CN108981189A - 一种蓄热蓄冷循环系统 - Google Patents

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    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
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Abstract

本发明给出一种储热蓄冷循环系统,包括换热模块,换热模块与热水保温箱连通成第一循环系统专供热水;换热模块与储能保温箱连通成第二循环系统储热蓄冷;第一循环系统和第二循环系统设有用于选择切换两套系统并控制其开关的控制阀;储能保温箱还与换热模块、室内换热末端设备连通成第三循环系统调节室温,第三循环系统由独立阀门控制;储能保温箱内设置有连接自来水进水管的第一盘管,热水保温箱内设置有连通原有热水器或其他热水使用终端的第二盘管,第一盘管连通第二盘管;本系统结构合理,高效多能,可将春秋冬季的太阳热能保温储存用于提升室温,并可将炎热季节昼夜温差较大地区的晚间冷量蓄存,用于降低室温,实用性强。

Description

一种蓄热蓄冷循环系统
技术领域
本发明涉及太阳能热水系统,尤其是一种储热蓄冷循环系统。
背景技术
现有的太阳能热水系统是利用太阳能集热器采集太阳热量,在阳光的照射下使太阳的光能充分转化为热能,通过控制系统自动控制循环泵或电磁阀等功能部件将系统采集到的热量传输到大型储水保温水箱中,辅助配合相应的电力、燃气、燃油等能源,把保温水箱中的水加热。
现有的太阳能热水系统,是由承水压式保温水箱和承水压式太阳能导热板安装在屋顶或高处而构成。 因为承压所以部件制作与系统安装要求较高,初始投资不低。同样原由的限制一般家庭的房屋只能安装六平方米或三块常规太阳能导热板, 搭配保温水箱体积在三百升以下的小型热水器,以致太阳能热水系统的制热利用效率很低,不能更多有效地分担并取代电力、燃气、燃油等传统能源的功能与成本花费,随着社会进步人民生活水平与要求的提高,太阳能的利用率与多功能使用范围需要进一步地开发。
发明内容
本发明旨在给出一种储热蓄冷循环系统,提高太阳能利用率与应有范围, 将太阳能加热功能的地位由原来仅仅配合其他传统电能源的辅助地位,升级为太阳能加热为主而其他能源为辅,大量减少对电力,燃气,燃油能源的依赖程度,减少现有能源使用成本;还能够根据不同季节储热、蓄冷, 调节室内温度,全年工作,实用性强。
一种储热蓄冷循环系统,包括换热模块,换热模块与热水保温箱连通成第一循环系统专供热水;换热模块与储能保温箱连通成第二循环系统储热蓄冷;第一循环系统和第二循环系统设有用于选择切换两套系统并控制其开关的控制阀;储能保温箱内设置有连接自来水进水管的第一盘管,热水保温箱内设置有连通热水器或其他热水使用终端的第二盘管,第一盘管连通第二盘管的使用可以保证直饮水地区用水卫生标准; 所述的换热模块,包括有导热板以及与导热板接触的排管。
所述储能保温箱还与换热模块、室内换热末端设备连通成第三循环系统调节室温,第三循环系统由独立阀门控制。
所述的导热板由多块吸热散热翼板组成,所述的排管穿过吸热散热翼板,所述的各块吸热散热翼板分别绕一轴转动。
所述的换热模块,所述的吸热散热翼板和排管设置在一箱体内,箱体与吸热散热翼板之间有一定的空间距离,箱体设置有相对应的进出通风口以及可开闭的进出风门。
本发明所述的一种储热蓄冷循环系统,除了储能保温箱中的盘管承受自来水水压外,保温箱都是非承压式水箱,因而保温箱的制作要求和造价不高,保温箱的体积可以做得很大。同理,系统的换热模块也可以安放更多块,匹配更大面积的可转动的吸热散热翼板,所述的换热模块包括箱体,所述的吸热散热翼板和排管设置在箱体内,箱体与吸热散热翼板之间有一定的空间距离,箱体设置有相对应的进出通风口以及可开闭的进出风门,当需要吸热时,吸热散热翼板转动到最大受阳面,同时进出风门关闭,最大限度将太阳能转化为水中的热能;或在需要散热吸冷能时,打开进出风门,让空气流动将热量带出系统。
翼板,更加有效地利用太阳能;因为吸热散热翼板是直接将温度传递到排管水,效率高损耗低.本发明不仅通过白天的太阳能进行储热,既提供热水又可用于提高室温, 还利用部分地区炎热时节昼夜温差大的特点,将晚上的冷量蓄存起来,用于降低室温,令本发明的实用性强,便于推广运用。
附图说明
图1是换热模块的俯视角示意图;
图2是吸热散热板的主视角示意图;
图3是本储热蓄冷循环系统结构的系统原理示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示,一种储热蓄冷循环系统,包括换热模块1,换热模块1与热水保温箱6连通成第一循环系统专供热水;换热模块1与储能保温箱8连通成第二循环系统储热蓄冷;第一循环系统和第二循环系统设有用于选择切换两套系统并控制其开关的控制阀V1。
储能保温箱8还与换热模块1、室内换热末端设备9连通成第三循环系统调节室温,第三循环系统由独立阀门V2控制;储能保温箱8内设置有连通自来水进水管的第一盘管10,热水保温箱6内设置有连通原有热水器或其他热水使用终端7的第二盘管11,第一盘管10连通第二盘管11,盘管的使用可以保证直饮水地区用水卫生标准。
所述的换热模块1,包括有导热板以及与导热板接触的排管5,排管5与导热板进行换热或换冷。排管5沿导热板最长方向布置,以最大限度地进行热冷交换。
所述的导热板由多块吸热散热翼板2组成,所述的排管5穿过吸热散热翼板2,沿吸热散热翼板2的径向布置,所述的各块吸热散热翼板2分别绕一轴转动。
所述的换热模块1中,所述的吸热散热翼板2和排管5设置在一箱体内,箱体与吸热散热翼板之间有一定的空间距离,箱体设置有相对应的进出通风口以及可开闭的进出风门,多块吸热散热翼板宽度相等,在绕轴转动后,吸热散热翼板相互搭接在一起,即每块吸热散热翼板间的间距,小于吸热散热翼板的宽度,这样,吸热散热翼板在转动后,相互分离展开,可以有较大的与空气或阳光接触的面积。
在阳光充足、气温高的白天,本发明所述的储热蓄冷循环系统结构运行其第一循环系统,吸热散热翼板2吸收太阳能的热量并将热量通过接触换热传递至排管5,排管5将受热后的水输送至热水保温箱6。第一循环系统内的水泵M1不断地将热水保温箱内的水输送到排管5,并于受热后重新回到热水保温箱6,多次循环使热水保温箱内的水温逐渐上升以达到设定的使用要求, 热水保温箱6内的第二盘管11中的自来水同时被热水保温箱6内的水加热,达到原有热水器或其他热水使用终端的使用要求并随时待用,盘管的使用可以保证直饮水地区用水卫生标准。
在春,秋,冬季,换热模块1箱体相对应的进出通风口的进出风门关闭,吸热散热翼板排管高效吸收太阳能热量。正午前后2-3小时的太阳能量通过第一循环系统水泵将热水保温箱6水温升至到大约60℃左右后,控制阀会从第一循环系统切换至第二循环系统。太阳余热或次日清晨的太阳能通过第二循环系统M2将保温储能箱8内的水温提升至40℃左右后,设置的水泵M3可将储能保温箱8内的热水输送到室内末端换热设备9,用以提高室温。另一方面,体积较大的储能保温箱8的水还可以直接用于快速提升家庭小型泳池的水温。
部分地区炎热时节昼夜温差较大,晚间室外温度低, 此时将换热模块1箱体相对应的进出通风口的进出风门打开,使吸热散热翼板与排管的功能转为快速自然对流散热,吸热散热翼板通过接触换热将排管内水的热量散发至周围空间。本储热蓄冷循环系统通过控制阀V1.V2切换至第二循环系统状态,排管将冷却后的水输送至储能保温箱,而第二循环系统内的水泵M2不断地将储能保温箱内的水输送到排管5,冷却降温后重新回到储能保温箱8,从而使储能保温箱8内水温逐渐降低至使用要求。而后通过独立阀门V2,水泵M3控制第三循环系统开启,冷水从储能保温箱8被输送至室内换热末端设备9,通过室内换热末端设备9与室内空间对流换热使室温下降。
在通过第三循环系统调升室温或降低室温过程中,通过室内换热末端设备9回到储能保温箱8的水温如果达不到设定的调高室温的温度或者高于降低室温所需温度时,第三循环系统中的V2阀门根据需要打开,将室内散温末端设备9出来的水直接通过换热模块1升温或降温后送回储能保温箱,第二循环系统与第三循环系统联合运作,最终达到通过室内散热末端设备调节室温的功效。
本发明所述的储热蓄冷循环系统,除了储能保温箱中的盘管承受自来水水压外,保温箱都是非承压式水箱,因而保温箱的制作要求和造价不高,保温箱的体积可以做得很大,而系统的换热模块也可以安放更多块,匹配更大面积的吸热散热翼板,更加有效地利用太阳能;因为吸热散热翼板是直接将温度传递到排管水,效率高损耗低。本发明不仅通过白天的太阳能进行储热(既提供热水又可用于提高室温), 还利用部分地区夏季昼夜温差大的特点,可以将晚上的冷量蓄存起来,用于降低室温,令本发明的实用性强,便于推广运用。
进一步地,如图1,换热模块包括箱体,所述的吸热散热翼板和排管设置在箱体内,箱体设有相对应的进出通风口以及可开闭的进出通风口风门。箱体与导热板或吸热散热翼板2之间有一定的空间距离,当运行储热循环系统的时候,箱体进出通风口风门关闭,密封箱体内聚集的温度持续上升并有足够的空间不断地与箱体内的吸热散热翼板与排管进行换热; 部分地区炎热时节昼夜温差大,室内降温运行第二循环系统时,将相对应的进出通风口的进出风门打开,使换热模块成为良好的通风对流散热通道,箱体内足够的空间更能增强吸热散热翼板对流散热的效率,迅速高效率地将排管内的水冷却。
进一步地,箱体相对应进出通风口设置有相适的防护滤网。在进出通风口风门打开的情况下,防止碎石等杂物进入到箱体内损坏排管和导热/散热翼板。

Claims (6)

1.一种储热蓄冷循环系统,其特征在于,包括换热模块,换热模块与热水保温箱连通成第一循环系统专供热水;换热模块与储能保温箱连通成第二循环系统储热蓄冷;第一循环系统和第二循环系统设有用于选择切换两套系统并控制其开关的控制阀;储能保温箱内设置有连接自来水进水管的第一盘管,热水保温箱内设置有连通热水器或其他热水使用终端的第二盘管,第一盘管连通第二盘管;所述的换热模块,包括有导热板,以及与导热板接触的排管。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热蓄冷循环系统,其特征在于,储能保温箱还与换热模块、室内换热末端设备连通成第三循环系统调节室温,第三循环系统由独立阀门控制。
3.根据权利要求1所述的一种储热蓄冷循环系统,其特征在于,所述的导热板由多块吸热散热翼板组成,所述的排管穿过吸热散热翼板,所述的各块吸热散热翼板分别绕一轴转动。
4.根据权利要求3所述的一种储热蓄冷循环系统,其特征在于,所述的换热模块,所述的吸热散热翼板和排管设置在一箱体内,箱体与吸热散热翼板之间有一定的空间距离,箱体设置有相对应的进出通风口以及可开闭的进出风门。
5.根据权利要求4所述的一种储热蓄冷循环系统,其特征在于,所述的多块吸热散热翼板,其宽度互相相等,每块吸热散热翼板间的间距,小于吸热散热翼板的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种储热蓄冷循环系统,其特征在于,进出通风口设置有相适的防护滤网。
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