較小的輔節流元件，在保證最小量的循環傳熱介質流量的基礎上，對擴大的傳熱介質流量需求以階梯狀的方式在一定范圍內彈性遞增，使得每一個蒸發器工質流量均衡合理，降低壓縮機的工作負擔，延長壓縮機使用壽命。針對不同的蒸發器環境和功能做出的不同節流方式，保證每個蒸發器都能夠高效工作，有利于系統總體能效比的提升；將輔助蒸發器與主蒸發器串聯，主節流元件流出的液態傳熱介質與輔蒸發器流出的氣態傳熱介質充分混合，再以噴射的方式進入主蒸發器，擴大了工質的接觸面面積，提升了吸熱效率。通過儲液罐的設置，當主節流元件和輔助節流元件動作時，可將傳輸管道內的多余的傳熱介質暫存儲液罐中，而當管道內的傳熱介質需增加時，可將儲液罐中的傳熱介質輸出進入傳輸管道內，簡單方便，實用性好，使設備的調節范圍更大。
[0022]雖然結合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。
【主權項】
1.一種太陽能異聚態熱利用系統，包括通過用于流通傳熱介質的傳輸管道(4)串聯的主蒸發器(I)、壓縮機(2)和冷凝器(3)，其特征在于:在所述冷凝器(3)的出口與所述主蒸發器(I)的進口之間設置有主節流元件(8); 在所述主節流元件(8 )的兩端還并聯有相互串聯的輔節流元件(6 )和輔蒸發器(5 );所述輔節流元件(6 )設于所述冷凝器(3 )的出口與所述輔蒸發器(5 )的進口之間； 所述主節流元件(8)的流通量和調節范圍大于所述輔節流元件(6)的流通量和調節范圍。
2.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述冷凝器(3)的出口與所述輔節流元件(6 )的進口之間設有儲液罐(7 )。
3.如權利要求2所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述儲液罐(7)的進液管出口位于罐體的頂部，出液管進口位于罐體的底部。
4.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述主節流元件(8)采用電子膨脹閥。
5.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述輔節流元件(6)采用電子膨脹閥。
6.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述輔節流元件(6)采用熱力膨脹閥。
7.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述輔節流元件(6)采用毛細管。
8.如權利要求1所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述主蒸發器(I)與所述輔蒸發器(5)利用不同的環境能量。
9.如權利要求8所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所主蒸發器(I)為太陽能蒸發器。
10.如權利要求8所述的一種太陽能異聚態熱利用系統，其特征在于:所述輔蒸發器(5)為空氣能蒸發器。
【專利摘要】本涉實用新型涉及熱傳遞系統領域，尤其涉及一種太陽能異聚態熱利用系統。在冷凝器的出口與主蒸發器的進口之間設置主節流元件。在主節流元件的兩端并聯有相互串聯的輔節流元件和輔蒸發器。增加輔蒸發器與主蒸發器串聯，送入主蒸發器的傳熱介質為氣液混合態，以噴射的方式進入主蒸發器，擴大了傳熱介質的吸熱接觸面積，提升了吸熱效率。針對每部分蒸發器的不同特點選用不同的節流方式和節流點，保證每個蒸發器都能高效工作，有利于系統總體能效比的提升。
【IPC分類】F24H4-04, F24H9-20
【公開號】CN204612158
【申請號】CN201520263476
【發明人】唐玉敏, 虞紅偉, 張明亮, 王云, 朱科
【申請人】唐玉敏, 虞紅偉
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月28日