净水一体化装置的工作过程是:高性能真空泵I首先对发生罐2和收集罐3内部抽真空，待达到较高真空度时，关闭抽气阀7，真空泵I自身停机，控制器4 一 2控制打开放液阀8，一定量的原水被注入到发生罐2后，控制器4 - 2启动太阳能/电热泵循环部分，原水在热泵冷凝器4 - 4上蒸发成为水蒸汽，水蒸气经过气液分离筛板5和过滤网6分两路进入收集罐3，其中的一路经过带有翅片的换热器11的支路进入收集罐3，另一路直接进入收集罐3。
[0027]在夏季，太阳能/电热泵循环部分通过放置在室内的制冷蒸发器4 - 5吸收房间环境热量用以原水的蒸发，这样可以在制取纯净水的同时降低室内温度，产生空调效果，水蒸气的凝结主要由蒸汽冷凝换热器11完成；在其他季节，室内不需要降温，则制冷蒸发器
4- 5不工作，太阳能/电热泵循环部分通过安装在收集罐3内的蒸气冷凝蒸发器4-6吸收水蒸气冷凝散热，水蒸气的凝结主要由蒸汽冷凝蒸发器4-6完成。
[0028]蒸汽冷凝蒸发器4-6所凝结的水落至收集罐3底部，待收集纯净水量达到预定量时，控制器4-2停止太阳能/电热泵循环部分的工作，打开排液阀9将未蒸发的原水废水排除，此时发生罐2和收集罐3内部与外界环境导通，内部环境由负压变为常压，之后控制器(4-2)可关闭排液阀9，从而使装置进入下一个纯净水生产过程。
【主权项】
1.一种太阳能/电热泵驱动的空调-制纯净水一体化装置，其特征在于包括: 高性能真空泵(I)， 发生罐⑵， 设置在高性能真空泵(I)与发生罐(2)之间的抽气阀(7)， 收集罐(3)，其通过两路管线连接到收集罐(3)，其中的一路管线上安装有换热器(11)， 太阳能/电热泵循环部分，其包括:一组太阳能电池板(4-1)、一个控制器(4-2)、一个压缩机(4-3)、设置在发生罐(2)内的一个冷凝器(4-4)、一个制冷蒸发器(4-5)、设置在收集罐(3)内的一个蒸汽冷凝蒸发器(4-6)、一个毛细管(4-7)，一个蓄电池(4-8)， 其中，压缩机(4-3)、冷凝器(4-4)、毛细管(4-7)、制冷蒸发器(4-5)构成一个回路，蒸汽冷凝蒸发器(4-6)与冷凝器(4-4)和毛细管(4-7)并联， 气液分离筛板(5)，其被设置在发生罐(2)内并位于冷凝器(4-4)的下游， 过滤网￠)，其被设置在气液分离筛板(5)的下游。
2.根据权利要求1所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于进一步包括: 放液阀(8)，其与抽气阀(7)并联后与发生罐(2)连接， 排液阀(9)，其被设置在发生罐(2)的底部， 出水阀(10)，其被设置在收集罐(3)的底部。
3.根据权利要求2所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于: 太阳能/电热泵循环部分由太阳能电池板(4-1)驱动并由控制器(4-2)直接控制， 在日照充足的情况下，太阳能电池板(4-1)将剩余的太阳能储存在蓄电池(4-8)中。
4.根据权利要求3所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于进一步包括: 蒸汽冷凝蒸发器(4-6)，用于水蒸气的冷凝， 与蒸汽冷凝蒸发器(4-6)并联的制冷蒸发器(4-5)，用于获得制冷量； 安装在发生罐内的冷凝器(4-4)，供原水吸收其热量而蒸发称为水蒸气。
5.根据权利要求4所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于: 高性能真空泵(I)由蓄电池(4-8)驱动，在发生罐(2)未注原水时对发生罐(2)和收集罐(3)抽真空，从而降低原水的蒸发温度，而在发生罐(2)已经注入原水以及原水的蒸发冷凝过程中停止工作。
6.根据权利要求1一 5之一所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于: 气液分离筛板(5)和过滤网(6)用于防止原水沸腾蒸发时夹带小水滴进入收集罐(3)，污染纯净水。
7.根据权利要求1一 5之一所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于:发生罐(2)和收集罐(3)的进出水功能由放液阀(8)、排液阀(9)、出水阀(10)实现，其中: 当控制器(4-2)判定产生的纯净水达到设定量时，停止太阳能/电热泵循环部分的工作，打开排液阀(9)，将发生罐(2)内的杂质水排出； 之后，控制器(4-2)控制打开抽气阀(7)，运转高性能真空泵(I)对发生罐(2)和收集罐⑶内部抽真空； 待抽到预定真空度，控制器(4 - 2)关闭抽气阀(7)，打开放液阀(8)，向发生罐(2)注水，待注水结束后，关闭放液阀(8)，启动太阳能/电热泵循环(4)。
8.根据权利要求1所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于: 换热器(11)包括风冷翅片换热器和水冷翅片却换热器中选出的至少一种，其通过强制对流换热对经过其的水蒸气进行快速降温，使其冷凝成纯净水。
9.根据权利要求1一 5之一所述的太阳能/电热泵驱动的制纯净水装置，其特征在于: 抽气阀(7)、放液阀(8)是真空电磁阀，以保证对发生罐抽气和注入原水时不会有外部空气进入罐体。
【专利摘要】太阳能/电热泵驱动的空调-制纯净水一体化装置，由太阳能或电能驱动的热泵、发生罐、蒸汽冷凝收集罐，真空泵，气液分离筛网，真空电磁阀，换热器、控制器等组成。此装置利用真空泵产生负压，降低原水蒸气发生温度。夏季，本装置室内的热泵蒸发器产生空调效果，原水发生罐中热泵冷凝器，为原水蒸发提供热量；水蒸气冷凝通过风冷翅片换热器或原水-水蒸气换热器完成。其他季节，本装置利用热泵冷凝器产生水蒸汽，利用蒸汽冷凝收集罐内的热泵蒸发器将水蒸气冷凝。本发明充分利用光伏或电能，夏季可同时产生冷量和纯净水，为能源和纯净水资源短缺的海岛以及舰船，提供了一种绿色环保、高效节能的同时获得空调和纯净水的新装置。
【IPC分类】F24F5-00, C02F1-14, C02F1-04
【公开号】CN104724777
【申请号】CN201510107012
【发明人】袁卫星, 任柯先, 邹昀凯, 杨波, 王刚
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月11日