[发明专利]一种多功能太阳能空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能太阳能空调系统，具体涉及一种充分利用太阳能光伏电池所发出的电能，实现冷暖空调和提供生活热水、开水的综合系统。

背景技术

现行的太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)、逆变器等组成。主要的应用产品为：LED、太阳能路灯、草坪灯、庭院灯、航标灯、农用杀虫灯、充电器、信号灯、交通警示灯、太阳能信息显示屏、供电系统、移动充电器、水泵太阳能家居用品及其它太阳能产品等。对于家用大功率器件如电热水器、空调等耗能比例最大的部分均少有应用。并且太阳能电池所发的电能在这一充一放过程中，已经损耗约30％，这就使得以上太阳能应用产品的性价比不高，难以普及使用。随着太阳能电池发电效率的提高和对节能环保的进一步需求，充分利用取之不尽的太阳能已成为当务之急。

目前美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用，开始实施的″十万屋顶″计划、″百万屋顶″计划等，极大地推动了光伏市场的发展，前途十分光明。开拓国内外光伏产品的应用市场已经迫在眉睫，这已经成为世界光伏产业发展的关键所在。特别是中国已经成为世界光伏太阳能电池的最大生产国，产量占世界50％以上，却是光伏太阳能电池的应用小国，除了屈指可数的几个上网示范项目，国民应用几乎为空白。

专利号为200610051805.4“电子直接式制冷制热空调”、02271711.0“分段式半导体空调器”、201020503637.X“一种太阳能电热水器”和200910021089.9“以自来水为吸热储能介质的半导体制冷空调系统”等分别为太阳能光伏电池的应用提出了较好的方案，但在具体应用上还存在单一性，难以充分利用太阳能光伏电池产生的电量，特别是在使用时间上不能随用随取，性价比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能并可随用随取的太阳能应用系统：通过与建筑相结合的太阳能光伏电池等清洁能源发电和电加热器或半导体器件产生冰水和热水后加以储存，充分利用太阳能光伏电池等清洁能源产生的电量，实现随用随取，使得未来的建筑基本实现电力自给。即将家庭中的冷热空调、热水、开水等耗能最大的部分主要由太阳能光伏电池或风力发电机供应的电能解决，不足部分才通过市电辅助达到要求，实现最大限度的节能环保效果。

本发明的目的是通过这样的技术方案来实现的：系统由太阳能光伏电池或风力发电机提供直流电源，设置一个能根据用户指令或对冷热水的温度、水位信号和室温信号进行处理后向电磁阀、循环水泵、风机盘管发出执行指令的集成控制装置；由集成控制装置控制半导体致冷部件、带热量交换器和电加热器的热水储能箱、循环泵、电磁阀和风机盘管等构成一个储热或制热空调系统；由集成控制装置控制半导体致冷部件、带冷量交换器的冰水储能箱、循环泵、电磁阀和风机盘管等构成一个储冷或制冷空调系统；由带热量交换器和电加热器的热水储能箱、速热式开水器和开水龙头构成节能开水系统；由带冷量交换器的冰水储能箱和冰水龙头构成冰水饮水系统；由带热量交换器和电加热器的热水储能箱、恒温水阀构成热水供应系统。该综合系统将太阳能光伏电池或风力发电机发出的不稳定电能通过集成控制装置根据不同季节的使用要求输电至电加热器或半导体致冷部件、热端和冷端的循环水泵，使冰水储能箱内的水温降低和热水储能箱内的水温升高备用，然后由终端设备如开水器、热水龙头、风机盘管和冰水龙头随时满足用户的需求。

在本发明中，系统设定在冬季以制热为主要目的：集成控制装置将太阳能光伏电池或风力发电机发出的电接入电加热器，使热水储能箱内的水温升高，使之达到90℃(设置时以不沸腾为原则)，当太阳能电池电力不足以满足热水需求时由集成控制装置提供市电补充。

在本发明中，系统设定在夏季以制冷为主要目的：集成控制装置将太阳能光伏电池发出的电接入半导体致冷部件，同时接通热端和冷端循环泵完成，使冰水储能箱内的水温降低和热水储能箱内的水温提高，设定的冰水储能箱内水温一般为0～12℃。

在本发明中，热水的输出则由自来水经热水储能箱内的换热器和自动调温阀完成，输出热水水温设定为40～55℃。

在本发明中，开水的输出则由自来水经热水储能箱内的换热器预热后再经电辅助即开型开水器完成，输出95℃的恒温开水。

在本发明中，热空调则由集成控制装置启动循环水泵开通热水循环和风机盘管给室内加温，直至达到设定室温(一般为14～18℃)。

在本发明中，冰水的制取则由饮用水供应装置内的水经过冰水储能箱中的冷量交换器降温完成，输出较低温度的冰水。