热能存贮空调系统技术方案

一种空调系统，包括： 一个制冷压缩机； 一个第一热交换器，能够连接到上述压缩机上； 一个第二热交换器，能够连接到上述第一热交换器和上述压缩机上，上述第二热交换器与进入室内的气流呈热交换关系； 一个热能存贮器，由一个装有热能存贮介质的罐构成； 一个第三热交换器，能够连接到上述压缩机、上述第一热交换器和上述罐上； 一个第四热交换器，能够连接到上述罐上，上述第四热交换器与进气流呈热交换关系； 一个致冷剂循环装置，能够连接到上述罐、上述第三热交换器和上述第四热交换器上；以及 一个控制装置，适于有选择地控制上述压缩机和上述致冷剂循环装置运转，使致冷剂：以第一工作模式流动，其中致冷剂流过上述第三热交换器和上述罐，冷却上述存贮介质；以第二工作模式流动，其中致冷剂在上述第一和第二热交换器之间流动，利用上述第二热交换器冷却进气流；以第三工作模式流动，其中致冷剂流过上述罐和上述第四热交换器，利用上述第四热交换器冷却进气流。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带有热能存贮器的空调系统，特别是涉及一种改进的具有热能存贮和负载调节能力的空调系统。
技术介绍
电力供应者或所谓的电力公司，在夏季和冬季的制冷和供热高峰时收费较高。例如，在天气较热的条件下，用电高峰通常在下午这段时间，而在需要供热的季节里，用电高峰可能是在清晨这段时间，这时供热系统回到正常的白天温度的设置，象电热水器等也按上述正常使用。在高峰期把用电量减到最少的所谓热能存贮系统业已开发出来。1993年5月18日发布的美国专利5,211,029(Uselton，等)和1994年5月3日发布的美国专利5,307,642(Dean)转让给了本专利技术的受让人，以及1993年10月26日发布的美国专利5,255,526(Fischer)描述的空调系统，使用了热能存贮罐，内装象水等相变物质。在非用电高峰期，致冷剂循环通过存贮罐中的热交换器以制冰，而在用电高峰期，致冷剂在低能耗泵作用下，在存贮罐与室内热交换器盘管或汽化器之间循环，以提供必需的制冷效果。如美国专利4,645,908(Jones)所示，热能存贮系统也可以用于制热。所谓的负载调节系统，提供了热能存贮器与蒸气压缩制冷剂循环同步工作，见于美国专利4,916,916(Fischer)。不过，已知类型的负载调节系统不能提供两台独立的室内热交换器，使该交换器同时通过热能存贮器和蒸气压缩制冷系统制冷。另外，已知类型的负载调节系统不能利用热能存贮器和蒸气压缩制冷系统同步工作，并通过各自对应的室内热交换器共同供热和制冷。有鉴于此，作出本项专利技术。专利技术概述本专利技术提供了一种独一无二的负载调节型空调系统。该系统包括一个压缩机、一个室外热交换器、双室内热交换器和一个热能存贮器。热能装置包括一个存贮罐，罐内装有如水等相变物质；一个致冷剂循环泵，用于使致冷剂在热能存贮器与一室内热交换器之间循环。热能存贮器上可以配置加热部件，用于给罐中的相变物质加热，发挥热源和冷源的作用。该系统各部件的配置，使该系统既能为室内送热风又能送冷风，例如，在预定“负载”的条件下，它所需的电量几乎只有常规供热和制冷系统达到相同热负荷要求所需电量的一半。该系统至少能以八种不同模式运行(四种制冷模式和四种制热模式)，不包括致冷剂流进和流出热能存贮器的两个过渡模式。在所谓非用电高峰期，该系统可以第一制冷模式运行，使致冷剂循环通过热能存贮罐以冷却相变物质，如果相变物是水，它被冷却到足以在存贮罐中产生大量的冰。在致冷回路中要配备致冷液贮存器，安在作为冷凝器的室外热交换器与存贮罐之间，用于贮存第一冷却模式中多余的致冷剂。该系统的第二种制冷工作模式的特征是让致冷剂从压缩机中循环到作为冷凝器的室外热交换器，然后再流过作为汽化器的室内热交换器，从而以常规方式直接冷却室内空气。该系统运行的第三种制冷模式是通过一个液体泵，使致冷剂在存贮罐与作为汽化器的一个室内空气热交换器之间循环，这样大大降低了用电要求，同时提供大约相当于本系统总制冷能力一半的制冷能力。根据本专利技术的另外内容，该系统还可以第四种制冷模式工作，其中满负载制冷是这样实现的使致冷剂从压缩机流出，循环通过作为冷凝器的室外热交换器和作为汽化器的一个室内空气热交换器，而与此同步，利用致冷剂循环泵，使致冷剂循环通过包括存贮罐和另一个作为汽化器的室内空气热交换器的回路。在这种工作模式下，该系统发挥了全制冷能力，而用电量大约相当于常规蒸气压缩制冷或空调系统所需电量的一半。另外，本专利技术还提供了四种供热工作模式，包括第一供热模式，其中让一个电阻加热部件--比如装到热能存贮罐中--在非用电高峰期间工作，加热存贮罐中的相变物。在第二供热工作模式中，由压缩机、冷凝器和在逆向或所谓的热泵模式下工作的一个室内热交换器直接产生热量，其中室内热交换器之一被用作冷凝器而室外热交换器发挥汽化器的功能。在本专利技术提供的第三供热模式中，致冷液被热能存贮罐中的相变物加热，致冷液在泵的推动下循环通过一个室内热交换器，从而加热室内空气。另外，在本专利技术提供的第四供热模式中，系统能够满负载供热，其中致冷剂在压缩机和一个以热泵模式工作的室内热交换器之间循环，同时，致冷剂又同步地在热能存贮罐和另一个室内热交换器之间循环，从而提供满负载供热。该系统所拥有的若干优点，将被那些熟悉本
者认识到。特别是设计了这样一个系统，既满足了制冷要求又满足了供热要求，而所需的电量大约是常规的蒸气压缩空调系统或热泵所需电量的一半。该系统在制冷和供热工作中都能进行负载调节，以利用非高峰电力价格。通过热能存贮器和多个室内制冷负荷热交换器满足了高制冷能力要求。在类似方式中，当该系统作为热泵运转时，热能存贮罐通过一个室内热交换器提供热量，另一个室内空气热交换器也发挥冷凝器的作用，从而满足了高供热能力要求。本专利技术的系统可以轻易满足最大制冷和供热负载要求，而同时又大大降低了用电要求。本系统可以取代普通的使用电阻型加热部件的商业用和住宅用热泵，以满足最大供热负载需要。熟悉本
者，在结合示图读过下面的详细说明后，会更加欣赏本专利技术的上述特征、优点及其它突出方面。示图简介附图说明图1是本专利技术所述的空调系统的第一实施例的示意图； 图2是本专利技术所述的空调系统的第二实施例的示意图；图3是本专利技术所述的空调系统的第三实施例的示意图；图4是一张简化了的方块图，用于说明本专利技术所述的空调系统如何控制。本专利技术的最优实施例在以下叙述中，贯穿整篇说明和示图，同类部件被对应地标以相同的标号。示图不是按比例绘制的，为了简明扼要，绝大多数部件以示意图形式表示。如图1，以示意图形式说明按本专利技术设计的一台改进的空调(冷/热)系统，整体标为10。该系统10能够使用商业用和住宅用制冷系统用的普通致冷液工作。系统10包括一台电动压缩机12，与压缩空气排放管14相联，从而被连接到一个通用的四通换向阀16上。压缩机12还有一个低压汽化的或气态的致冷剂流体吸口或输入管18，利用普通吸入管蓄压器20与换向阀16相联。第一致冷剂-空气热交换器22(最好装在室外)通过导管24被恰当地接到换向阀16上，另通过导管26连接到第二致冷剂-空气热交换器28上，热交换器28安在室内，与需进行空气调节的室内空间呈热交换关系。一个普通的过热控制型或恒温型热膨胀装置30和一个止回阀32以可运转方式安插在导管26中，使热交换器22在热泵工作模式下发挥汽化器的作用。安插在导管26上的第二个恒温型热膨胀装置34位于热交换器28的上游，当系统运行以冷却室内空气--例如从热交换器28上通过的空气时，此热交换器将发挥汽化器的作用。致冷液通过导管36、37和换向阀16，从热交换器28中回到压缩机。系统10的上述部分形成了第一制冷回路。系统10还包括一个热能存贮器，由一个绝热罐40构成，能够装下如水等大量合适的相变物质42。该热能存贮器能够适用于制冷，例如，可以向水42中加入乙二醇或盐，使其冰点明显低于32°F，例如接近20°F。在与一个标准制冷系统(未标出)而不是空调系统一起工作时，汽化温度大约可以达到33°F(而不是空调系统的45°F)，这正适合于制冷。第三热交换器44浸泡在罐40里面的水42中，与致冷剂流体输送导管46相连，在第二致冷流体输送导管48和第三导管50上接入了普通的热膨胀装置52。在罐4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多·C·吉勒斯，
申请(专利权)人：伦诺克斯工业公司，
类型：发明
国别省市：