CN101825316A - 积雪制冷节能中央空调 - Google Patents

Abstract

积雪制冷节能中央空调是一种利用环境温差进行能量储备的制冷方式。通过冬冰夏用的方式，利用冰雪的储存实现能量的转移。本系统由储水池(1)，池内热交换管网(6)，管网通风系统三部分组成(4)。由于制冰由冬季天气自然条件完成，所以无须任何电能，制冷也就无须能量，可以达到节能的作用。适合四季温差较大的地区。温差越大，效果越好。除制冷外，由于需要填入积雪加速降温，所以还有一定的积雪处理的功能，有一定的社会效益。

Description

积雪制冷节能中央空调

所属领域：

该发明的作用是可以为温带地区大面积的商用，居住等环境提供廉价的夏季制冷的方式。

背景技术：

目前公知的夏季大型制冷的中央空调分为压缩机类和地热能提取类。两着制冷都有电能消耗。而我发明的中央空调系统，制冷所需要的冷气来源为冬季自然条件产生的冰的储存，只需通风设备把冷气循环到需要的地方就可以了，制冷无耗能。另外本技术还可以解决部分地区冬季积雪的处理问题，可以兼顾经济效益和社会效益。

发明内容：

主要由储水池主体部分(能量储备部分)，池内热交换管网(6)部分和管网通风系统三部分组成。

1.储水池主体部分的四壁和地面隔水层(1)，都采用两层普通砖夹一层空心隔温砖方法，以达到与土壤温度隔离。储水池顶盖隔温层(2)采用钢骨加混凝土，上加土层，不影响地表绿化等用途，留有储水池通风口若干个(3)。

2.池内热交换管网部分包括：热能交换管网，排水管道(7)，管网与送风机连接管道(5)这几部分组成。

3.通风系统由送风机(4)，室内通风管道组成。

原理及构成：根据所需求的制冷范围而建造一个相应容积的地下室型的地下储水池，冬季向内分数次蓄水，结合积雪的灌入(也可直接添加进冰块)，既可以加速冰的形成也可以解决冬季积雪无处处理的问题。如制冷条件不够可以采用通风管道系统将冷空气回引入储水池，加速完成结冰过程。并采用插进水槽的金属管道在地表的部分进行暴露，加快热传导，使储水池内水温的加速降温。等天气变化温度开始回升时，封闭隔温层将冻好的冰块与外界环境隔离开。以便可以把冰储存到夏季。到了夏季需要制冷的时候，把室内热空气通过通风管道设备引入水槽下面冷却管道冷却后循环回室内.以达到中央空调的降温效果。

技术要点：

1由于考虑到热空气与冰块能进行更好的热交换，所以设计进行热交换的管网在水槽底部附近。

2在管网周围建立支撑冰块重量的凸起支撑物，以避免夏季下层冰块先融化后上层冰块重量对管道的压力，导致管道损坏。

3考虑到热交换过程中会有空气中的水份在热能交换管网中凝结成水，所以热能交换管网设计有通往储水池外的排除积水的排水管道(7)。

4如果配合现在的地热提取类中央空调一起使用，可以为冬季取暖也提供一定的能量节约。

所能达到的效果：

根据计算

Q＝cmΔt＝cm(t-t1)

设定冰体积为1立方米，冰块温度设定为-10摄氏度(大多数温带地区冬天都可以低于这个温度)融化后到10摄氏度的水能吸收的热量来计算。

根据已知的比热系数，冰为2.1，水为4.2，空气为1.40，冰的密度为0.9*10^3千克/米^3，空气的密度为0.001293×10^3千克/米^3

冰化水部分释放热量为

Q＝cmΔt

＝2.1*(0.9*1000)*(-10-0)

＝-18900焦耳

水升温到10度释放热量为

＝4.2*900*(0-10)

＝-37800

共需要吸收

18900+37800＝56700焦耳

设定需要制冷的环境为30摄氏度降温到20摄氏度，每天降温一次.

一立方米冰可以制冷的空气体积为

56700＝1.4*X*(30-20)

X＝56700/14

X＝4050KG

4050KG/(0.001293*10^3)

＝3132.25立方米

夏天按照100天需要制冷计算。

3132.25/100＝31.32立方米

也就是说在平均30摄氏度的天气里，每储存一立方米的冰可以为31.32立方米的环境降低到20摄氏度，提供一夏天的制冷所需，而消耗的能量只有通风设备的风扇所消耗的很小一部分能量。无任何环境污染，节约大量电能。该技术特点是，温差越大的地区，效果越好。

附图说明

附图为积雪制冷节能中央空调系统的原理结构图。

Claims (1)

1.积雪制冷节能中央空调，由储水池主体部分(即能量储备部分)，池内热交换管网部分和管网通风系统三部分组成。

其技术特征为：利用自然环境温度差异，通过水在冬季的自然冷却或结合积雪混合成冰进行能量的储备。等夏天环境温度变暖后，将能量释放。利用储备在介质(水和冰)内的能量与环境进行能量交换，以达到调节温度的作用。

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