[发明专利]一种太阳能光热环路热管空调制热系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种太阳能光热环路热管空调制热系统及其控制方法，属于太阳能光热环路热管空调系统技术领域；提供了太阳能光热环路热管空调制热系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括在空调室外机的热管侧面蒸发板、热管顶面蒸发板和热管背面冷凝网架上的环路热管，将热管顶面蒸发板上热管的两端分别与热管侧面蒸发板、热管背面冷凝网架上的热管相连；同时将直流变频压缩机分别与热管侧面蒸发板、热管顶面蒸发板和热管背面冷凝网架上设置的热管相连，并且在热管背面冷凝网架上热管的两端分别安装热管工质单向阀；在热管侧面蒸发板与直流变频压缩机相连的热管上安装环路热管储液毛细蒸发管段；本发明应用于空调热水机和采暖机。

技术领域

本发明一种太阳能光热环路热管空调制热系统及其控制方法，属于太阳能光热环路热管空调制热技术领域。

背景技术

随着国家及地方对燃煤锅炉使用的限制，20蒸吨/h以下的燃煤锅炉已严禁使用。越来越多的煤矿供热方式采用燃气锅炉、太阳能、土壤源热泵、空气源热泵、电加热等方式代替。

煤矿建筑中食堂、机修车间等建筑物因其占地面积大、层高高导致冬季供热负荷很大。现在煤矿中一些食堂、机修间等建筑物已开始使用空气源热泵系统冬季供热。因单一使用空气源热泵系统冬季供热造成供热系统中空气源热泵台数很多，供热系统投资大。且当室外气温低于-15℃时，空气源热泵供热系统COP值大幅降低，导致能耗居高不下等问题。

太阳能是永久的可再生清洁能源，煤矿建筑中食堂、机修车间等建筑物有大面积的钢筋混凝土屋顶可以集中放置太阳能集热板。为冬季利用太阳能提供了有利条件。山西省是我国煤矿大省，有约688座生产矿井。且山西省大部分区域属于太阳能资源很丰富、丰富地区。充分利用太阳能供热可大幅减少空气源热泵供热系统运行耗电量，节约宝贵的电力资源。同时节省供热成本。

因此，本发明提出的一种太阳能光热环路热管空调制热系统及其控制方法，适用于空调热水机和采暖机，无需额外动力耗能，可充分利用免费的太阳能光热。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种太阳能光热环路热管空调制热系统硬件结构的改进及其控制方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种太阳能光热环路热管空调制热系统，包括空调室外机，所述空调室外机的侧面、顶面、背面分别设置热管侧面蒸发板、热管顶面蒸发板和热管背面冷凝网架，其中热管侧面蒸发板、热管顶面蒸发板和热管背面冷凝网架上均设置有环路热管，所述空调室外机的内部设置有直流变频压缩机；

所述热管侧面蒸发板上热管的一端与热管顶面蒸发板上热管的一端相连，所述热管侧面蒸发板上热管的另一端与直流变频压缩机相连，其中热管侧面蒸发板与直流变频压缩机相连的热管上设置有环路热管储液毛细蒸发管段；

所述热管顶面蒸发板上热管的另一端分出两路，一路连接直流变频压缩机，另一路连接热管背面冷凝网架上热管的一端，热管背面冷凝网架上热管的另一端连接直流变频压缩机；

其中热管背面冷凝网架与热管顶面蒸发板相连的热管上设置有第一热管工质单向阀，热管背面冷凝网架与直流变频压缩机相连的热管上设置有第二热管工质单向阀。

所述环路热管储液毛细蒸发管段包括液态工质存储空间、毛细网、蒸发空间和管壁，其中蒸发空间位于毛细网与管壁之间，液态工质存储空间位于毛细网中间。

所述第一热管工质单向阀、第二热管工质单向阀的阻力为0.03-0.05Mpa，所述环路热管储液毛细蒸发管段的阻力为0.01-0.02Mpa。

所述热管侧面蒸发板、热管顶面蒸发板和热管背面冷凝网架具体设置为黑色铝合金板体。

所述黑色铝合金板体的黑色图层中设置有石墨烯辅料。