本發(fā)明屬于空調(diào)系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，太陽能光伏電池板已被廣泛應用于家用空調(diào)系統(tǒng)中，但其用途僅是單一的提供電能或提供熱水，并未將兩者有效的結(jié)合起來應用。另外，由于太陽能光伏電池板設置于室外，在長期使用中存在易堆積灰塵和表面溫度過高的問題，這樣不僅會降低光電轉(zhuǎn)換效率，還會造成能量浪費。

目前，家用空調(diào)系統(tǒng)大多為分體式，其包括有室內(nèi)機和室外機。但是，現(xiàn)有的室內(nèi)機和室外機都存在效率低、性價比低及結(jié)構(gòu)復雜的問題，并且其中很多的能量也未能加以回收利用?，F(xiàn)今，大多數(shù)空調(diào)機組都采用水蒸發(fā)冷卻降溫，這使水質(zhì)成為影響空調(diào)機組運行的重要因素，然而現(xiàn)有的空調(diào)機組內(nèi)循環(huán)水箱中的水含有大量的病菌，在很大程度上會影響空調(diào)機組的運行效果。

由此可見，如何將太陽能光伏電池板與分體式家用空調(diào)系統(tǒng)良好的結(jié)合，使太陽能光伏電池板能在長期使用中保持光電轉(zhuǎn)換效率不變并在發(fā)電的同時將吸收的熱量用于對水進行加熱形成熱水，使分體式家用空調(diào)系統(tǒng)能回收低品位能源加以利用并提高冷卻效率是非常值得研究的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，太陽能光伏電池板在長期使用中能保持光電轉(zhuǎn)換效率不變并在發(fā)電的同時將吸收的熱量用于對水進行加熱，整個空調(diào)系統(tǒng)能回收低品位能源加以利用且冷卻效率較高。

本發(fā)明所采用的技術方案是，光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，包括有設置于房間外的太陽能集熱器和蒸發(fā)冷卻一體化機組，還包括有設置于房間內(nèi)的半導體式室內(nèi)機，且太陽能集熱器、蒸發(fā)冷卻一體化機組及半導體式室內(nèi)機之間通過水管網(wǎng)連接，太陽能集熱器分別與蒸發(fā)冷卻一體化機組、半導體式室內(nèi)機連接，蒸發(fā)冷卻一體化機組與半導體式室內(nèi)機之間通過風管網(wǎng)連接。

本發(fā)明的特點還在于：

太陽能集熱器，包括有太陽能光伏電池板，太陽能光伏電池板分別連接太陽能蓄電池、輔助加熱水箱；太陽能蓄電池分別與蒸發(fā)冷卻一體化機組、半導體式室內(nèi)機連接；輔助加熱水箱、蒸發(fā)冷卻一體化機組及半導體式室內(nèi)機之間通過水管網(wǎng)連接。

半導體式室內(nèi)機，包括有室內(nèi)機殼體，在室內(nèi)機殼體的一側(cè)壁上呈上下設置有室內(nèi)機進風口、室內(nèi)機送風口，與該側(cè)壁相對的室內(nèi)機殼體另一側(cè)上呈上下設置有室內(nèi)回風輸出口、冷風入口；室內(nèi)回風輸出口通過回風管與蒸發(fā)冷卻一體化機組連接，冷風入口通過送風管與蒸發(fā)冷卻一體化機組連接；

室內(nèi)機殼體內(nèi)靠近室內(nèi)回風輸出口處設置有回風機，回風機通過導線與太陽能蓄電池連接；室內(nèi)機殼體內(nèi)呈上下設置有兩個翅片組，兩個翅片組之間留有空間形成水流道，且兩個翅片組相對的端部均設置有半導體元件；

水流道外接第一水管，第一水管與輔助加熱水箱連接，第一水管還通過第二水管與蒸發(fā)冷卻一體化機組連接，水流道通過第三水管與蒸發(fā)冷卻一體化機組連接。

室內(nèi)機進風口內(nèi)設置有初效過濾器。

蒸發(fā)冷卻一體化機組，包括有機組殼體，機組殼體相對的兩側(cè)壁上分別設置有新風口、送風口，新風口通過新風管與回風管連接，送風口與送風管連接；

機組殼體內(nèi)按照空氣進入后流動方向依次設置有第一復合式蒸發(fā)冷卻單元、第二復合式蒸發(fā)冷卻單元，第一復合式蒸發(fā)冷卻單元和第二復合式蒸發(fā)冷卻單元均與太陽能蓄電池連接，第二復合式蒸發(fā)冷卻單元分別與第二供水管、第三供水管連接；第一復合式蒸發(fā)冷卻單元上方對應的機組殼體頂壁上設置有排風口a，第二復合式蒸發(fā)冷卻單元上方對應的機組殼體頂壁上設置有排風口b，排風口a和排風口b均與排風風管的一端連接，排風風管的另一端敞開且面向太陽能光伏電池板設置。

第一復合式蒸發(fā)冷卻單元，包括有填料-換熱管復合式換熱裝置，且填料-換熱管復合式換熱裝置由呈上下設置的填料a和臥管式換熱器構(gòu)成；填料-換熱管復合式換熱裝置的上方設置有布水器a，布水器a的上方與排風口a之間形成排風道；填料-換熱管復合式換熱裝置的下方設置有循環(huán)水箱a，布水器a與循環(huán)水箱a之間通過第一供水管連接，第一供水管上設置有循環(huán)水泵a，循環(huán)水泵a通過導線與太陽能蓄電池連接；填料-換熱管復合式換熱裝置與循環(huán)水箱a之間形成二次風流道，二次風流道對應的機組殼體側(cè)壁上設置有二次風入口；

第二復合式蒸發(fā)冷卻單元，包括有填料-盤管復合式換熱裝置，且填料-盤管復合式換熱裝置由呈上下設置的填料b及蒸發(fā)冷卻盤管構(gòu)成；填料-盤管復合式換熱裝置的上方靠近排風口b處設置有布水器b，布水器b與第二水管連接；填料-盤管復合式換熱裝置的下方設置有循環(huán)水箱b，循環(huán)水箱b與第三水管連接；填料-盤管復合式換熱裝置與循環(huán)水箱b之間形成冷風流道；布水器b與循環(huán)水箱b之間通過第二供水管連接，第二供水管上設置有循環(huán)水泵b，循環(huán)水泵b通過導線與太陽能蓄電池連接。

二次風入口內(nèi)設置有空氣過濾網(wǎng)。

臥管式換熱器由多根水平設置的換熱管構(gòu)成。

循環(huán)水泵a和循環(huán)水箱b上方架設有支撐桿，支撐桿上設置有UV燈，UV燈通過導線與太陽能蓄電池連接。

排風口a內(nèi)設置有排風機a，排風口b內(nèi)設置有排風機b，且排風機a和排風機b均通過導線與太陽能蓄電池連接。

本發(fā)明的特點在于：

(1)本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，能為太陽能光伏電池板通冷風，在降低太陽能光伏電池板溫度及提高太陽能光伏電池板光電轉(zhuǎn)換效率的同時，也能制取溫度較高的熱水供人們生活中使用。

(2)本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，其內(nèi)部的太陽能光伏電池板所產(chǎn)生的電能不僅能供循環(huán)水泵正常使用，也能供給半導體室內(nèi)機正常使用，從而使能量達到分布利用。

(3)本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，能充分利用室內(nèi)回風，將室內(nèi)回風通過半導體制冷器冷端降溫后與新風混合作為室外蒸發(fā)冷卻一體化機組的進風，有效避免能量浪費。

(4)本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，在蒸發(fā)冷卻一體化機組內(nèi)的循環(huán)水箱中設置了UV燈，能起到對循環(huán)水的殺菌消毒作用，從而保證循環(huán)水的水質(zhì)，進而強化了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(5)本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，能將干空氣能及余熱這些低品位的能源與太陽能這種可再生能源結(jié)合，在有效利用可再生能源的同時，也開發(fā)利用了低品位能源。

附圖說明

圖1本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，A.太陽能集熱器，B.蒸發(fā)冷卻一體化機組，C.半導體式室內(nèi)機，1.太陽能光伏電池板，2.太陽能蓄電池，3.輔助加熱水箱，4.回風機，5.初效過濾器，6.室內(nèi)機進風口，7.排風風管，8.排風口a，9.排風口b，10.布水器a，11.填料a，12.臥管式換熱器，13.二次風入口，14.循環(huán)水泵a，15.循環(huán)水箱a，16.支撐桿，17.UV燈，18.循環(huán)水箱b，19.循環(huán)水泵b，20.排風機a，21.排風機b，22.布水器b，23.填料b，24.蒸發(fā)冷卻盤管，25.半導體元件，26.翅片組，27.室內(nèi)機送風口，28.房間，29.回風管，30.新風管，31.送風管，G1.第一水管，G2.第二水管，G3.第三水管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有設置于房間28外的太陽能集熱器A和蒸發(fā)冷卻一體化機組B，還包括有設置于房間28內(nèi)的半導體式室內(nèi)機C，且太陽能集熱器A、蒸發(fā)冷卻一體化機組B及半導體式室內(nèi)機C之間通過水管網(wǎng)連接，太陽能集熱器A分別與蒸發(fā)冷卻一體化機組B、半導體式室內(nèi)機C連接，蒸發(fā)冷卻一體化機組B與半導體式室內(nèi)機C之間通過風管網(wǎng)連接。

太陽能集熱器A，如圖1所示，包括有太陽能光伏電池板1，太陽能光伏電池板1分別連接太陽能蓄電池2、輔助加熱水箱3；太陽能蓄電池2分別與蒸發(fā)冷卻一體化機組B、半導體式室內(nèi)機C連接；輔助加熱水箱3、蒸發(fā)冷卻一體化機組B及半導體式室內(nèi)機C之間通過水管網(wǎng)連接。

太陽能光伏電池板1傾斜的設置于可轉(zhuǎn)動式支撐架上，能通過調(diào)節(jié)使太陽能光伏電池板1始終面向太陽照射的方向，這樣能提高太陽能的利用效率。

半導體式室內(nèi)機C，如圖1所示，包括有室內(nèi)機殼體，在室內(nèi)機殼體的一側(cè)壁上呈上下設置有室內(nèi)機進風口6、室內(nèi)機送風口27，與該側(cè)壁相對的室內(nèi)機殼體另一側(cè)上呈上下設置有室內(nèi)回風輸出口、冷風入口；室內(nèi)回風輸出口通過回風管29與蒸發(fā)冷卻一體化機組B連接，冷風入口通過送風管31與蒸發(fā)冷卻一體化機組B連接；室內(nèi)機殼體內(nèi)靠近室內(nèi)回風輸出口處設置有回風機4，回風機4通過導線與太陽能蓄電池2連接；室內(nèi)機殼體內(nèi)呈上下設置有兩個翅片組26，兩個翅片組26之間留有空間形成水流道，且兩個翅片組26相對的端部均設置有半導體元件25；水流道外接第一水管G1，第一水管G1與輔助加熱水箱3連接，第一水管G1還通過第二水管G2與蒸發(fā)冷卻一體化機組B連接，水流道通過第三水管G3與蒸發(fā)冷卻一體化機組B連接。

室內(nèi)機進風口6內(nèi)設置有初效過濾器5。

蒸發(fā)冷卻一體化機組B，如圖1所示，包括有機組殼體，機組殼體相對的兩側(cè)壁上分別設置有新風口、送風口，新風口通過新風管30與回風管29連接；送風口與送風管31連接；機組殼體內(nèi)按照空氣進入后流動方向依次設置有第一復合式蒸發(fā)冷卻單元、第二復合式蒸發(fā)冷卻單元，第一復合式蒸發(fā)冷卻單元和第二復合式蒸發(fā)冷卻單元均與太陽能蓄電池2連接，第二復合式蒸發(fā)冷卻單元分別與第二供水管G2、第三供水管G3連接；第一復合式蒸發(fā)冷卻單元上方對應的機組殼體頂壁上設置有排風口a8，第二復合式蒸發(fā)冷卻單元上方對應的機組殼體頂壁上設置有排風口b9，排風口a8和排風口b9均與排風風管7的一端連接，排風風管7的另一端敞開且面向太陽能光伏電池板1設置。

第一復合式蒸發(fā)冷卻單元，包括有填料-換熱管復合式換熱裝置，且填料-換熱管復合式換熱裝置由呈上下設置的填料a11和臥管式換熱器12構(gòu)成；填料-換熱管復合式換熱裝置的上方設置有布水器a10，布水器a10的上方與排風口a8之間形成排風道；填料-換熱管復合式換熱裝置的下方設置有循環(huán)水箱a15，布水器a10與循環(huán)水箱a15之間通過第一供水管連接，第一供水管上設置有循環(huán)水泵a14，循環(huán)水泵a14通過導線與太陽能蓄電池2連接；填料-換熱管復合式換熱裝置與循環(huán)水箱a15之間形成二次風流道，二次風流道對應的機組殼體側(cè)壁上設置有二次風入口13。

第二復合式蒸發(fā)冷卻單元，包括有填料-盤管復合式換熱裝置，且填料-盤管復合式換熱裝置由呈上下設置的填料b23及蒸發(fā)冷卻盤管24構(gòu)成；填料-盤管復合式換熱裝置的上方靠近排風口b9處設置有布水器b22，布水器b22與第二水管G2連接；填料-盤管復合式換熱裝置的下方設置有循環(huán)水箱b18，循環(huán)水箱b18與第三水管G3連接；填料-盤管復合式換熱裝置與循環(huán)水箱b18之間形成冷風流道；布水器b22與循環(huán)水箱b18之間通過第二供水管連接，第二供水管上設置有循環(huán)水泵b19，循環(huán)水泵b19通過導線與太陽能蓄電池2連接。

二次風入口13內(nèi)設置有空氣過濾網(wǎng)。

臥管式換熱器12由多根水平設置的換熱管構(gòu)成。

循環(huán)水泵a14和循環(huán)水箱b18上方架設有支撐桿16，支撐桿上設置有UV燈17，UV燈17通過導線與太陽能蓄電池2連接。

排風口a8內(nèi)設置有排風機a20，排風口b9內(nèi)設置有排風機b21，且排風機a20和排風機b21均通過導線與太陽能蓄電池2連接。

本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)的工作流程具體如下：

1.風系統(tǒng)的工作過程具體如下：

a.送風流程：

室外空氣(一次空氣)由新風管30輸送并經(jīng)新風口進入蒸發(fā)冷卻一體化機組B內(nèi)，在臥管式換熱器12內(nèi)實現(xiàn)等濕降溫過程，形成低溫空氣，低溫空氣被分成兩部分使用：一部分低溫空氣流過蒸發(fā)冷卻盤管24，并在此處與經(jīng)布水器b22噴淋出的水發(fā)生熱濕交換，冷卻蒸發(fā)冷卻盤管24之后再通過填料b23，實現(xiàn)等焓降溫過程，形成冷空氣；冷空氣在排風機b21的作用下經(jīng)排風口b9送入到排風風管7內(nèi)，再由排風風管7送到太陽能光伏電池板1的表面，起到降低太陽能光伏電池板1表面溫度的作用；另一部分低溫空氣經(jīng)送風口及送風管31送入半導體式室內(nèi)機C內(nèi)，再由半導體式室內(nèi)機C的室內(nèi)機送風口27送入房間28內(nèi)。

b.回風流程：

室內(nèi)的回風通過室內(nèi)機進風口6進入到半導體式室內(nèi)機C中，先由室內(nèi)機進風口6內(nèi)設置的初效過濾器5對室內(nèi)的回風進行過濾，形成潔凈的回風；潔凈的回風被分成兩部分使用：一部分潔凈的回風在回風機4的作用下被兩個包裹半導體元件25的翅片組26冷卻，形成低溫回風，低溫回風再通過室內(nèi)機送風口27送入房間28；另一部分潔凈的回風通過回風管29進入新風管30內(nèi)，這部分潔凈的回風與室外空氣在新風管30內(nèi)混合形成混合風，混合風再被送入蒸發(fā)冷卻一體化機組B中進行處理。

c.排風流程：

空氣經(jīng)二次風入口13進入蒸發(fā)冷卻一體化機組B中，這部分空氣向上流動流過填料a11，在填料a11處與經(jīng)布水器a10噴淋出的水進行熱濕交換，同時帶走臥管式換熱器12內(nèi)一次空氣的熱量，之后在排風機a20的作用下經(jīng)排風口a8進入排風風管7中。

2.水系統(tǒng)的工作過程具體如下：

經(jīng)UV燈17殺菌消毒后的水在循環(huán)水泵b19的作用下經(jīng)第二供水管輸送至布水器b22中，由布水器b22將水均勻地噴灑于填料b23上，部分水因吸收空氣的顯熱汽化蒸發(fā)后變成水蒸汽，而未蒸發(fā)的水流回循環(huán)水箱b18中。

經(jīng)UV燈17殺菌消毒后的水在循環(huán)水箱a15中，水在循環(huán)水泵a14的作用下經(jīng)第一供水管輸送至布水器a10中，由布水器a10噴灑在填料a11上，部分水因空氣的顯熱汽化蒸發(fā)后變成水蒸汽，未蒸發(fā)的水流回循環(huán)水箱a18中。

本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)，將太陽能集熱器A、蒸發(fā)冷卻一體化機組B及半導體式室內(nèi)機C結(jié)合，將經(jīng)蒸發(fā)冷卻一體化機組B制取的冷空氣分成兩部分使用：一部分冷空氣對太陽能集熱器A內(nèi)的太陽能光伏電池板1進行降溫，從而提高太陽能光伏電池板1的利用效率；另一部分冷空氣通入到半導體式室內(nèi)機C內(nèi)經(jīng)再次降溫最終送入房間28內(nèi)，形成對空氣的一個梯級冷卻，同時為了避免能量的浪費，回收房間28內(nèi)的空氣，并利用房間28內(nèi)冷卻的空氣與室外新的空氣進行混合，相當于對室外新的空氣進行預冷，然后再次通入蒸發(fā)冷卻一體化機組B中完成循環(huán)，其中還通過UV燈17對循環(huán)水起到殺菌消毒的作用。

本發(fā)明光伏半導體蒸發(fā)冷卻家用空調(diào)系統(tǒng)是一種節(jié)能、環(huán)保且高效的家用空調(diào)系統(tǒng)。