电子中央空调系统 本发明涉及一种中央空调系统,特别是涉及一种应用电子技术制冷制热的中央空调系统。
现有的中央空调系统,采用集中制冷和集中制热,然后通过管道分散向各用户供热或致冷,其系统包括中央冷热水机组、供回水管路、热交换装置、冷却水循环泵、加药装置、冷媒水循环泵、冷媒水分水器、冷媒水集水器及末端装置等,系统庞大、设备复杂、成本造价高、安装难度大、占用建筑面积多、大气污染和噪声污染严重、能效比低、运营费用高。
本发明的目的旨在提供一种技术先进、结构简单、体积小、占用建筑面积少、能效比高、运营费用低、无环境污染和噪声污染的电子中央空调系统。
本发明的技术解决方案是:这种电子中央空调系统具有多个电子制冷制热器、一个集中的室外热交换装置和循环水泵、供、回水管路。多个电子制冷制热器分别安装在各用户室内,供水管路中串有循环水泵、供、回水管路两端分别与电子制冷制热器和室外热交换装置连接连通。室内的电子制冷制热器为电子空调机,电子空调机包括有高效电温差制冷和制热组件、左、右水箱、左、右水箱进、出水管、左、右水箱输出泵、室内热交换器、离心风扇。左、右水箱分别紧密安装连接在高效电温差制冷和制热组件的两边、右水箱通过右水箱进、出水管及右水箱输出泵与室内热交换器连接连通,室内热交换器的一侧装有离心风扇,室外热交换装置采用室外热交换器及进、出水管、轴流风机结构或内、外水池及进、出水管结构。
本发明既区别于现有中央空调系统集中制冷制热后向各用户分散输送,又区别于现有各用户的单独空调机相互之间无任何连接关系。本发明采用各用户安装电子制冷制热器,进行制冷制热,然后通过水管集中连接至一个热交换装置,这样,一个集中的室外热交换装置连接多个室内电子制冷制热器,进行循环散热工作。因此,本发明和现有技术相比,具有如下突出的优点和效果:
1、无大气污染、无噪声污染,更不会对大气臭氧层造成破坏,是完全的绿色环保产品;
2、冷热源化整为零,极大地简化了系统结构,无需中央空调机组和中央机房,节约了建筑空间;
3、采用电子制冷制热技术,性能先进,有利于智能化控制;
4、供回水输送管路无需绝热保温,即使夏天管道也不会出现凝结水问题;
5、一套系统可同时制冷和制热,室温可恒温精确控制,使用方便灵活,能最大限度地满足用户要求;
6、可分别对各用户计量,有利于民用建筑或商住楼的应用和管理;
7、可分期分层建设,及早投入使用,投资少,运营费用低,经济效益好;
8、能源消耗单一,能效比高,能耗低,属节能型产品;
9、系统结构简单,安装维护方便,使用寿命长。
图1为本发明结构原理图;
图2为电子空调机结构示意图;
图3为高效电温差制冷和制热组件结构示意图;
图4为电子空调机电路原理图;
图5为室外热交换装置实施例1结构示意图;
图6为室外热交换装置实施例2结构示意图;
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明:
参见图1、图2、图5、图6,本发明具有多个电子制冷制热器1、一个集中的室外热交换装置2、循环水泵3、供、回水管路4、5,多个电子制冷制热器1分别安装在各用户室内,供水管路4中串联循环水泵3,供、回水管路4、5两端分别与电子制冷制热器和室外热交换装置2连接连通,室内的电子制冷制热器1为电子空调机,电子空调机包括有高效电温差制冷和制热组件6、左、右水箱7、8、左、右水箱进、出水管9、10、11、12、左、右水箱输出泵13、14、室内热交换器15、离心风扇16,左、右水箱7、8分别紧密安装连接在高效电温差制冷和制热组件6的两边,右水箱8通过右水箱进出水管11、12及右水箱输出泵14与室内热交换器15连接连通,室内热交换器15的一侧安装有离心风扇16,室外热交换装置2采用室外热交换器24及进、出水管25、26、水泵27、轴流风机28结构或内、外水池29、30及进、出水管31、32结构。
参见图3,高效电温差制冷和制热组件结构示意图,在上、下绝电导热板18、19之间安装了多个P型半导体20和N型半导体21以及与P型半导体20、N型半导体21连接的上、下铜板22、23,当电子从铜板流入P型半导体时,由于两物质内能不同,接触处有能量释放,铜板升温,导致其中的一绝电导热板升温;当电子从P型半导体流入铜板时,在两物接触处吸热,铜板降温,另一绝电导热板降温。当电子从铜板流入N型半导体时,同理,接触处有吸热现象,铜板降温,绝电导热板降温;当电子从N型半导体流入铜板时,接触处有放热现象,铜板升温,绝电导热板升温,依此原理,电流反向时,其制冷制热也反向进行。
为了实现高效电温差制冷和制热组件地高效,可将铜板内侧加工成弧形,以利热辐射向园心方向集中,减少热量的辐射损失,还可以在绝电导热板与铜板、P型半导体、N型半导体之间的空隙进行绝热处理,如填充绝热材料等。
这种高效电温差制冷和制热组件已在中国专利96242510.9中作了详尽透彻的论述,攻克了长期以来困扰着半导体致冷技术的难题,为电子空调机的研制成功奠定了基础。
参见图4,电子空调机电路原理图:市电经双向可控硅TC降压后,连接至二极管D7-D10整流、电容C4滤波,输出直流电压,经制冷制热转换开关K1选择连接后供给高效电温差制冷和制热组件工作电压电流,进行制冷制热,其制冷(热)量的大小由提供电压的高低来确定,而电压的高低由可控硅TC降压多少来决定,可控硅TC的降压取决于自身触发控制导通比,通过变压控制实现电子空调机恒温控制。可控硅TC的触发控制电路如下:市电经变压器B1输出交流电压,由二极管D1-D4整流、C1、C2、IC1滤波稳压后,提供给触发控制电路一个稳定的直流工作电源,集成电路IC2工作后,由3脚输出一交变信号,经三极管Q放大,驱动可控硅TC导通,其驱动能力为导通比,导通比大,制冷和制热组件获取的电压高,反之则小,而导通比又由控制电路中的W、Rt2(或Rt1)、IC构成的振荡电路频率所确定,Rt1、Rt2分别为正温度热敏电阻和负温度热敏电阻,即温度传感器,当定温较高与W设定的温度值相差较大时,Rt2值小,W值大,C3充放电快,振荡频率高,触发可控硅导通比大,但随着室温下降,Rt2值逐渐增大,C3的充放电速度减缓,振荡频率降低,触发可控硅导通比小,制冷或制热量变小,这样连续变化直至室温达到设定值时,IC3的3脚输出一个稳定信号,此时制冷量也较稳定,实现了相当于现有变频压缩机的调控目的,电子空调机要制热时,只需转动制冷制热转换开关K1进行选择即可,Rt1的性能与Rt2相反,由Rt1作为温度传感器,实现自动控制。在实际应用中,转换开关K及电位器W均可进行数字化电路处理。
因此综上所述,本发明电路采用变压控制高效电温差制冷和制热组件的工作电流即制冷和制热量,进而实现电子空调机的恒温控制。
参见图5、图6,室外热交换装置2可以有两种形式选择,第一种形式为室外热交换水池,如图5所示,包括循环水泵3、进水管31、出水管32、内水池29、外水池30。工作原理及过程如下:循环水泵3吸入外水池30的水,由供水管4进入电子空调机的左水箱7,在左水箱7内与高效电温差制冷和制热组件6进行热交换后,左水箱7的水由回水管5进入室外热交换装置的内水池29,再由内水池29外壁溢流而下至外水池30,达到自然热交换的目的,这种形式适用于用户多、制冷制热量大的系统使用。
第二种形式如图6所示,这种室外热交换装置包括室外热交换器24、进水管25、出水管26、水泵27、轴流风机28,工作原理及过程如下:系统回水由进水管25进入热交换器24,并由轴流风机28强制进行空气对流交换后,再由循环水泵3进入各用户电子空调机。这种形式主要适用于用户较少、制冷制热量较小的系统,特别是家用空调系统。