用於室內冷風空調的儲能蓄冷裝置的製作方法
2023-12-06 05:12:21
專利名稱：用於室內冷風空調的儲能蓄冷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築物的環境調控設備，可用於各種建築物的室內冷風空調系統中的儲能蓄冷裝置。
隨著地球的「變暖」，大氣的「溫室」效應和「熱島」效應日趨明顯，預計不久後，中國的普通家庭都會普及應用空調來改善居住環境。城市裡劇增的空調電力負荷將更加重供電部門電力不堪負荷的負擔，以至爆表斷線的故障層出不窮，使城市裡空調用戶的增長受到電力局供電能力的嚴重製約。現在傳統的空調器，其用冷過程和製冷這程是同時進行的，即在每天用冷負荷高峰時，環境溫度也往往是一天中的高峰，一旦大氣溫度下降以後，室內空調的用冷量也同時下降了。我們知道，空調器製冷過程中，每製冷1大卡所消耗的能量是製冷溫差的函數，溫差越大，製冷消耗的能量也愈大。所以，從節能觀點而言，製冷與用冷在同時進行是不合理的。因為，產生相同的冷量，在晚間大氣溫度降到最低點時進行製冷所消耗的能量要比在盛夏季節白天烈日炎炎時進行製冷所消耗的能量要節省得多；而且，對於電網，即使是供電能力嚴重不足的電網，其一天之內的負荷也是不均衡的，在蜂期時，供電能力嚴重不足，常常限電拉閘；而在谷期時，其供電能力仍有很大富餘。為了解決電網的均衡供電，人們從技術、經濟和管理上都採取了不同措施，例如國家有關部門已經制訂出臺的電費價格，將採期蜂期高價、谷期低價的優惠政策，以鼓勵錯開用電高峰而均衡負荷。
本發明的目的是提供一種用於室內冷風空調的儲能蓄冷裝置，該設備可有效錯開用電高峰，以均衡電網負荷，並節約能源。
本發明是這樣實現的它有製冷壓縮機、制冷機的蒸發器、安裝於室內通風管道入口處的熱交換器、水泵和位於地下的儲冷水槽，其特徵在於上述制冷機的蒸發器的製冷盤管與壓縮機構成封閉環路，其製冷盤管內流有致冷工質作為其冷邊，其熱邊流有冷卻水，該蒸發器冷卻水的入出口，通過管道與儲冷水槽、循環水泵和熱交換器內的進風冷卻盤管構成循環通路。
本發明的工作原理是用水作為儲能蓄冷載體，利用位於地下的絕熱儲能水槽，在水槽中儲存冷水而實現的。在製冷過程中利用製冷壓縮機吸收水中熱量，使水降溫，通常達到5-7℃時，表示製冷儲能過程結束；而在用冷過程，則從儲冷水槽中抽取冷水，通過換熱器將進入建築物內的空氣致冷和降溫除溼後送入室內，以調節室內空氣溫度和溫度。本發明的特點是在以電為動力源的普通空調裝置中增加了一個用於儲能蓄冷的輔助裝置，從而將製冷過程和用冷過程分開進行。這樣，既可以平衡電網負荷，避開蜂期用電，利用谷期電網供電能力過剩時開動本發明裝置進行蓄冷儲能；還可以在最小溫差條件時製冷，即在深夜或凌晨大氣溫度處於最低時進行製冷，可有效減少單位製冷量時電能的消耗，節能顯著。總之，本發明不僅可以利用電網的谷期進行致冷，均衡電網負荷，減少用戶電能消費，還可使空調裝置的致冷過程與用冷過程錯開時間進行，夜間蓄冷，白天送涼風，節約能耗。該裝置與國內漸江地區「火矩」計劃冰蓄冷空調技術裝置有著導曲同工的節能功效。
圖1是本發明的結構示意及安裝應用實施例的示意圖。
參見圖1，1是製冷壓縮機，由電機2驅動運轉，3是製冷壓縮機1的蒸發器，它的製冷盤管31與壓縮機1構成封閉的製冷環路。其中流有致冷工質作為蒸發器3的冷邊，其熱邊通過管道7而流有冷卻水。該蒸發器3冷卻水入出口，通過管道7與安裝在室內通風管道8入口處的熱交換器6中的進風冷卻盤管61、水泵5和儲冷水槽4構成循環通路。上述儲冷水槽4應有一定的容積，以保證建築物白天冷風空調降溫之需，可以因地制宜地利用戶內、戶外現有條件進行設計利用，既可以利用樓房的地下層建造室內的封閉式儲冷水槽4，也可以在室外挖掘井窖式地下儲冷水槽4。
本發明裝置在工作時，製冷壓縮機1中製冷工質產生的冷量送至蒸發器3輸出，該蒸發器3實際上也是個換熱器，其冷邊流的是製冷工質，熱邊所流過的是冷卻水。冷卻水流經蒸發器3吸收冷量後，經管道7被送入地下儲水槽4儲存備用；在白天需要用冷時，可由循環水泵5從儲水槽4中吸出冷卻水送至位於室內通風管道8的入口處的熱交換器6中的進風冷卻盤管61輸出冷量，使進入建築物內的熱空氣由此進行熱交換降溫和冷凝除溼，調節空氣溫度和溫度，以改善建築物內空氣環境。圖中9是室內排風口，10是小型排風扇。
本發明中的製冷壓縮機1可以是氨壓縮機，也可以採用今後推薦使用的其他任何製冷壓縮機，也可以直接進行改裝，本發明無特殊要求。
本發明裝置最大特點是可以避開電網的峰期用電，能夠充分利用谷期電力系統過剩的電力來運行。這樣，對供電局來說，本發明是一種有效的負荷調節裝置，對於用戶，則是一種減少動力費用的有效手段，可以相對減輕用戶的電費開銷。而且，還是一種有效的節能設備，因在夜裡大氣溫度降到最低點時進行製冷，單位冷量的耗能比就大大降低了。此外，該裝置運行時，還可自然連續降溫除溼，沒有乾燥劑的消耗，毋需定期更換再生乾燥劑，可以精簡運行、維護的工作量，對於大型建築物的通風空調也是一項可觀的節約措施。
權利要求
1.一種用於室內冷風空調的儲能蓄冷裝置，它有製冷壓縮機、制冷機的蒸發器、安裝於室內通風管道入口處的熱交換器、循環水泵和位於地下的儲冷水槽，其特徵在於上述制冷機的蒸發器的製冷盤管與壓縮機構成封閉環路，其製冷盤管內流有致冷工質作為其冷邊，其熱邊流有冷卻水，該蒸發器冷卻水的入出口，通過管道與儲冷水槽、循環水泵和熱交換器內的進風冷卻盤管構成循環通路。
全文摘要
一種用於室內冷風空調的儲能蓄冷裝置，是將製冷壓縮機與其蒸發器內的製冷盤管構成封閉環路，其內流有致冷工質作為蒸發器的冷邊，其熱邊流經的冷卻水則通過管道與位於地下的儲冷水槽、循環水泵和位於室內通風管道入口處的熱交換器的進風冷卻盤管構成循環通路。該裝置用水做儲能蓄冷載體，用谷期電網過剩電力進行製冷，在水槽裡儲存冷水；用冷時則將該冷水送至熱交換器裡，使熱空氣降溫和冷凝除溼。該裝置可均衡用電負荷和顯著節能。
文檔編號F24F3/08GK1143175SQ95107938
公開日1997年2月19日 申請日期1995年8月15日 優先權日1995年8月15日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠