CN1057377C - 用于室内冷风空调的储能蓄冷装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于室内冷风空调的储能蓄冷装置，是将制冷压缩机与其蒸发器内的制冷盘管构成封闭环路，其内流有致冷工质作为蒸发器的冷边，其热边流经的冷却水则通过管道与位于地下的储冷水槽、循环水泵和位于室内通风管道入口处的热交换器的进风冷却盘管构成循环通路。该装置用水做储能蓄冷载体，用谷期电网过剩电力进行制冷，在水槽里储存冷水；用冷时则将该冷水送至热交换器里，使热空气降温和冷凝除湿。该装置可均衡用电负荷和显著节能。
Description
本发明涉及一种建筑物的环境调控设备，可用于各种建筑物的室内冷风空调***中的储能蓄冷装置。
随着地球的“变暖”，大气的“温室”效应和“热岛”效应日趋明显，预计不久后，中国的普通家庭都会普及应用空调来改善居住环境。城市里剧增的空调电力负荷将更加重供电部门电力不堪负荷的负担，以至爆表断线的故障层出不穷，使城市里空调用户的增长受到电力局供电能力的严重制约。现在传统的空调器，其用冷过程和制冷这程是同时进行的，即在每天用冷负荷高峰时，环境温度也往往是一天中的高峰，一旦大气温度下降以后，室内空调的用冷量也同时下降了。我们知道，空调器制冷过程中，每制冷1大卡所消耗的能量是制冷温差的函数，温差越大，制冷消耗的能量也愈大。所以，从节能观点而言，制冷与用冷在同时进行是不合理的。因为，产生相同的冷量，在晚间大气温度降到最低点时进行制冷所消耗的能量要比在盛夏季节白天烈日炎炎时进行制冷所消耗的能量要节省得多；而且，对于电网，即使是供电能力严重不足的电网，其一天之内的负荷也是不均衡的，在峰期时，供电能力严重不足，常常限电拉闸；而在谷期时，其供电能力仍有很大富余。为了解决电网的均衡供电，人们从技术、经济和管理上都采取了不同措施，例如国家有关部门已经制订出台的电费价格，将采期峰期高价、谷期低价的优惠政策，以鼓励错开用电高峰而均衡负荷。
本发明的目的是提供一种用于室内冷风空调的储能蓄冷装置，该设备可有效错开用电高峰，以均衡电网负荷，并节约能源。
本发明是这样实现的：它有制冷压缩机、制冷机的蒸发器、安装于室内通风管道入口处的热交换器、水泵和位于地下的储冷水槽，其特征在于：上述制冷机的蒸发器的制冷盘管与压缩机构成封闭环路，其制冷盘管内流有致冷工质作为其冷边，其热边流有冷却水，该蒸发器冷却水的入出口，通过管道与储冷水槽、循环水泵和热交换器内的进风冷却盘管构成循环通路。
本发明的工作原理是用水作为储能蓄冷载体，利用位于地下的绝热储能水槽，在水槽中储存冷水而实现的。在制冷过程中利用制冷压缩机吸收中热量，使水降温，通常达到5-7时，表示制冷储能过程结束；而使用冷过程，则从储冷水槽中抽取冷水，通过换热器进入建筑物内的空气致冷和降温除湿后送入室内，以调节室内空气温度湿度。本发明的特点是在以电为动力源的普通空调装置中增加了一个用于储能蓄冷的辅助装置，从而将制冷过程和用冷过程分开进行。这样，既可以平衡电网负荷，避开峰期用电，利用谷期电网供电能力过剩时开动本发明装置进行蓄冷储能；还可以在最小温差条件时制冷，即在深夜或凌晨大气温度处于最低时进行制冷，可有效减少单位制冷量时电能的消耗，节能显著。总之，本发明不仅可以利用电网的谷期进行致冷，均衡电网负荷，减少用户电能消费，还可使空调装置的致冷过程与用冷过程错开时间进行，夜间蓄冷，白天送凉风，节约能耗。该装置与国内浙江地区“火炬”计划冰蓄冷空调技术装置有着异曲同工的节能功效。
图1是本发明的结构示意及安装应用实施例的示意图。
参见图1，1是制冷压缩机，由电机2驱动运转，3是制冷压缩机1的蒸发器，它的制冷盘管31与压缩机1构成封闭的制冷环路。其中流有致冷工质作为蒸发器3的冷边，其热边通过管道7而流有冷却水。该蒸发器3冷却水入出口，通过管道7与安装在室内通风管道8入口处的热交换器6中的进风冷却盘管61、水泵5和储冷水槽4构成循环通路。上述储冷水槽4应有一定的容积，以保证建筑物白天冷风空调降温之需，可以因地制宜地利用户内、户外现有条件进行设计利用，既可以利用楼房的地下层建造室内的封闭式储冷水槽4，也可以在室外挖掘井窖式地下储冷水槽4。
本发明装置在工作时，制冷压缩机1中制冷工质产生的冷量送至蒸发器3输出，该蒸发器3实际上也是个换热器，其冷边流的是制冷工质，热边所流过的是冷却水。冷却水流经蒸发器3吸收冷量后，经管道7被送入地下储水槽4储存备用；在白天需要用冷时，可由循环水泵5从储水槽4中吸出冷却水送至位于室内通风管道8的入口处的热交换器6中的进风冷却盘管61输出冷量，使进入建筑物内的热空气由此进行热交换降温和冷凝除湿，调节空气温度和湿度，以改善建筑物内空气环境。图中9是室内排风口，10是小型排风扇。
本发明中的制冷压缩机1可以是氨压缩机，也可以采用今后推荐使用的其他任何制冷压缩机，也可以直接进行改装，本发明无特殊要求。
本发明装置最大特点是可以避开电网的峰期用电，能够充分利用谷期电力***过剩的电力来运行。这样，对供电局来说，本发明是一种有效的负荷调节装置，对于用户，则是一种减少动力费用的有效手段，可以相对减轻用户的电费开销。而且，还是一种有效的节能设备，因在夜里大气温度降到最低点时进行制冷，单位冷量的耗能比就大大降低了。此外，该装置运行时，还可自然连续降温除湿，没有干燥剂的消耗，毋需定期更换再生干燥剂，可以精简运行、维护的工作量，对于大型建筑物的通风空调也是一项可观的节约措施。
Claims (1)
1、一种用于室内冷风空调的储能蓄冷装置，它有制冷压缩机、制冷机的蒸发器、安装于室内通风管道入口处的热交换器、循环水泵和位于地下的储冷水槽，其特征在于：上述制冷机的蒸发器的制冷盘管与压缩机构成封闭环路，其制冷盘管内流有致冷工质作为其冷边，其热边流有冷却水，该蒸发器冷却水的入出口，通过管道与储冷水槽、循环水泵和热交换器内的进风冷却盘管构成循环通路。
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