CN102679622A - 一种模块化变热容自匹配多温系统 - Google Patents

一种模块化变热容自匹配多温系统 Download PDF

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马永志
张铁柱
郑艺华
张纪鹏
张洪信
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Abstract

本发明提供了一种模块化变热容自匹配多温系统，包括：能量源输出单元模块(1)、储热槽单元模块(2)、储冷槽单元模块(3)、热环境换热器单元模块(4)和冷环境换热器单元模块(5)，功能单元模块之间通过管道连接阀门组合。该系统可以对所有组件进行模块化按需装配，可以对系统进行变热容控制，从而实现系统温度按需快速或平稳变化，有效控制压缩机的工作条件，从而让压缩机一直工作在最佳性能工作状况，实现系统冷热自匹配自适应调节功能，实现系统温度按需调控，并实现多温效果。适用于冷、热联供技术领域。

Description

一种模块化变热容自匹配多温系统
技术领域
本发明属于冷、热联供技术领域，涉及一种模块化变热容自匹配多温系统，该系统同时提供冷热两种自匹配自适应的多温环境满足我们的储存食物果蔬、温水洗衣洗澡、桑拿等日常需求。
背景技术
目前，各种试图将冰箱、空调、热水器，甚至将燃气灶等组合在一起的一体机不断出现，然而，所有这些所考虑的出发点都着眼于冰箱、空调、热水器等字眼，并被它们所束缚，没人考虑冰箱、空调、热水器等为什么会出现，为什么会普及，没有人考虑空调的实质是什么，冰箱的实质又是什么，它们之间究竟有什么相同点。
事实上，各种一体机都力图摆脱冰箱、空调、热水器等的限制，力图将它们一体化设计，但仅仅实现了简单的将冰箱、空调或者热水器等合在一起的目的，远远没有做到有机结合在一起，系统之中依然保留有冰箱蒸发器、空调蒸发器等，甚至有的还留有冰箱压缩机、空调压缩机、两个毛细管等部件，制冷剂也是贯穿整个一体机系统之中，如此的一体机在实现了不用同时购买几件电器的尴尬的同时，却大大增加了系统的复杂性，也大大增大了系统运输、安装、使用、调解、维护等的困难程度。
从现有技术中可以看出，所谓的制冷系统实质上是一种实现冷、热两种不同于常温的系统，所有的制冷设备，不论是冰箱、空调，还是其它制冷装置，实际上是一些在常温环境下通过消耗一定性质的能量实现冷、热两种不同于常温环境的机器。夏季的空调，我们仅仅利用了其中的制冷功能，把其中可以产生的热环境丢掉了，把热毫无保留的并想尽一切办法尽可能快的排到大气之中，损失了能量不说，还造成了热岛效应等有害影响；对于冰箱也是如此。各种一体机从描述上看，有不少已经意识到这个问题，但设计过程中没有完全放开，依然要强行划为冰箱系统、空调系统、热水系统等，这势必会影响系统的整体设计，由此设计出来的系统必然会复杂，必然会大大增大系统运输、安装、使用、调解、维护等的困难程度。
卡诺定理在指导我们进行能源有效利用的同时，也让我们养成了定向处理问题的习惯，一味的追求卡诺效率成了不少能源工作人员一生的梦魇。诚然，追求卡诺效率没错，但是随着时间的推移，技术的不断发展，种种事实已经表明，节能的根本绝不仅仅在于效率，能量的多次利用、能量的有效利用才是今后节能的关键。要做到能量的有效利用，必须深入理解我们遇到的一切现象，深入理解我们创造的身边的一切东西。
由此，我们仅仅设定冷、热两种环境，至于冷环境、热环境究竟数量多少、用来干什么，我们先不去管它。所有的制冷系统，其冷、热环境是互相制约的，它们的制约关系是我们关注、研究的重点，最终目的是实现冷热环境的自匹配、自适应，实现整个系统的经济、有效的运行。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种模块化变热容自匹配多温系统，该系统可以对所有组件进行模块化按需装配，可以对系统进行变热容控制，从而实现系统温度按需快速或平稳变化，有效控制压缩机的工作条件，从而让压缩机一直工作在最佳性能工作状况，实现系统冷热自匹配自适应调节功能，实现系统温度按需调控，并实现多温效果。
其技术方案如下：
一种模块化变热容自匹配多温系统，包括：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、储冷槽、储热槽、冷环境换热器、热环境换热器、环境温度传感器及各种控制阀门。具体而言，整个多温系统分为能量源输出单元模块1、储热槽单元模块2、储冷槽单元模块3、热环境换热器单元模块4和冷环境换热器单元模块5，功能单元模块之间通过管道连接相应阀门实现组合。
所述的多温系统仅采用一套制冷系统，冷热环境由与多温系统完全隔离的高效换热系统实现。所述的多温系统冷热环境温度可以由用户自行定义设定，并按需随时可调。
所述的多温系统采用模块化技术，相应模块可以根据用户需求变化增减。
所述的多温系统中的热媒为水或导热油，冷媒为盐水、三氯乙烯、醇类、水或它们的混合物。所述的醇类物质为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等醇类中的任何一种，所述的醇类混合物质凝固点在0℃-60℃之间，沸点在100℃-110℃之间。
所述多温系统采用有压、微压或者无压方式运行。
所述储冷槽采用密封或开口方式，储冷槽采用保温方式或不保温方式。所述储热槽采用密封或开口方式，储热槽采用保温方式或不保温方式。
所述冷环境换热器、热环境换热器采用管排式、薄壁箱式、扁球形、扁椭球形、盘管式。所述冷环境换热器、热环境换热器采用横排，或竖排，或交叉排。
所述的多温系统通过环境温度传感器拾取环境温度信号，用来控制储冷槽内的冷媒数量，其控制方式可以是自动控制、手动控制或者自动手动控制结合方式。所述的多温系统通过环境温度传感器拾取环境温度信号，用来控制储热槽内的热媒数量，其控制方式可以是自动控制、手动控制或者自动手动控制结合方式。
所述多温系统可以代替电冰箱、电冰柜、冷饮机、冰激棱机、低温箱及间断式工作的制冷机等制冷设备，尤其适用于需要制冷装置在断电情况下具有较长时间保温的场合。所述多温系统可以代替热水器、取暖器等制热设备。所述多温系统可以代替空调等冷热两用设备。所述多温系统同时可以做冷源、热源独立使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明针对当前各种一体机实际实现的效果，提出了一种模块化变热容自匹配多温系统。由于该发明仅采用一套制冷系统，冷热环境由与多温系统完全隔离的高效换热系统实现，这样就完全摆脱了原来设计中功能单元单一、固定的弊端。模块化变热容自匹配多温系统中冷、热环境换热器可以灵活自由设置，形成同时提供冷热两种自匹配自适应的多温环境以满足我们日常的储存食物果蔬、温水洗衣洗澡、桑拿等需求，从而真正达到了系统能量的合理、有效利用的最终目的。
(2)本发明系统设计中采用了适时变热容、适时大热容技术，可以有效控制系统中压缩机的工作条件，让压缩机一直工作在最佳性能工作状况。
(3)本发明系统设计中采用了适时大热容技术，由此可以增大系统的冷、热蓄积能力，实现断电超长时保温，经设计计算，可以使保温时间延长达到所需要求。当然，根据实际需要，可以借助于系统中变热容功能单元，实现变保温时间，且不会由于因为变保温而造成浪费。如此，该系统尤其适用于需要制冷装置在断电情况下具有较长时间保温的场合。
(4)本发明系统采用适时变热容、适时大热容技术，大大降低冷冻室、冷藏室升温速度，实现冷藏室迅速降温，以保证制冷设备内存物品的新鲜。
(5)本发明中，通过相应的控制实现制冷功能单元、供热功能单元内部温度场波动更小、更平稳。
(6)本发明系统采用模块化技术，相应模块可以根据用户需求变化增减，这样对于运输、安装、维护、使用等经济方便。
附图说明
图1为本发明的模块化变热容自匹配多温系统实施例1的系统基本原理示意图；
图2为本发明的模块化变热容自匹配多温系统实施例2的系统基本原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体实施方式对本发明的方法作进一步详细地说明。
实施例1
参照图1，本发明的模块化变热容自匹配多温系统的系统基本原理示意图。如图1所示，该实施例的模块化变热容自匹配多温系统分为能量源输出单元模块1、储热槽单元模块2、储冷槽单元模块3、热环境换热器单元模块4和冷环境换热器单元模块5，功能单元模块之间通过管道连接相应阀门实现组合。
能量源输出单元模块1构成独立循环系统模块，可以作为单独的冷源、热源使用，能量源输出单元模块1由压缩机11、冷凝器12、节流阀13、蒸发器14及阀门15、阀门16、阀门17、阀门18组成。
储热槽单元模块2目的是实现热环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及热环境具体环境状况适时调整热环境热容，以实现适时需求的目的，储热槽单元模块2由储热槽21、水泵22和阀门23、阀门24、阀门25组成。
储冷槽单元模块3目的是实现冷环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及冷环境具体环境状况适时调整冷环境热容，以实现适时需求的目的，储冷槽单元模块3由储冷槽31、水泵32和阀门33、阀门34、阀门35组成。
热环境换热器单元模块4为热环境提供热量，以实现热环境所需要的温度的目的。热环境换热器单元模块4由水泵41、热环境换热器42和阀43、阀44、阀45组成。其中，阀43支路配合阀44用于调节通过热环境换热器42回路的流量，当阀43关闭，通过阀15、阀23开度实现能量源输出单元模块1和热环境换热器单元模块4联合供热。
冷环境换热器单元模块5为冷环境提供冷量，以实现冷环境所需要的温度的目的。冷环境换热器单元模块5由水泵51、冷环境换热器52和阀53、阀54、阀55组成。其中，阀54支路配合阀17用于调节通过冷环境换热器52回路的流量，当阀54关闭，通过阀17、阀33开度实现能量源输出单元模块1和冷环境换热器单元模块5联合供冷。
实施例2
参照图2，本发明的另一种模块化变热容自匹配多温系统的基本原理示意图。
如图2所示，该实施例的模块化变热容自匹配多温系统分为能量源输出单元模块1、储热/冷槽单元模块6、储冷/热槽单元模块7、热/冷环境换热器单元模块8和冷/热环境换热器单元模块9，功能单元模块之间通过管道连接相应阀门实现组合。
能量源输出单元模块1构成独立循环系统模块，可以作为单独的冷源、热源使用，能量源输出单元模块1由压缩机11、冷凝器12、节流阀13、蒸发器14及阀门15、阀门16、阀门17、阀门18、阀门10、阀门20、阀门30、阀门40组成。
储热/冷槽单元模块6目的是实现热/冷环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及热/冷环境具体环境状况适时调整热/冷环境热容，以实现适时需求的目的，储热/冷槽单元模块6由储热/冷槽26、水泵22和阀门23、阀门24、阀门25组成。
储冷/热槽单元模块7目的是实现冷/热环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及冷/热环境具体环境状况适时调整冷/热环境热容，以实现适时需求的目的，储冷/热槽单元模块7由储冷/热槽36、水泵32和阀门33、阀门34、阀门35组成。
热/冷环境换热器单元模块8为热/冷环境提供热量，以实现热/冷环境所需要的温度的目的。热/冷环境换热器单元模块8由水泵41、热/冷环境换热器46和阀43、阀44、阀45组成。其中，阀43支路配合阀44用于调节通过热/冷环境换热器46回路的流量，当阀43、阀10、阀20、阀30、阀40关闭，通过阀15、阀23、阀16开度实现能量源输出单元模块1和热/冷环境换热器单元模块8联合供热；当阀43、阀15、阀16、阀17、阀18关闭，通过阀20、阀40、阀23开度实现能量源输出单元模块1和热/冷环境换热器单元模块8联合供冷。
冷/热环境换热器单元模块9为冷/热环境提供冷量，以实现冷/热环境所需要的温度的目的。冷/热环境换热器单元模块9由水泵51、冷/热环境换热器56和阀53、阀54、阀55组成。其中，阀54支路配合阀17用于调节通过冷/热环境换热器56回路的流量，当阀54、阀10、阀20、阀30、阀40关闭，通过阀17、阀33、阀18开度实现能量源输出单元模块1和冷/热环境换热器单元模块9联合供冷；当阀43、阀15、阀16、阀17、阀18关闭，通过阀10、阀30、阀33开度实现能量源输出单元模块1和热/冷环境换热器单元模块8联合供热。
图2说明了该发明系统中冷热环境换热器模块可以灵活实现互换，只需模块之间连接进行更换即可。事实上，多加几个阀门，通过阀门的关/开调节，可以更加灵活实现冷热环境换热器模块的更换。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：包括：能量源输出单元模块(1)、储热槽单元模块(2)、储冷槽单元模块(3)、热环境换热器单元模块(4)和冷环境换热器单元模块(5)，功能单元模块之间通过管道连接阀门组合：
所述能量源输出单元模块(1)由压缩机(11)、冷凝器(12)、节流阀(13)、蒸发器(14)及阀门(15)、阀门(16)、阀门(17)、阀门(18)组成；
所述储热槽单元模块(2)由储热槽(21)、水泵(22)和阀门(23)、阀门(24)、阀门(25)组成；
所述储冷槽单元模块(3)由储冷槽(31)、水泵(32)和阀门(33)、阀门(34)、阀门(35)组成；
所述热环境换热器单元模块(4)由水泵(41)、热环境换热器(42)和阀(43)、阀(44)、阀(45)组成；
所述冷环境换热器单元模块(5)由水泵(51)、冷环境换热器(52)和阀(53)、阀(54)、阀(55)组成。
2.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：能量源输出单元模块(1)构成独立循环系统模块，作为单独的冷源、热源使用。
3.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：储热槽单元模块(2)实现热环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及热环境状况适时调整热环境热容，其控制方式为自动控制、手动控制或者自动手动控制结合方式。
4.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：储冷槽单元模块(3)实现冷环境变热容，通过环境温度传感器传递的环境温度信号及冷环境状况适时调整冷环境热容，其控制方式为自动控制、手动控制或者自动手动控制结合方式。
5.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：热环境换热器单元模块(4)为热环境提供热量，以实现热环境所需要的温度的目的。
6.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：冷环境换热器单元模块(5)为冷环境提供冷量，以实现冷环境所需要的温度的目的。
7.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：所述的储冷槽(31)、储热槽(21)采用横排，或竖排，或交叉排。
8.根据权利要求1所述的模块化变热容自匹配多温系统，其特征在于：所述的冷环境换热器(52)采用管排式、盘管式、薄壁箱式、箱式、扁球形、扁椭球形；热环境换热器(42)采用管排式、盘管式、薄壁箱式、箱式、扁球形、扁椭球形。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868265A (zh) * 2014-03-03 2014-06-18 北京自动化技术研究院 一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置
CN105241110A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 杭州雪中炭恒温技术有限公司 液体循环制冷热泵换热装置
CN105674654A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 周航 一种节能蓄冷制冰系统
CN106288513A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 广州高菱能源技术有限公司 一种带相变蓄冷和蓄热的冷热两用热泵系统
CN106500404A (zh) * 2016-12-27 2017-03-15 江苏天舒电器股份有限公司 一种双变容热泵冷热联供系统及其控制方法
CN106642927A (zh) * 2017-01-05 2017-05-10 安徽亿瑞深冷能源科技有限公司 一种模块化的便携式相变蓄冷型液冷源装置
CN104676957B (zh) * 2015-01-20 2017-08-25 上海电力学院 一种喷射式热泵热电池
CN109798159A (zh) * 2019-02-13 2019-05-24 孙诚刚 分布式换能方法和系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835708A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Ebara Corp 氷蓄熱式冷凍機ユニット及びその運転方法
CN1438464A (zh) * 2003-03-21 2003-08-27 梁醒民 利用空气热能的蓄能式热水、冷水机组
CN1719159A (zh) * 2004-07-07 2006-01-11 三洋电机株式会社 冷冻设备
CN1763460A (zh) * 2005-09-02 2006-04-26 聂民 蓄冰热泵节能机组

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835708A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Ebara Corp 氷蓄熱式冷凍機ユニット及びその運転方法
CN1438464A (zh) * 2003-03-21 2003-08-27 梁醒民 利用空气热能的蓄能式热水、冷水机组
CN1719159A (zh) * 2004-07-07 2006-01-11 三洋电机株式会社 冷冻设备
CN1763460A (zh) * 2005-09-02 2006-04-26 聂民 蓄冰热泵节能机组

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868265A (zh) * 2014-03-03 2014-06-18 北京自动化技术研究院 一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置
CN103868265B (zh) * 2014-03-03 2016-02-24 北京自动化技术研究院 一种具有蓄冷/蓄热功能的温控装置
CN104676957B (zh) * 2015-01-20 2017-08-25 上海电力学院 一种喷射式热泵热电池
CN105241110A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 杭州雪中炭恒温技术有限公司 液体循环制冷热泵换热装置
CN105674654A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 周航 一种节能蓄冷制冰系统
CN106288513A (zh) * 2016-09-30 2017-01-04 广州高菱能源技术有限公司 一种带相变蓄冷和蓄热的冷热两用热泵系统
CN106500404A (zh) * 2016-12-27 2017-03-15 江苏天舒电器股份有限公司 一种双变容热泵冷热联供系统及其控制方法
CN106500404B (zh) * 2016-12-27 2022-04-12 江苏天舒电器股份有限公司 一种双变容热泵冷热联供系统及其控制方法
CN106642927A (zh) * 2017-01-05 2017-05-10 安徽亿瑞深冷能源科技有限公司 一种模块化的便携式相变蓄冷型液冷源装置
CN109798159A (zh) * 2019-02-13 2019-05-24 孙诚刚 分布式换能方法和系统

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