本发明涉及空调,具体为一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统。
背景技术:
1、飞机地面空调机组是指为停靠在地面的飞机提供经过过滤、加压、除湿以及降湿(或加热)的新鲜空气的空调设备。近年来,我国机场积极推行场内车辆“油改电”以及飞机apu替代等政策,导致全国机场能源消费中电能占比的日益增加,这一现象给机场电网用电安全带来了极大的安全隐患。由于机场场地空旷且太阳辐射较强,因此如何利用好丰富的太阳能资源以减少机场电能的消耗是实现机场“节能减排”的关键为此,我们设计一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统。
技术实现思路
1、为了克服上述背景技术中的不足,本发明提出一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,通过利用太阳能自然资源以减小飞机地面空调机组的电能消耗,同时提高了空调机组的制冷cop。
2、采取的技术方案为:
3、一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,所述空调系统包括太阳能喷射式制冷系统、一级压缩式制冷系统、二级压缩式制冷系统和设置在风道内的送风系统;送风系统包括:第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器和送风机,第一蒸发器、第二蒸发器、送风机和第三蒸发器依次设置在风道内,第一蒸发器与太阳能喷射式制冷系统连接,一级压缩式制冷系统分别与第二蒸发器和太阳能喷射式制冷系统连接,二级压缩式制冷系统分别与第三蒸发器和太阳能喷射式制冷系统连接。
4、对本发明技术方案的进一步优选,太阳能喷射式制冷系统包括冷媒泵、第一冷凝器、喷射器、太阳能集热器和预热器;
5、冷媒泵的输出端与预热器的输入端连通,预热器的输出端与太阳能集热器的输入端连通,太阳能集热器的输出端与喷射器的输入端连通,喷射器的输出端与第一冷凝器的输入端连通,第一冷凝器的输出分为两路,一路与冷媒泵的输入端连通,另一路再分为两分路,一分路通过第三膨胀阀与二级压缩式制冷系统连接,另一分路再分为两支路,一支路通过第一膨胀阀与喷射器的的输入端连通,另一支路通过第二膨胀阀与一级压缩式制冷系统连接;太阳能喷射式制冷系统主要以提高引射流压力来提高喷射器性能,综合了机械压缩式制冷循环和蒸汽喷射式制冷循环的优点,具有较高的热经济性,利用太阳能集热器充当系统的热源驱动,从而替代电能实现制冷效果达到节能减排的效果。
6、对本发明技术方案的进一步优选,一级压缩式制冷系统包括第一压缩机、第一气液分离器、第二冷凝器和第一经济器;
7、第一压缩机的输出分为两路,一路与第二冷凝器的输入端直接连通,另一路通过预热器与第二冷凝器的输入端连通,第二冷凝器的输出端依次通过第一经济器和第四膨胀阀后与第二蒸发器的输入端连通,第二蒸发器的输出端与第一气液分离器的输入端连通,第一气液分离器的输出端与第一压缩机的输入端连通;第一经济器为一级压缩式制冷系统提供大幅过冷,能够增大一级压缩式制冷系统的制冷量,同时提高空调系统的cop,第一压缩机的与预热器连通,可以为预热器提供热量,实现能量的回收利用,达到节能减排的效果。
8、对本发明技术方案的进一步优选,第一压缩机与预热器之间设有第一电磁阀;用于控制第一压缩机内冷媒的是否流经预热器。
9、对本发明技术方案的进一步优选,第一压缩机与第二冷凝器直接连通的一路上设有第二电磁阀;用于控制第一压缩机内的冷媒是否可以直接流入第二冷凝器中。
10、对本发明技术方案的进一步优选,二级压缩式制冷系统包括第二压缩机、第三冷凝器、第二气液分离器和第二经济器;
11、第二压缩机的输出分为两路,一路直接与第三冷凝器的输入端连通,另一路通过预热器与第三冷凝器的输入端连通,第三冷凝器的输出端依次通过第二经济器和第五膨胀阀后与第三蒸发器的输入端连通,第三蒸发器的输出端与第二气液分离器的输入端连通,第二气液分离器的输出端与第二压缩机的输入端连通;第二经济器为二级压缩式制冷系统提供大幅过冷,能够增大二级压缩式制冷系统的制冷量,同时提高空调系统的cop,第二压缩机的与预热器连通,可以为预热器提供热量,实现能量的回收利用,达到节能减排的效果。
12、对本发明技术方案的进一步优选,第二压缩机与预热器之间设有第三电磁阀;用于控制第二压缩机中的冷媒是否流经预热器。
13、对本发明技术方案的进一步优选,第二压缩机与第三冷凝器直接连通的一路上设有第四电磁阀;用于控制第二压缩机中的冷媒是否可以直接流入第三冷凝器。
14、本发明与现有技术相比,其有益效果是:
15、1、本发明通过利用太阳能喷射式制冷系统提高引射流压力来提高喷射器性能,综合了机械压缩式制冷循环和蒸汽喷射式制冷循环的优点,具有较高的热经济性;同时机场属于空旷地带,有着丰富的太阳能资源,而太阳能喷射式制冷技术就是利用太阳能集热器充当系统的热源驱动,从而替代电能实现制冷效果。两者结合不仅可以减小空调系统电能的消耗,还能减小空调系统的装机功率,保障机场的用电安全。
16、2、本发明通过太阳能喷射式制冷系统一方面可以为送风系统提供进风预冷功能,另一方面新增的第一经济器和第二经济器给一级压缩式制冷系统和二级压缩式制冷系统提供大幅度过冷,能够增大一级压缩式制冷系统和二级压缩式制冷系统的制冷量的同时提高了机组的cop。
17、3、本发明通过利用第一压缩机和第二压缩机的排出的冷媒作为太阳能喷射式制冷的发生器热源,一方面能尽量避免太阳能的间歇性不足导致空调系统在运行过程中存在工况不稳定的情况,提高系统稳定性,另一方面也可以减少第二冷凝器和第三冷凝器的换热面积,减小耗材,起到相互促进的作用。
1.一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:所述空调系统包括太阳能喷射式制冷系统(2)、一级压缩式制冷系统(3)、二级压缩式制冷系统(4)和设置在风道内的送风系统(1);送风系统(1)包括:第一蒸发器(101)、第二蒸发器(102)、第三蒸发器(103)和送风机(104),第一蒸发器(101)、第二蒸发器(102)、送风机(104)和第三蒸发器(103)依次设置在风道内,第一蒸发器(101)与太阳能喷射式制冷系统(2)连接,一级压缩式制冷系统(3)分别与第二蒸发器(102)和太阳能喷射式制冷系统(2)连接,二级压缩式制冷系统(4)分别与第三蒸发器(103)和太阳能喷射式制冷系统(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:太阳能喷射式制冷系统(2)包括冷媒泵(201)、第一冷凝器(205)、喷射器(204)、太阳能集热器(203)和预热器(202);
3.根据权利要求2所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:一级压缩式制冷系统(3)包括第一压缩机(301)、第一气液分离器(303)、第二冷凝器(302)和第一经济器(307);
4.根据权利要求3所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:第一压缩机(301)与预热器(202)之间设有第一电磁阀(305)。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:第一压缩机(301)与第二冷凝器(302)直接连通的一路上设有第二电磁阀(306)。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:二级压缩式制冷系统(4)包括第二压缩机(401)、第三冷凝器(402)、第二气液分离器(403)和第二经济器(407);
7.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:第二压缩机(401)与预热器(202)之间设有第三电磁阀(405)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合压缩机制冷的大过冷式飞机地面空调系统,其特征在于:第二压缩机(401)与第三冷凝器(402)直接连通的一路上设有第四电磁阀(406)。