專利名稱：熱管蓄冷空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷空調(diào)，具體地說是一種熱管蓄冷空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
自改革開放以來，我國的綜合國力和人民生活水平都有較大程度的提高。能源工業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，已取得長足發(fā)展。但是，能源工業(yè)的發(fā)展仍然滿足不了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活用能急劇增長的需要，全國能源緊缺局面仍然存在。
解決目前能源緊缺問題，可從兩方面著手一是開發(fā)可再生能源(如太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能等)，二是節(jié)約現(xiàn)有使用的能源。我國能源利用效率比國際先進水平低10個百分點。能源利用中間環(huán)節(jié)(加工、轉(zhuǎn)換和儲運)損失量大，浪費嚴重。我國能源利用效率與國外的差距表明，節(jié)能潛力巨大。根據(jù)有關(guān)單位研究，按單位產(chǎn)品能耗和終端用能設(shè)備能耗與國際先進水平比較，目前我國的節(jié)能潛力約為3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
由于能源的供給與需求在數(shù)量上和時間上不能很好地匹配和協(xié)調(diào)，造成大量能源浪費。如低谷電力過剩造成電能白白浪費掉，而高峰期電力又不足。采用蓄冷空調(diào)技術(shù)可以很好地解決這個問題，使能源得到合理使用。
蓄能空調(diào)是在夜間電網(wǎng)低谷時間(同時也是空調(diào)負荷很低的時間)，制冷機組開機制冷并由蓄冷設(shè)備將冷量儲存起來，待白天電網(wǎng)高峰用電時間(同時也是空調(diào)負荷高峰時間)，再將冷量釋放出來滿足高峰空調(diào)負荷的需要。這樣，制冷系統(tǒng)的大部分耗電發(fā)生在夜間用電低谷期，而在白天用電高峰期只有輔助設(shè)備在運行，從而實現(xiàn)用電負荷“移峰填谷”。
為鼓勵用戶移峰填谷，電力部門已經(jīng)制定了峰谷電價政策，將高峰電價與低谷電價拉開，使低谷電價只相當(dāng)高峰電價的1/3-1/5，鼓勵用戶使用低谷電，這項政策已在我國開始實施。
在電力供應(yīng)緊張的情況下，由于峰谷電價政策的實施，為蓄冷空調(diào)技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展前景。
目前的蓄冷空調(diào)主要采用水蓄冷和冰蓄冷。水蓄冷是利用冷水儲存在蓄冷槽內(nèi)的顯熱進行蓄冷，即夜間制出4℃-7℃的低溫水供白天空調(diào)用，該溫度適合于大多數(shù)常規(guī)空調(diào)制冷機組直接制取冷水。水蓄冷的容量和效率取決于蓄冷槽的供、回水溫差，以及供、回水溫度有效的分層間隔。因水的比熱遠小于冰的融解熱，故水蓄冷的蓄冷密度低，需要體積較大的蓄冷槽，且冷量損耗大，保溫及防水處理麻煩。
冰蓄冷是利用冰的相變潛熱進行冷量儲存，具有蓄冷密度大的優(yōu)點。冰蓄冷系統(tǒng)的蓄冷溫度幾乎恒定，其蓄冷槽內(nèi)的水溫可降到0℃，因而空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)溫度可低達4-7℃，與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，提供相同的冷量，送風(fēng)空氣量可減少40％左右。但是，普通的冰蓄冷空調(diào)在蓄冷盤管內(nèi)流動的是鹽水或乙二醇溶液等低溫載冷劑，需要由泵來進行循環(huán)，存在由于制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng)管路長而引起的制冷劑壓力降低及回油難等缺點；另外，液態(tài)低溫載冷劑(如鹽水或乙二醇溶液等)對系統(tǒng)的管路還存在腐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有空調(diào)裝置的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熱管蓄冷空調(diào)裝置。該裝置在蓄冷、供冷時，其蓄冷密度比水蓄冷系統(tǒng)高；蓄冷時可省去低溫載冷劑循環(huán)系統(tǒng)，克服了制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng)管路長而引起的制冷劑壓力降低及回油難等缺點；另外，由于熱管等溫高速轉(zhuǎn)移熱量，使熱管表面的蓄冰速度均勻，空調(diào)的制冷效果好。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種熱管蓄冷空調(diào)裝置，包括室內(nèi)機組和室外機組，室內(nèi)機組由風(fēng)機和換熱盤管組成；室外機組包括壓縮機、冷凝器、空調(diào)用節(jié)流閥、空調(diào)用蒸發(fā)器和循環(huán)泵，其特征在于所述室外機組還包括蓄冷用節(jié)流閥、蓄冷用蒸發(fā)器、熱管和蓄冷槽，熱管的上部冷凝段置于蓄冷用蒸發(fā)器內(nèi)，下部蒸發(fā)段置于裝有蓄冷介質(zhì)的蓄冷槽內(nèi)；壓縮機的進口分別與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷用蒸發(fā)器的出口連接，壓縮機的出口與冷凝器的進口連接；冷凝器的出口分別通過電磁閥和節(jié)流閥與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷用蒸發(fā)器的進口連接；室內(nèi)機組分別通過電磁閥與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷槽的進口連接；空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷槽均通過電磁閥與循環(huán)泵的進口連接；循環(huán)泵的出口與室內(nèi)機組連接。
本發(fā)明中，蓄冷槽內(nèi)的蓄冷介質(zhì)可以是水。
所述的冷凝器為風(fēng)冷冷凝器或水冷冷凝器。
所述的節(jié)流閥為熱力膨脹閥或電子膨脹閥。
所述的熱管由金屬材料制成，可以為碳鋼、不銹鋼或銅。
本發(fā)明熱管內(nèi)的工作介質(zhì)為氨或氟利昂，蓄冷時可省去使用低溫載冷劑(如鹽水或乙二醇溶液等)而需要的循環(huán)系統(tǒng)。
為使熱管的工作效果最佳，所述的熱管的上部、下部均裝有散熱翅片，翅片可采用鋼片、鋁片或銅片，翅片的形狀可以是平片、波紋片或條縫片。
所述的蓄冷槽為長方體或圓柱體。
所述的蓄冷槽為鋼制、玻璃鋼或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中室內(nèi)機組可以根據(jù)需要多組并聯(lián)，本發(fā)明應(yīng)用蓄冷空調(diào)技術(shù)，可擴大空調(diào)區(qū)域使用面積，減少空調(diào)機組裝機容量、節(jié)省空調(diào)用戶的電力花費；同時，可以實現(xiàn)移峰填谷、平衡電力負荷的作用。本發(fā)明采用熱管替代了普通蓄冷空調(diào)中蓄冷槽內(nèi)的蓄冷盤管，熱管內(nèi)的工作介質(zhì)為氨或氟利昂，利用熱氣體上升特性，可以自動實現(xiàn)熱交換循環(huán)；而普通蓄冷空調(diào)中蓄冷槽內(nèi)的蓄冷盤管內(nèi)流動的是液態(tài)低溫載冷劑(如鹽水或乙二醇溶液等)，因而，為使低溫載冷劑實現(xiàn)熱交換循環(huán)，必須采用動力泵來完成循環(huán)。另外，液態(tài)低溫載冷劑(如鹽水或乙二醇溶液等)對系統(tǒng)的管路還存在腐蝕性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可省去低溫載冷劑(如鹽水或乙二醇溶液等)循環(huán)系統(tǒng)，克服了制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng)管路長而引起的制冷劑壓力降低及回油難的缺點，解決了普通冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)管路腐蝕性問題；同時，本發(fā)明由于熱管等溫高速轉(zhuǎn)移熱量，使熱管表面的蓄冰速度均勻，空調(diào)的制冷效果好。
四、圖面說明附圖
是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施例方式
一種本發(fā)明所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，包括室內(nèi)機組1、室外機組2、壓縮機21、冷凝器22、空調(diào)用節(jié)流閥231、蓄冷用節(jié)流閥232、電磁閥241、242、243、244、245、246、空調(diào)用蒸發(fā)器25、蓄冷用蒸發(fā)器26、熱管27、蓄冷槽28、循環(huán)泵29。附圖中省略了干燥過濾器、氣液分離器、電子控制部分。室內(nèi)機組1可以根據(jù)需要多組并聯(lián)，圖中只畫出一組室內(nèi)機組1予以示意。
當(dāng)執(zhí)行常規(guī)的空調(diào)制冷循環(huán)時，電磁閥242、244、246關(guān)閉，電磁閥241、243、245開啟。制冷劑由壓縮機21壓縮后排出，流至冷凝器22放出熱量，冷凝后的制冷劑液體經(jīng)空調(diào)用節(jié)流閥231進行節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在空調(diào)用蒸發(fā)器25內(nèi)蒸發(fā)吸熱而產(chǎn)生制冷效應(yīng)，蒸發(fā)氣化后的制冷劑被吸入壓縮機21。同時，在室內(nèi)機組1和空調(diào)用蒸發(fā)器25之間循環(huán)的載冷劑(水)因蒸發(fā)器25內(nèi)的制冷劑吸熱而降溫，降溫后的載冷劑由循環(huán)泵29送入室內(nèi)機組1的換熱盤管中，并與室內(nèi)的空氣進行熱交換，使室內(nèi)的空氣溫度降低。
當(dāng)執(zhí)行蓄冷循環(huán)時(夜間用電負荷低谷期)，電磁閥241、243、244、245、246關(guān)閉，電磁閥242開啟。制冷劑由壓縮機21壓縮后排出，流至冷凝器22放出熱量，冷凝后的制冷劑液體經(jīng)蓄冷用節(jié)流閥232進行節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在蓄冷用蒸發(fā)器26內(nèi)蒸發(fā)吸熱而產(chǎn)生制冷效應(yīng)，蒸發(fā)氣化后的制冷劑被吸入壓縮機21。同時，熱管27的下部(蒸發(fā)段)在蓄冷槽內(nèi)吸熱制冰，熱管27的上部(冷凝段)與蓄冷用蒸發(fā)器26內(nèi)的制冷劑進行熱交換而放熱。熱管內(nèi)的工作介質(zhì)在蒸發(fā)段吸熱蒸發(fā)，經(jīng)傳輸段流向熱管冷凝段，冷凝液由吸液芯送回蒸發(fā)段再次循環(huán)。
當(dāng)執(zhí)行制冷和蓄冷循環(huán)時，電磁閥244、246關(guān)閉，電磁閥241、242、243、245開啟。制冷劑由壓縮機21壓縮后排出，流至冷凝器22放出熱量，冷凝后的制冷劑液體分成兩路，一路經(jīng)空調(diào)用節(jié)流閥231進行節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在空調(diào)用蒸發(fā)器25內(nèi)蒸發(fā)吸熱而產(chǎn)生制冷效應(yīng)，蒸發(fā)氣化后的制冷劑被吸入壓縮機21；同時，在室內(nèi)機組1和空調(diào)用蒸發(fā)器25之間循環(huán)的載冷劑(水)因蒸發(fā)器25內(nèi)的制冷劑吸熱而降溫，降溫后的載冷劑由循環(huán)泵29送入室內(nèi)機組的換熱盤管中，并與室內(nèi)的空氣進行熱交換，使室內(nèi)的空氣溫度降低。另一路經(jīng)蓄冷用節(jié)流閥232進行節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在蓄冷用蒸發(fā)器26內(nèi)蒸發(fā)吸熱而產(chǎn)生制冷效應(yīng)，蒸發(fā)氣化后的制冷劑被吸入壓縮機21；同時，熱管27的下部(蒸發(fā)段)在蓄冷槽內(nèi)吸熱制冰，熱管27的上部(冷凝段)與蓄冷用蒸發(fā)器26內(nèi)的制冷劑進行熱交換而放熱。
當(dāng)執(zhí)行由蓄冷槽28單獨供冷時(白天用電負荷高峰期)，電磁閥241、242、243、245關(guān)閉，電磁閥244、246開啟。在室內(nèi)機組和蓄冷槽28之間循環(huán)的載冷劑(水)因蓄冷槽28內(nèi)的冰融化吸熱而降溫，降溫后的載冷劑由循環(huán)泵29送入室內(nèi)機組1的換熱盤管中，并與室內(nèi)的空氣進行熱交換，使室內(nèi)的空氣溫度降低。
當(dāng)執(zhí)行由空調(diào)制冷機組和蓄冷槽聯(lián)合供冷時，電磁閥242關(guān)閉，電磁閥241、243、245、244、246開啟。制冷劑由壓縮機21壓縮后排出，流至冷凝器22放出熱量，冷凝后的制冷劑液體經(jīng)空調(diào)用節(jié)流閥231進行節(jié)流降壓，降壓后的制冷劑在空調(diào)用蒸發(fā)器25內(nèi)蒸發(fā)吸熱而產(chǎn)生制冷效應(yīng)，蒸發(fā)氣化后的制冷劑被吸入壓縮機21；同時，在室內(nèi)機組和空調(diào)用蒸發(fā)器25之間循環(huán)的載冷劑(水)因蒸發(fā)器25內(nèi)的制冷劑吸熱而降溫，降溫后的載冷劑由循環(huán)泵29送入室內(nèi)機組1的換熱盤管中，并與室內(nèi)的空氣進行熱交換，使室內(nèi)的空氣溫度降低。另外，在室內(nèi)機組和蓄冷槽28之間循環(huán)的載冷劑(水)也因蓄冷槽28內(nèi)的冰融化吸熱而降溫，降溫后的載冷劑由循環(huán)泵29送入室內(nèi)機組1的換熱盤管中，并與室內(nèi)的空氣進行熱交換，使室內(nèi)的空氣溫度降低。
權(quán)利要求
1.一種熱管蓄冷空調(diào)裝置，包括室內(nèi)機組(1)和室外機組(2)，室內(nèi)機組(1)由風(fēng)機和換熱盤管組成；室外機組(2)包括壓縮機(21)、冷凝器(22)、空調(diào)用節(jié)流閥(231)、空調(diào)用蒸發(fā)器(25)和循環(huán)泵(29)，其特征在于所述室外機組(2)還包括蓄冷用節(jié)流閥(232)、蓄冷用蒸發(fā)器(26)、熱管(27)和蓄冷槽(28)，熱管(27)的上部冷凝段置于蓄冷用蒸發(fā)器(26)內(nèi)，下部蒸發(fā)段置于裝有蓄冷介質(zhì)的蓄冷槽(28)內(nèi)；壓縮機(21)的進口分別與空調(diào)用蒸發(fā)器(25)和蓄冷用蒸發(fā)器(26)的出口連接，壓縮機(21)的出口與冷凝器(22)的進口連接；冷凝器(22)的出口分別通過電磁閥(241、242)和節(jié)流閥(231、232)與空調(diào)用蒸發(fā)器(25)和蓄冷用蒸發(fā)器(26)的進口連接；室內(nèi)機組(1)分別通過電磁閥(243、244)與空調(diào)用蒸發(fā)器(25)和蓄冷槽(28)的進口連接；空調(diào)用蒸發(fā)器(25)和蓄冷槽(28)均通過電磁閥(245、246)與循環(huán)泵(29)的進口連接；循環(huán)泵(29)的出口與室內(nèi)機組(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述冷凝器(22)是風(fēng)冷冷凝器或水冷冷凝器中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述空調(diào)用節(jié)流閥(231)和蓄冷用節(jié)流閥(232)是熱力膨脹閥或電子膨脹閥中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述熱管(27)由碳鋼、不銹鋼或銅制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述熱管(27)內(nèi)的工作介質(zhì)是氨或氟利昂中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述熱管(27)的上部、下部均裝有散熱翅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述熱管(27)的散熱翅片是由鋼片、鋁片或銅片中的任意一種制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述熱管(27)的散熱翅片是由平片、波紋片或條縫片中的任意一種制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述蓄冷槽(28)是長方體或圓柱體中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱管蓄冷空調(diào)裝置，其特征在于所述蓄冷槽(28)是鋼制、玻璃鋼或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱管蓄冷空調(diào)裝置，室內(nèi)機組由風(fēng)機和換熱盤管組成；室外機組中熱管的上部冷凝段置于蓄冷用蒸發(fā)器內(nèi)，下部蒸發(fā)段置于裝有蓄冷介質(zhì)的蓄冷槽內(nèi)；壓縮機的進口分別與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷用蒸發(fā)器的出口連接，壓縮機的出口與冷凝器的進口連接；冷凝器的出口分別通過電磁閥和節(jié)流閥與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷用蒸發(fā)器的進口連接；室內(nèi)機組分別通過電磁閥與空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷槽的進口連接；空調(diào)用蒸發(fā)器和蓄冷槽均通過電磁閥與循環(huán)泵的進口連接；循環(huán)泵的出口與室內(nèi)機組連接。本發(fā)明管路短，克服了制冷劑壓力降低及回油難的缺點；熱管表面的蓄冰速度均勻，空調(diào)的制冷效果好。特別適用于大面積的公共場所使用。
文檔編號F24F5/00GK1888639SQ20061008607
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者方貴銀, 楊帆, 李輝 申請人:南京大學(xué)