太阳能冷暖空调及纯净水一体化装置

(一)该装置属太阳能应用及空调制造和纯净水生产领域。

(二)现有技术背景：1个太阳常数为2卡/min·cm2，相当于每平方米有1.4千瓦功率；若 用10m2的太阳能反射集热装置，按50％反射效率计算，仍有约7千瓦功率，若蒸汽轮机的效 率为40％，仍有2.8千瓦功率可供制冷，从8—18时，可提供28千瓦时的能量。若夏季有晴 天60天，则可提供1680千瓦时的能量。

将太阳能直接利用于空调的机械动力，有它突出的优点：制冷时不需电；天气越热，获得 的太阳能量越大，制冷量越大，正比于所要求的制冷量。克服了太阳能应用中的诸多缺点：如 分散、效率低，受气候限制、成本高等。缺点是阴雨天不能工作，但阴雨天几乎不需要降低 室温；如果采用蓄冷方式，可以克服不足之处。

(三)组合发明的目的：将无穷尽的太阳能直接用于千家万户的冷暖空调，几乎不用电，使 “买得起、用不起空调”的情形成为过去，省去了能耗，社会经济效益巨大。对夏天因电网负 载大易拉闸停电的情况也有所缓解，减少了经济损失。

(四)技术方案该发明装置采用了自动跟踪太阳光的抛物线曲面反射吸热装置、蒸汽轮机 系统、制冷系统等。

1、自动跟踪太阳的抛物线曲面反射吸热装置(图1)：

2个盛有空气的长筒形密封涂黑容器1，对称固定于两侧，安装在反射效率较高的抛物线 (曲线方程：y＝1/4X2)曲面3下。如果阳光照射在左边容器1上，左边容器1中的空气受热膨 胀，将压力通过液压油推动右侧顶杆2，使曲面3向逆时针方向转动，直至对称中心线平行于 阳光；当阳光从左向右继续移动时，右侧容器1受到太阳光照射，温度升高膨胀，推动左侧顶 杆2，使抛物线曲面3向顺时针方向转动，跟踪太阳光，从而始终跟随太阳光，光线始终汇聚 在集热管4上以充分吸收太阳能。

集热管中的水受到聚焦的太阳能照射，逐步达到沸腾状态，在高压阀的作用下，形成有一 定动能的高温、高压蒸汽，当压力足够大时就冲击蒸汽轮机1，而此蒸汽轮机与制冷系统的制 冷压缩机2同轴；压缩机得到动力而开始制冷循环。该压缩机可以同时使用电力驱动，此外， 采用蓄冷方式，将冷气储存起来用于夜晚和无阳光的时候制冷。

单个地集热装置，可通过组合排布，使功率足够大来驱动制冷压缩机。

此外，蒸汽的尾气还可通入到副蒸汽轮机4驱动风扇3，对散热器进行散热、将蒸发器产 生的冷气排进室内。在无阳光的时候，可采用电风扇排出蓄水槽中的冷气，排入室内降温。

最后，蒸汽通入冷凝装置，形成蒸馏水，经简单过滤后可作为纯净水供人饮用，如图2所 示。

冬天，将蒸汽直接通入暖气片，达到升温的目的。

工作介质——水的加入法，可采用高压泵注水，也可采用固定容量的的容器储存水。

(五)组合发明产生的积极效果：面积10m2的太阳能集热装置，一年中可利用的实际能量 达2000千瓦时以上，2-3年内可收回投资，与其他太阳能装置相比，收回投资时间要短得多， 所获得的效果却是多方面的：以后花费很少的电费就可享受冷暖空调、热水、及饮用纯净水。

由于基本不用电作为主要动力，可缓解电网高峰用电压力，减少电力故障带来的经济损 失。减少了能源消耗，属于无污染的能源。

(六)附图：图1、图2。

(七)实现发明的最好方式：特别适于白天需用空调的工厂、办公楼、学校。采用太阳能 和电能双能源驱动的制冷压缩机，既节电又不受外在条件限制。该组合发明最好在居民楼，厂 房、学校等楼顶上使用，可用于新建住宅作为中央空调使用，采用蓄冷方式更好。