CN108338582A - 相变储能寝具系统 - Google Patents

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CN108338582A CN201810134933.8A CN201810134933A CN108338582A CN 108338582 A CN108338582 A CN 108338582A CN 201810134933 A CN201810134933 A CN 201810134933A CN 108338582 A CN108338582 A CN 108338582A
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Abstract

本发明提供了一种相变储能寝具系统,包括寝具模块、供能模块和能量传递模块,能量传递模块将供能模块的能量传递至寝具模块;寝具模块包括相变材料和导热部件,导热部件用于将供能模块提供的能量传递到相变材料;供能模块包括日用设备,日用设备产生余热;能量传递模块包括热泵系统,在冬季,热泵系统用于传递供能模块或者补足余热并提高余热的品位,并将所提高品位的热量传递至导热部件。在夏季,经免费冷量回收模式、与制冷系统联合运行模式、制冷系统单独运行模式制取所需冷量。这样,在冬季该相变储能寝具系统可以对日用设备的余热进行回收,还可以进行余热品位的提升,从而为人体加热;在夏季可以从室外的空气回收免费冷量或者制冷循环制备所需冷量,从而冷却人体。

Description

相变储能寝具系统
技术领域
[0001] 本发明涉及寝具技术领域,特别涉及一种具有非对称式微结构脉动热管的利用多 能源的相变储能寝具系统。
背景技术
[0002] 健康的人必须保证充足的睡眠时间,人在卧室内以床上休息或者阅读为主,高品 质的寝具对于改善人的睡眠质量及人体健康十分重要。为了营造舒适的睡眠环境,通常人 们会对卧室环境进行调节,通常是将温度调节到适宜的范围。
[0003] 在调节卧室环境方面,人们通常采用以下几种方式:
[0004] 第一,采用空调,但是,空调由于过滤系统常年不清洁或者更换滤芯,细菌及颗粒 物污染十分严重;而且因为空调长时间开启,大部分的能量都浪费在环境的加热或者冷却 上,不仅能耗大,还易感染呼吸道疾病及相关的空调病症;此外由于卧室的空间受到限制, 空调风口布置位置受限,空调风经常会直接吹向人体,长时间空调环境下,人体会经常发生 酸痛等空调慢性病症。
[0005] 第二,采用地板采暖,但是,每次不连续运行需要的预热时间较长,且燃烧天然气, 而天然气是不可再生能源,家庭采暖费用也很高昂;而冬季风冷热泵制热,室外的蒸发侧有 结霜、结冰等,需要除冰除霜导致供热温度不稳定且效率很低。
[0006] 第三,采用电热毯,但是,电热毯温度稳定性及均匀性差,夏季人体需要冷却功能 也不能得到满足,随着使用时间增长,电热毯的漏电风险增加,人的安全性不能保障,正逐 渐被市场淘汰。
[0007] 因而,亟待本领域技术人员解决的是,如何提供一种能够储能的寝具系统,使得寝 具能够长时间保温、保冷;运行费用低廉;同时,具有快速的冷量及热量存储能力。
发明内容
[0008] 为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种相变储能寝具系统,其能够利 用废弃能量和免费能量并长时间保温保冷,在冬季和夏季为人体加热和降温。
[0009] 本发明提供一种相变储能寝具系统,包括寝具模块、供能模块和能量传递模块,所 述能量传递模块将所述供能模块的能量传递至所述寝具模块;
[0010] 所述寝具模块包括:
[0011] 相变材料,所述相变材料用于存储所述能量传递模块传递的能量;
[0012] 导热部件,所述导热部件用于将所述供能模块提供的能量传递到所述相变材料;
[0013] 所述供能模块包括:
[0014] 日用设备,所述日用设备在运行时产生工作能量和余热,所述工作能量用于所述 日用设备的日常工作,所述余热供所述能量传递模块传递;
[0015] 所述能量传递模块包括:
[0016] 热泵系统,所述热泵系统用于传递所述供能模块的余热并提高所述余热的品位或 者通过制冷循环而获得冷量,并且将经提高品位而获得的热量或者经制冷而获得的冷量传 递至所述导热部件。
[0017] 优选地,所述能量传递模块还包括冷量回收系统,所述冷量回收系统包括冷量换 热器、第一水回路、第一风扇和连通于所述第一水回路的第一换热器,所述第一风扇用于实 现室外环境空气与所述第一换热器的换热,所述第一水回路将经所述第一换热器交换的冷 量传递给所述冷量换热器,所述冷量换热器将所述冷量传递给所述寝具模块。
[0018] 优选地,所述供能模块包括热量回收水系统,所述热量回收水系统用于回收所述 日用设备的余热,所述热栗系统包括第二水回路和连通于所述第二水回路的第二换热器, 所述热量回收水系统与所述第二水回路连通并将所述余热传递给所述第二换热器。
[0019] 优选地,所述热栗系统还包括第二风扇,所述热栗系统通过所述第二风扇实现与 环境空气的换热,所述热泵系统能够使经所述第二风扇获得的环境空气的热量提升品位或 者经所述第二风扇排出制冷循环的热量而制取所需的冷量。
[0020] 优选地,所述导热部件为脉动热管,所述脉动热管具有与所述热泵系统换热的热 管换热端,所述热泵系统具有与所述脉动热管换热的热栗换热端,所述热管换热端和所述 热泵换热端配置成:
[0021] 当所述寝具模块需要热量时,所述热管换热端和所述热泵换热端分别为蒸发端和 冷凝端;
[0022]当所述寝具模块需要冷量时,所述热管换热端和所述热泵换热端分别为冷凝端和 蒸发端。
[0023] 当夏季有免费冷量回收时,冷量传递给热管换热端。
[0024]优选地,所述热管换热端和所述热泵换热端和冷量回收系统的冷量换热器共同构 成三套管换热器。
[0025] 优选地,所述脉动热管具有若干金属毛细管,各所述金属毛细管布置成非对称式 树状。
[0026]优选地,所述相变储能寝具系统还包括控制模块:
[0027]当T>Tpcm-maJt,所述控制模块控制所述热泵系统和所述热量回收水系统启动; [0028]当To>TP„x时,所述控制模块控制所述热泵系统和所述热量回收水系统停止运 行;
[0029]其中:
[0030] T为所述日用设备的余热温度,
[0031] TP™-maxS所述相变材料的相变温度上限值,
[0032] To为所述相变材料的采集温度。
[0033]优选地,所述热栗系统具有压缩机并通过所述压缩机提升所述余热的品位,
[0034] 当 Qy+W<QP™ 且 To<T pcm-m ax时,所述控制模块控制所述压缩机和所述第二风扇启动.
[0035] 当To>TP™-max时,所述控制模块控制所述压缩机和所述第二风扇停止运行; ’
[0036] 其中:
[0037] Qy为所述日用设备的余热,
[0038] W为所述热泵系统的压缩机耗功量,
[0039] QP™为所述相变材料的相变储能总量。
[0040] 优选地,所述相变储能寝具系统还包括控制模块:
[0041] 当T〇〉Tpc;m-miti且Tmjtdcror〈Tpaii-min_5 C时,所述控制模块控制所述冷量回收系统启动; [0042] 当1\)〇11-1心-51:<1'—/1\^1:1„-21€时,所述控制模块控制所述热栗系统和所述冷 量回收系统启动;
[0043]当!'[^1^-2°(:<1'—1时,所述控制模块控制所述冷量回收系统停止运行,并控制 所述热栗系统启动;
[0044]当1'。〈1'[)„^时,所述控制模块控制所述冷量回收系统和所述热栗系统停止运行; [0045]其中:
[0046] TP™iinS所述相变材料的相变温度下限值,
[0047] T〇utd()Dr为环境空气温度。
[0048]通过上述技术方案能够获得以下有益效果:
[0049]这样,在冬季该相变储能寝具系统可以对日用设备的余热进行回收,还可以进行 余热品位的提升,在余热不满足相变储热总量需求时,还可以开始热泵制热循环,而在冬季 为人体加热;在夏季可以利用热泵系统通过逆卡诺循环获得冷量冷却人体;而且,将废弃的 能量和免费的能量利用起来,通过相变材料物理性状改变进行储能,能够长时间地保温、保 冷,寝具的液态性状对脊椎的病态修复有一定辅助疗效,直接提升了我国的寝具品质和档 次。
[0050]在冬季可对日用设备的余热,比如洗浴设备的排水余热及烹饪设备的排烟余热进 行热回收,并通过热栗进行品位的提升,在余热不满足相变储热总量需求时,开始热栗制热 循环,通过具有非对称式微结构的脉动热管,将热量快速地存储在寝具的相变材料中。在夏 季可以通过冷量回收系统输送并存储室外的冷量,当室外的冷量不满足总的蓄冷量或者没 有免费利用时,可以开启热泵制冷混合循环模式或者独立运行模式。
[0051]整个相变储能寝具系统可以避免冬季热泵的结霜难题、也可以大幅度减少全年运 行能耗,减少空调不洁净的空气或者低温空气引发人体空调病的风险;而且,液态适温的相 变寝具,能够长时间地保温、保冷,对脊椎的病变有辅助的疗效;另外,整个系统可以在工厂 定制,现场仅需要安装水环路,易于施工,该设备系统可以共用风机、水泵阀门等可以统一 安装在室外机壳内,节省了机房面积。
附图说明
[0052]图1为本发明提供的相变储能寝具系统的寝具模块的第二实施例的局部侧视图; [0053]图2为本发明提供的相变储能寝具系统的第二实施例的各个模块的管路连接示意 图。
[0054]附图标记说明:
[0055] 1寝具本体
[0056] 2相变材料层
[0057] 3冷媒的进出口
[0058] 4保温层
[0059] 5热管换热端
[0060] 6脉动热管
[0061] 7微结构
[0062] 8热泵换热端
[0063] 9冷量换热器
[0064] 10三套管换热器
[0065] 11热栗系统
[0066] 12第二水回路
[0067] 13压缩机
[0068] 14膨胀阀
[0069] 15第二换热器
[0070] 16第二风扇
[0071] 17冷量回收系统
[0072] 18第一水回路
[0073] 19、23 水泵
[0074] 20、24、25电动阀
[0075] 21第一换热器
[0076] 22第一风扇
[0077] 26、31热回收器
[0078] 27热量回收水环路
[0079] 28热量回收水系统
[0080] 29洗浴设备
[0081] 30烹饪设备
具体实施方式
[0082]为了更加清楚地阐述本发明的上述目的、特征和优点,在该部分结合附图详细说 明本发明的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外,本发明还能够通过其 他不同的方式来实施,在不违背本发明精神的情况下,本领域技术人员可以做相应的改进、 变形和替换,因此本发明不受该部分公开的具体实施例的限制。本发明的保护范围应以权 利要求为准。
[0083]本发明提供一种相变储能寝具系统,其包括寝具模块、供能模块、能量传递模块和 控制模块。下面参照图1和图2详细介绍该相变储能寝具系统的第二实施例。
[0084] 寝具模块
[0085]如图1所示,寝具模块包括寝具本体1、保温层4和相变材料层2,三者从下至上依次 布置。在该实施例中,寝具本体1为床(在其他实施例中还可以为沙发等供人休息坐卧的寝 具)。
[0086]相变材料层2具有相变材料和导热部件,相变材料通过物理性状的改变而储存能 量,该相变材料为非共晶盐相变材料,在该实施例中相变材料具体可以采用共晶盐水Ba (0H) 2.8H20、Zn (N〇3) 2.6H20、CaBr2• 6H2O或者CaCl2• 6H2〇、Na2C〇3• 10H2〇、Na2HP〇4.12H20溶液或 者无机有机复合物,材料导热系数提升较大,提升相变材料融解凝固速度。
[0087]导热部件可以为脉动热管6,该脉动热管6的微结构7还可以为非对称式树状,这 样,脉动热管6提升了冷热量传导速率,迅速且均匀地将热量或者冷量传递至周围的相变材 料而被利用,冷热量的存储速度很快,也节省大量的运行费用。
[0088]脉动热管6具有进出口 3,该进出口 3用于与能量传递模块(下文详述)连通而进行 热交换,通过该进出口 3与热泵换热端8 (下文详述)和冷量换热器9 (下文详述)构成三套管 换热器10,驱动非对称式树状微结构7的气液两相流动。该非对称式微结构7树状脉动热管6 包括蒸发端和冷凝端,将脉动热管6用于与热泵系统11 (下文详述)换热的一端称为热管换 热端5,那么,在冬季非对称式树状微结构7为冷凝端,热管换热端5为蒸发端,在夏季非对称 式树状微结构7则转变为蒸发端,热管换热端5则为冷凝端。脉动热管6在冬季主要是高效、 节能地搬运热量到相变模块,在夏季高效、节能地搬运存储冷量至相变模块。
[0089]底部保温层4主要起到保温作用,其确保由相变材料层2所存储的热量或者冷量用 于人体关键部位的加热或者冷却。
[0090]供能模块
[0091]如图2所示,供能模块包括日用设备,在该实施例中日用设备可以为洗浴设备和烹 饪设备,洗浴设备和烹饪设备在日常工作时分别产生工作能量而用于淋浴和烹饪,同时淋 浴用水管道和烹饪排气管道还会残留余热,该余热用于被供向寝具模块而对人体加热。 [0092]供能模块还包括热量回收水系统28,热量回收水系统28可以利用水循环回收日用 设备的余热,在该实施例中,热量回收水系统28可以包括热量回收水环路27、电动阀24和 25、水栗23、热回收器26和31,可以安装在有洗浴设备29的地板下或者烹饪设备30的排烟竖 井内等有余热回收的场所,通过水循环,回收余热。
[0093]能量传递模块
[0094]如图2所示,能量传递模块包括冷量回收系统17和热泵系统11,热泵系统11用于传 递供能模块的余热并提高余热的品位或者将环境空气制冷而获得冷量,从而将经提高品位 而获得的热量或者通过将制冷循环而获得的冷量传递至导热部件,供寝具模块使用。
[0095]这样,在冬季该相变储能寝具系统可以对日用设备的余热进行回收,还可以进行 余热品位的提升,在余热不满足相变储热总量需求时,还可以开始热泵制热循环,而在冬季 为人体加热;在夏季可以利用热栗系统对环境空气制冷,而在夏季冷却人体;而且,将废弃 的能量和免费的能量利用起来,通过相变材料物理性状改变进行储能,能够长时间地保温、 保冷,对人体脊椎的病变有辅助的疗效。
[0096]热泵系统11可以包括第二水回路12、第二风扇I6和连通于第二水回路12的第二换 热器I5,还可以包括压缩机I3、膨胀阀14和三套管换热器10 (下文详细阐述)。热量回收水系 统28与第二水回路I2连通并将余热传递给第二换热器15。在冬季,第二换热器15起到蒸发 器的作用,三套管换热器10起到冷凝器的作用,第二换热器I5和环境空气的换热是通过第 二风扇I6实现的。在冬季,第二换热器15为套管式蒸发器,套管的外层是制冷剂介质,内层 是水。
[0097] 在冬季,该相变储能寝具系统可以实现两种模式的运行:
[0098]第一,热栗系统11传递日用设备的余热并提高该余热的品位,具体是,通过热泵系 统11的第二换热器I5和热量回收水系统2S (在该实施例中为套管式蒸发器)可以实现水环 热泵的功能,即可以免费回收洗浴设备29或者烹饪设备3〇的余热,热泵系统将低品位余热 提升为高品质热能,通过热管换热端5 (蒸发端),驱动非对称式树状微结构7 (冷凝端),脉动 热官的n液两相流的脉动效应可快速将高品质热能存储在相变材料中,此时,固态相变材 料融解为液态;
[00"]第一,当洗浴设备或者烹饪设备的余热不足或者没有余热利用时,热泵系统丨丄还 可以利用环境空气吸收热量并提高环境空气的热量品位,具体是,通过启动第二风扇16,并 通过使热量回收水系统28的水泵变频运行或者关闭,使得第二风扇16从室外或者室内低品 位余热吸收热量补足热量差额,并通过三套管换热器10实现余热品位提升,热泵换热端8 (冷凝端)驱动热管换热端5 (蒸发端),热管换热端5 (蒸发端)的介质吸热蒸发,驱动非对称 式树状微结构7 (冷凝端)融解相变模块,液相的相变模块加热人体重点部位,且融解的相变 寝具对人体脊椎有一定辅助疗效。
[0100] 热栗系统11用于与脉动热管6换热的一端称为热栗换热端8,在冬季,热管换热端5 为蒸发端,热泵换热端8为冷凝端,热泵换热端8和热管换热端5能够形成三套管换热器10。 热泵换热端8和热管换热端5在三套管换热器10中进行换热,热栗换热端8将热泵产生高品 位热量传递给热管换热端5冷媒,驱动非对称式树状微结构7 (即脉动热管6的冷凝端)高效 工作,将热量存储在相变材料中。
[0101] 在该实施例中,冷量回收系统17可以包括冷量换热器9、第一水回路18、第一风扇 22和连通于第一水回路18的第一换热器21、电动阀2〇和水泵19。第一风扇22用于实现环境 空气与第一换热器21的换热,第一水回路18将经第一换热器21交换的冷量传递给冷量换热 器9,冷量换热器9将冷量传递给寝具模块。
[0102]在夏季,非对称式树状微结构7变为蒸发端,热管换热端5则为冷凝端,热泵换热端 8则为蒸发端,冷量换热器9和热管换热端5、热栗换热端8构成三套管换热器10,在夏季实现 三种运行模式的高效冷却。
[0103]在夏季,该相变储能寝具系统可以实现三种模式的运行:
[0104]第一 •根据室外夜间温度,如果有免费的冷量回收,冷量回收系统17开启,第一风 扇22实现环境空气与第一换热器21的换热,通过水泵19和第一风扇22将室外免费冷量转移 到热管换热端5 (冷凝端),驱动非对称式树状微结构7 (蒸发端)进行两相流换热,将冷量存 储在相变材料中,热管换热端5和冷量换热器9构成了三套管换热器10回收室外的冷量; [0105]第二,如果冷量不能满足需求,同时开启冷量回收系统17和热栗系统11进行制冷, 启动压缩机13和第一换热器21、第二换热器22 (风冷型冷凝器),热泵系统11与冷量回收系 统I7协同工作,第二风扇I6和第一风扇22实现环境空气与第二换热器15和第一换热器21的 换热,第二风扇I6排出制冷循环的热量,热泵换热端8为蒸发端,热栗换热端8、热管换热端5 和冷量换热器9构成了三套管换热器1回收冷量,将冷量快速存储在相变材料中,从而冷却 人体;
[0106]第三,当室外没有免费冷量回收时,开启热栗系统11进行制冷,第二风扇16实现环 境空气与第二换热器15的换热,同时停止冷量回收系统17运行,热栗换热端8、热管换热端5 构成了三套管换热器10回收冷量。
[0107]相应于冬季,在夏季,三套管换热器10起到蒸发器的作用,冷量回收系统17的第一 换热器21起到吸收冷量的作用,热泵系统11的第二换热器15也起到冷凝器的作用。
[0108] 通过套管相连接实现夏季免费冷量回收、免费冷量回收和热泵制冷联合运行、热 泵制冷独立运行的三种运行模式,所回收或制取的相对高品位冷量通过脉动热管6快速地 存储在寝具的相变材料中。热栗系统11在冬季具有制热功能,在夏季则具有制冷供能,其制 冷和制热原理可见于现有技术,在此不再详述。
[0109]可见,热管换热端5 (在冬季是蒸发端,在夏季是冷凝端)和热栗换热端8 (在冬季是 冷凝端,在夏季是蒸发端)、冷量换热器9构成了三套管换热器10。具体是,热管换热端5与热 泵换热端8、冷量换热器9共同构成三套管换热器1〇。
[0110]以热管换热端5、热泵换热端8和冷量换热器9共同构成三套管换热器1〇为例,三套 管换热器1 〇沿径向向外依次具有内间隙、中间间隙和外间隙,所形成的物理结构可以是: [0111] 第一,热管换热端5的工质用于填充中间间隙,热栗换热端8的工质用于填充外间 隙,冷量换热器9的工质用于填充内间隙;
[0112]第二,热管换热端5的工质用于填充中间间隙,热栗换热端8的工质用于填充内间 隙,冷量换热器9的工质用于填充外间隙。
[0113]以热管换热端5和热栗换热端8构成三套管换热器10为例,则关闭冷量换热器9的 工质所填充的间隙流路,而保留热管换热端5和热泵换热端8的工质流动即可。
[0114]这样,将热管换热端、热泵换热端和冷量换热器布置在同一个三套管换热器之内, 在寝具模块和能量传递模块之间形成了一种具有新型结构的换热器,在优化换热器结构的 同时还获得了较高的换热效率,还具有切换操作便利的特点。上文所述的相变储能寝具系 统,在冬季可对洗浴的排水余热及烹饪排烟余热进行热回收,并通过热泵进行品位的提升, 在余热不满足相变储热总量需求时,开始热栗制热循环,通过具有非对称式微结构7的脉动 热管6,将热量快速地存储在寝具的相变材料中。在夏季可以通过冷量回收系统17输送并存 储室外的冷量,当室外的冷量不满足或者没有免费利用时,可以开启热栗制冷混合循环模 式或者独立运行模式。
[0115]整个相变储能寝具系统可以避免冬季热泵的结霜难题、也可以大幅度减少全年运 行能耗,减少空调不洁净的空气或者低温空气引发人体空调病的风险;而且,液态适温的相 变寝具,能够长时间地保温、保冷,对脊椎的病变有辅助的疗效;另外,整个系统可以在工厂 定制,现场仅需要安装水环路,易于施工,该设备系统可以共用风机、水荥阀门等可以统一 安装在室外机壳内,节省了机房面积。
[0116] 控制模块
[0117]该相变储能寝具系统还包括控制模块,上述各个风扇、脉动热管6、热泵系统11、冷 量回收系统17、水栗、电动阀等均可以由该控制模块进行电控。下面详述该控制模块的控制 策略。
[0118]相变材料的相变温度Tpc;mG [Tpcm-min,Tpc;m-max],也就是相变材料的相变温度存在一 定的阈值范围。在冬季,相变温度取高限值Tpan-max,在夏季,相变材料温度取低限值Tpan-min。 [0119]在冬季,在洗浴或者烹饪时,当洗浴排水温度Tw-P及烹饪排烟温度Ta—P高于寝具的 相变模块相变温度TP™iaX,相变模块采集温度TQ<TpCMiaJt,启动热量回收水系统28和热泵 系统11,控制水环路2S上的电动阀门24、25开启以及水栗23、压缩机13变频运行,提升低品 位的余热,通过非对称式微结构7脉动热管6驱动两相流运行,将高品质的余热存储在寝具 相变材料中。当相变材料采集温度,系统停止运行。
[0120]当洗浴或者烹饪的余热Qy及压缩机的耗功量w之和不能满足相变储能总量%。„的 要求,即Qy+W<QPcm,且TlKTpcm-maxBt,启动热泵系统11的压缩机13和与换热器进行环境空气换 热的第二风扇16,通过吸收及提升室外的空气热量,使得相变材料TQ>Tpf,此时停止系统 运行。 ° maX’ /
[0121]在夏季,当相变材料的采集温度高于相变温度的低限值时,即TQ>Tpcm_min,同时,当 环境空气温度TDutdoor〈Tpcm-min_5 C时,启动冷量回收系统I7 ;当室外的空气温度Tpcm-min-5°C〈 ToutdooXTpon-min-2 °C时,启动热泵系统11制冷和冷量回收系统17 ;当Tpan_min-2〈Toutdcmr时, 冷量回收系统17停止运行,只运行热泵系统n制冷;iTQ〈Tpcm_miJt,系统停止运行。
[0122]以上对本发明提供的相变储能寝具系统的第二实施例进行了详细说明,在其他的 实施例中:水管环路、制冷剂回路还可以进行保温处理,保温材料可以是聚氨酯、橡塑i或者 聚苯乙烯材料等;热栗系统11的压缩机、热泵系统11的第二换热器15、第二风扇16、水环路 的水泵、阀门都可以与冷量回收系统17使用同一机器外壳,机器外壳可以是塑料的也可以 是金属的,放置在室外指定位置。
[0123]应当理解,上文中未特别提及的热回收器、热回收原理、换热器以及换热原理均可 见于现有技术,因此未做赘述。各水泵、电动阀门和水环路在本发明中的工作原理和操作方 式均可参考常规的换热系统,因此也未做赘述。
[0124]还有以下几点需要说明:
[0125]第二,上文所述的冷量回收系统17的第一风扇22可以与热泵系统11的第二风扇16 共用,也可以独立设置;
[0126]第二,脉动热管6也可以为其他构造,比如其他的非对称式样式,或者甚至是对称 样式,只是导热效率可能有所降低;
[0127]第三,导热部件还可以为其他类型的热管或者不为热管都是可以的,只要是具有 导热作用的部件即可;
[0128]第四,本文所称环境空气为室外空气。
[0129]第五,日用设备还可以为洗浴设备和烹饪设备以外的其他可产生余热的设备。 [0130]以上各个实施例在不违背本发明精神范围内可以任意地进行组合。为简洁起见, 本文省略了部分零部件的描述,然而该部分零部件均应当理解为能够采用现有技术实施。

Claims (10)

1. 一种相变储能寝具系统,其特征在于,包括寝具模块、供能模块和能量传递模块,所 述能量传递模块将所述供能模块的能量传递至所述寝具模块; 所述寝具模块包括: 相变材料,所述相变材料用于存储所述能量传递模块传递的能量; 导热部件,所述导热部件用于将所述供能模块提供的能量传递到所述相变材料; 所述供能t吴块包括: 日用设备,所述日用设备在运行时产生工作能量和余热,所述工作能量用于所述日用 设备的日常工作,所述余热供所述能量传递模块传递; 所述能量传递模块包括: 热泵系统,所述热泵系统用于传递所述供能模块的余热并提高所述余热的品位或者通 过制冷循环而获得冷量,并且将获取的热量或者经制备的冷量传递至所述导热部件。
2. 根据权利要求1所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述能量传递模块还包括冷 量回收系统,所述冷量回收系统包括冷量换热器、第一水回路、第一风扇和连通于所述第一 水回路的第一换热器,所述第一风扇用于实现环境空气与所述第一换热器的换热,所述第 一水回路将经所述第一换热器交换的冷量传递给所述冷量换热器,所述冷量换热器将所述 冷量传递给所述寝具模块。
3. 根据权利要求1所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述供能模块包括热量回收 水系统,所述热量回收水系统用于回收所述日用设备的余热,所述热泵系统包括第二水回 路和连通于所述第二水回路的第二换热器,所述热量回收水系统与所述第二水回路连通并 将所述余热传递给所述第二换热器。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述热泵系统还 包括第二风扇,所述热泵系统通过所述第二风扇实现与环境空气的换热,所述热栗系统能 够使经所述第二风扇获得的环境空气的热量提升品位或者经所述第二风扇排出制冷循环 的热量而制取所需的冷量。
5. 根据权利要求2所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述导热部件为脉动热管, 所述脉动热管具有与所述热栗系统换热的热管换热端,所述热泵系统具有与所述脉动热管 换热的热栗换热端,所述热管换热端和所述热栗换热端配置成: 当所述寝具模块需要热量时,所述热管换热端和所述热泵换热端分别为蒸发端和冷凝 端; 当所述寝具模块需要冷量时,所述热管换热端和所述热泵换热端分别为冷凝端和蒸发 端; 当夏季有免费冷量回收时,冷量传递给热管换热端。
6. 根据权利要求5所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述热管换热端和所述热泵 换热端和冷量回收系统的冷量换热器共同构成三套管换热器。
7. 根据权利要求5所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述脉动热管具有若干金属 毛细管,各所述金属毛细管布置成非对称式树状。
8. 根据权利要求4所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述相变储能寝具系统还包 括控制検块: 当T>TP™-maX时,所述控制模块控制所述热栗系统和所述热量回收水系统启动; 当ToXIpan—,所述控制模块控制所述热泵系统和所述热量回收水系统停止运行; 其中: T为所述日用设备的余热温度, Tpcm-max为所述相变材料的相变温度上限值, To为所述相变材料的采集温度。
9.根据权利要求8所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述热栗系统具有压缩机并 通过所述压缩机提升所述余热的品位, 当 Qy+W<QPcm 且 T〇<TP cm-max 时,所述控制模块控制所述压缩机和所述第二风扇启动; 当To>TP™-max时,所述控制模块控制所述压缩机和所述第二风扇停止运行; 其中: Qy为所述日用设备的余热, W为所述热栗系统的压缩机耗功量, Qp。™为所述相变材料的相变储能总量。
10.根据权利要求4所述的相变储能寝具系统,其特征在于,所述相变储能寝具系统还 包括控制模块: 当T〇〉Tpan-min且1'。1^<1。。1'<^〇11-11^11-5(1!时,所述控制模块控制所述冷量回收系统启动; 当Tpcm-min_5 C〈T〇utdcicir〈Tpcm-min_2 C时,所述控制検块控制所述热栗系统和所述冷莖回 收系统启动; =| T pcm-min— SlXToutdoor时,所述控制模块控制所述冷量回收系统停止运行,并控制所述 热栗系统启动; 当To<TP™iiJt,所述控制模块控制所述冷量回收系统和所述热栗系统停止运行; 其中: T_-minS所述相变材料的相变温度下限值, Toutdoor为环境空气温度。
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