一种采用相变蓄能的空气源热泵供热供冷系统技术方案

本发明专利技术涉及供热供冷系统技术领域，尤其涉及一种采用相变蓄能的空气源热泵供热供冷系统。采用相变蓄能的空气源热泵供热供冷系统，包括空气源热泵、相变蓄能装置和供热供冷末端装置，通过空气源热泵来进行制热或制冷，并将制得的热量或冷量传送至相变蓄能装置内，经过相变蓄能装置的存储转化，最终将冷量或热量传递到供热供冷末端装置，为建筑物内进行供冷、供热，采用空气源热泵作为初级热源，与传统的太阳能热源、地热源和水热源或者其他热源相比，其能耗更低，其占地面积更小，更加节能环保；并且在空气源热泵效率较高的室外环境工况或低负荷需求工况下蓄热或蓄冷，可大幅度降低运行费用，提高了空气源热泵供热供冷系统工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供热供冷系统
，尤其涉及一种采用相变蓄能的空气源热栗供热供冷系统。
技术介绍
目前降低能源消耗和提高建筑供热系统运行效率是节能绿色建筑重要的表征之一。建筑能耗通常由建筑物内使用能耗、建材生产能耗和建筑建造能耗三部分组成。在建筑能耗中，使用能耗约为建造能耗的15倍左右，而在使用能耗中又以供热和空调能耗为最高，特别在北方寒冷地区，供热能耗几乎占总使用能耗的35%。因此，供热系统的节能是建筑节能减排的一个重要领域。目前，我国部分地区采用了可再生能源，如地源、水源热栗技术，以及空气源热栗技术，还有太阳能热水，并取得了可观的节能减排的效果。但地源、水源热栗技术的初投资较大、整体稳定性和运行安全性还有待长期观察，特别是对地下水的自然生态环境的影响还有待于进一步评价，对城市道路交通等网络建设规划的影响也需进一步的论证。而空气源(风冷)热栗技术可以不受地面环境和地质条件的限制。它在我国寒冷地区、夏热冬冷地区的许多工程应用实践表明:可提供50°C左右的低温热水。但由于空气能是分散能源，所以使得空气源热栗制热速度慢，热效率不是很高。相变材料(Phase Change Material，即PCM)是近年来国内外在能源利用和材料科学方面开发研究十分活跃的领域。相变材料在其物相变化过程中，可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量，从而达到能量储存和释放及调节能量需求和供给失配的目的，但是相变材料存在封装方面易出现泄露问题。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:传统的建筑的供冷和供热系统能耗较高，浪费大量的能源，而但是采用空气源热栗作为供热源时，空气源热栗效率受室外环境温度影响较大，供热供冷系统运行稳定性较差。( 二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种采用相变蓄能的空气源热栗供热供冷系统，包括空气源热栗、相变蓄能装置和供热供冷末端装置，所述相变蓄能装置分别与所述空气源热栗和供热供冷末端装置相连，用于将空气源热栗提供的热量或冷量存储或输送至供热供冷末端装置。其中，所述相变蓄能装置包括罐体和位于罐体内多层筒状的毛细管网，多层所述毛细管网同轴设置，且相邻两层毛细管网之间填有相变蓄能球；所述罐体的顶端设有喷淋机构，所述喷淋机构用于向罐体内喷洒制冷剂；所述罐体上还设有溢流管和安全阀。其中，所述相变蓄能装置设有两个，分别为相变蓄能蓄热罐和相变蓄能蓄冷罐，所述空气源热栗的出口和入口分别与相变蓄能蓄热罐相连，构成相变蓄热回路；且所述空气源热栗的出口和入口均与相变蓄能蓄冷罐相连，构成相变蓄冷回路；所述空气源热栗的出口处还设有蓄能循环栗。其中，所述空气源热栗的出口与相变蓄能蓄热罐之间的连接管路上设有第一截止阀；所述空气源热栗的出口与相变蓄能蓄冷罐之间的连接管路上设有第二截止阀。其中，所述供热供冷末端装置包括供热末端和供冷末端，所述供热末端与所述相变蓄能蓄热罐相连，所述供冷末端与所述相变蓄能蓄冷罐相连。其中，所述供热末端为低温热水地板散热末端；低温热水地板散热末端的一端通过分水器与所述相变蓄能蓄热罐的出水口相连，另一端通过集水器与所述相变蓄能蓄热罐的回水口相连，构成供热循环回路；所述相变蓄能蓄热罐的回水口与集水器之间的连接管路上设有供热循环栗，所述相变蓄能蓄热罐出水口与分水器之间的连接管路上设有供热截止阀。其中，所述供冷末端为风机盘管末端；所述风机盘管末端的一端与所述相变蓄能蓄冷罐的出水口相连，另一端与所述蓄冷罐的回水口相连，构成供冷循环回路；所述相变蓄能蓄冷罐的回水口与风机盘管末端之间的连接管路上设有供冷循环栗，所述相变蓄能蓄冷罐的出水口与风机盘管末端之间的连接管路上设有供冷截止阀。其中，所述相变蓄能蓄热罐内的相变蓄热材料的相变温度为40_50°C，所述相变蓄热材料的组分包括:质量百分比为70%的固体石蜡；质量百分比为10%的高分子支撑材料，所述高分子支撑材料为高密度聚乙烯；质量百分比为10%的氢化苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物；质量百分比为5%的加工改进剂，所述加工改进剂为蒙脱土 ；和质量百分比为5%的导热添加剂，所述导热添加剂为膨胀石墨。其中，所述相变蓄能蓄冷罐内的相变蓄冷材料的相变温度为17-22°C，所述相变蓄冷材料的组分包括:质量百分比为70%的液体石蜡；质量百分比为10%的高分子支撑材料，所述高分子支撑材料为高密度聚乙烯；质量百分比为10%的苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三嵌段共聚物；质量百分比为5%的加工改进剂，所述加工改进剂为蒙脱土 ；和质量百分比为5%的导热添加剂，所述导热添加剂为膨胀石墨。风机盘管末端风机盘管末端风机盘管末端风机盘管末端。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点:本专利技术提供了一种采用相变蓄能的空气源热栗供热供冷系统，包括空气源热栗、相变蓄能装置和供热供冷末端装置。夏季执行正常供冷模式，同时在分时优惠电价期间或夜间低室外环境温度工况、低负荷需求工况执行蓄冷模式，在高峰电价期间，执行释冷模式。冬季执行正常供热模式，同时在分时优惠电价期间或日间高室外环境温度工况、低负荷需求工况执行蓄热模式，在高峰电价期间，执行释热模式。通过空气源热栗来制热或制冷，并将制得的热量或冷量输送至相变蓄能装置内，经过相变蓄能装置的存储转化，使得相变储能装置内的相变材料吸收供冷末端循环水中的热量或向供热末端循环水释放热量，最终通过供热或供冷末端向用户供热或供冷。，由于采用空气源热栗作为初级热源，与传统的太阳能热源、地热源和水热源或者其他热源相比，其能耗更低，其占地面积更小，同时更加节能环保，解决了传统建筑的供冷和供热系统能耗高，能源浪费大的问题，并且在利用优惠电价或空气源热栗效率较高的室外环境工况或低负荷需求工况下蓄热或蓄冷，大幅度降低运行费用增强空气源热栗供热供冷系统的稳定性，具有供热、供冷、蓄冷、蓄热和供生活热水功能。【附图说明】本专利技术上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是本专利技术实施例所述的采用相变蓄能的空气源热栗供热供冷系统的结构示意图；图2是相变蓄能装置的结构示意图；图3是相变蓄能装置下端的立体透视图。其中图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为:1、空气源热栗，11、蓄能循环栗，12、第一截止阀，13、第二截止阀，2、相变蓄能蓄热罐，21、供热截止阀，22、供热循环栗，23、分水器，24、集水器，3、相变蓄能蓄冷罐，31、供冷截止阀，32、供冷循环栗，4、风机盘管末端，5、低温热水地板散热末端，6、罐体，61、毛细管网，62、喷淋机构，63、相变蓄能球，64、溢流管，65、安全阀，66、出水口，67、回水口，68、制冷剂出□ O【具体实施方式】在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用相变蓄能的空气源热泵供热供冷系统，其特征在于：包括空气源热泵(1)、相变蓄能装置和供热供冷末端装置，所述相变蓄能装置分别与所述空气源热泵(1)和供热供冷末端装置相连，用于将空气源热泵(1)提供的热量或冷量存储或输送至供热供冷末端装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张群力，李丽艳，李印龙，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11