CN203501362U - 一种蓄能空调装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蓄能空调装置，包括：热泵空调系统，蓄能空调主机以及对传热介质水进行加热的能源采集装置，蓄能空调主机包括发生器以及与所述发生器相邻并隔断的冷凝器，盛放有储能化学溶液的吸收器以及与所述吸收器相邻并隔断的蒸发器，能源采集装置中的传热介质水通过管道连接到所述发生器的管束。利用多种能源对传热介质水进行加热，然后利用水去加热储能化学溶液改变其浓度使其成为浓溶液，稀释该储能化学溶液进行制冷/热，从而用户使用起来便利。

Description

一种蓄能空调装置

技术领域

本实用新型涉及空调领域，具体而言，涉及一种蓄能空调装置。

背景技术

主流的空调需要耗费巨大的电力能源。蓄能空调技术由于可以对电网的电力起到移峰填谷的作用，有利于整个社会的优化资源配置；同时，由于峰谷电价的差额，使用户的运行电费大幅下降，因此是一项利国利民的双盈举措。

目前，有一种蓄能空调是通过外部能源（例如太阳能）对储能化学溶液（常见的是溴化锂水溶液、氨水溶液）进行加热改变其浓度，当需要制冷/热时，通过稀释该储能化学溶液进行制冷/热。当前的这种蓄能空调往往仅能采用单一外部能源来对储能化学溶液进行加热储能。并且，当没有外部能源时，蓄能空调就不能有效工作，无法制冷/热，使用起来不够便利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓄能空调装置，以解决上述的问题。

本实用新型是这样实现的，一种蓄能空调装置，所述蓄能空调装置包括：热泵空调系统，蓄能空调主机以及对传热介质水进行加热的能源采集装置，

所述蓄能空调主机包括发生器以及与所述发生器相邻并隔断的冷凝器，盛放有储能化学溶液的吸收器以及与所述吸收器相邻并隔断的蒸发器，

所述能源采集装置中的传热介质水通过管道连接到所述发生器的管束，所述吸收器的输出口连接到所述发生器的喷淋部件，所述发生器的输出口经过U形管a、流量调节阀K8并通过管道连接到所述吸收器的喷淋部件，所述冷凝器的管束的一端接冷却水A的进水端，另一端利用管道连接所述吸收器的管束进而连接冷却水A的出水端，所述冷凝器的输出口通过U形管b、流量调节阀K6连接到所述蒸发器的底部，所述蒸发器的输出口连接到所述蒸发器的喷淋部件。

进一步地，所述吸收器与所述发生器之间还设置有将储能化学溶液泵送到所述发生器的溶液泵。

进一步地，所述蓄能空调主机的外壳上设置有能对蓄能空调主机的内部进行抽气形成负压环境的负压抽气孔。

进一步地，所述溶液泵的输出端与发生器之间还设置有换热器，所述发生器的输出口与所述吸收器的喷淋部之间的管道经过换热器。

进一步地，所述热泵空调系统包括热泵以及与所述热泵连接的放热器。

进一步地，所述放热器与所述发生器的管束相通，所述放热器还通过循环泵与能源采集装置相通。

进一步地，所述蓄能空调装置还包括六通阀、吸热器以及空气换热器，所述六通阀中的二通对应接通放热器与热泵，所述六通阀中的另外四通对应接通所述吸热器与所述空气换热器。

进一步地，所述蓄能空调装置还包括水泵，所述水泵设置于所述蒸发器的输出口与所述蒸发器的喷淋部件之间。

进一步地，所述能源采集装置为太阳能采集装置、地源能采集装置、工业余热采集装置、废热采集装置、空气能装置、间隙性热源采集装置中的至少一种。

进一步地，所述储能化学溶液为溴化锂水溶液。

本实用新型通过以水作为传热介质，可以利用多种能源对其进行加热，然后利用传热介质水去加热储能化学溶液，进而储能，在需要时稀释该储能化学溶液进行制冷/热，从而用户使用起来便利。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的蓄能空调装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的蓄能空调装置的实施结构图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

本实用新型实施提供的蓄能空调，利用太阳能、地源能、废热、废汽，空气热能、工业余热、机械余热能等能源中的一种或多种，利用上述能源对传热介质水进行加热，进而利用传热介质水对储能化学溶液进行加热，改变储能化学溶液（采用溴化锂水溶液）的浓度，转换成具有制冷/热的潜能的化学势能（以储能化学溶液的浓度差形式表现）。储能化学溶液可直接转换成冷/热能供用户使用，也可以将多种热能转换成具有制冷/热的化学势能蓄存。到需要用冷量或者热量时，再把具有制冷/热的化学势能转换成冷/热能。既可实现供能，又可蓄能，还可以边供边蓄。充分利用多种能源及间隙性能源为用户提供所需的冷热能。利用空气能和地（水）源能时可以整体提高制冷效率。

参阅图1、2，该蓄能空调装置包括：热泵空调系统1，蓄能空调主机2以及对传热介质水进行加热的能源采集装置3。

该蓄能空调主机2包括发生器22以及与所述发生器22相邻并隔断的冷凝器23，盛放有储能化学溶液的吸收器24以及与所述吸收器24相邻并隔断的蒸发器25。

所述能源采集装置3中的传热介质水通过管道连接到所述发生器22的管束，所述吸收器24的输出口连接到所述发生器22的喷淋部件，所述发生器22的输出口经过U形管a、流量调节阀K8并通过管道连接到所述吸收器24的喷淋部件，所述冷凝器23的管束的一端接冷却水A的进水端，另一端利用管道连接所述吸收器24的管束进而连接冷却水A的出水端，所述冷凝器23的输出口通过U形管b、流量调节阀K6连接到所述蒸发器25的底部，所述蒸发器25的输出口连接到所述蒸发器25的喷淋部件。

在本实用新型中，发生器22、冷凝器23具有开口，并且开口相邻，以便于发生器22的水蒸汽能到冷凝器23中。吸收器24、蒸发器25具有开口，并且开口相邻，以便于蒸发器25的水蒸汽能到吸收器24中。

作为本实用新型的实施例，所述吸收器24与所述发生器22之间还设置有将储能化学溶液送到所述发生器22的溶液泵31。通过设置溶液泵31，所述吸收器24与所述发生器22的摆放位置更加灵活。

作为本实用新型的实施例，所述溶液泵31的输出端与发生器22之间还设置有换热器33，所述发生器22的输出口与所述吸收器24的喷淋部之间的管道经过换热器33。通过换热器33实现溶液泵31输出的储能化学溶液与所述发生器22输出的储能化学溶液的热量交换。

作为本实用新型的实施例，所述热泵空调系统包括热泵29以及与所述热泵29连接的放热器26。

作为本实用新型的实施例，所述放热器26与所述发生器22的管束相通，所述放热器26还通过循环泵30与能源采集装置3相通。

作为本实用新型的实施例，所述蓄能空调装置还包括六通阀34、吸热器27以及空气换热器28，所述六通阀34中的二通对应接通放热器26与热泵29，所述六通阀34中的另外四通对应接通所述吸热器27与所述空气换热器28。

作为本实用新型的实施例，所述蓄能空调装置还包括水泵32，所述水泵32设置于所述蒸发器25的输出口与所述蒸发器25的喷淋部件之间。

具体实施时，需要在所述蓄能空调主机2的外壳上设置负压抽气孔（图中未示出），通过该负压抽气孔对蓄能空调主机2的内部进行抽气，使所述蓄能空调主机2的内部形成负压环境，从而可以改变蓄能空调主机2的水的沸点，使其低于100度时也可以沸腾、汽化，所施加的负压越大，其沸腾、汽化所需要的温度越低。

作为本实用新型的实施例，该能源采集装置3可以为太阳能采集装置、地源能采集装置、工业余热采集装置废热采集装置、空气能装置、间隙性热源采集装置中的至少一种。改变其浓度，以储能。作为本实用新型的实施例，也可以利用共晶盐水、或者其他盐水作为传热介质。由于采用了传热介质，不直接利用能源采集装置3对储能化学溶液进行加热，不仅可以方便地收集能源采集装置3的能源，而且可以同时利用多种能源采集装置3中的能量分别对水进行加热，然后汇聚各部分的水，利用传热介质水对储能化学溶液进行加热，改变其浓度，以储能。

为了便于说明问题，在图2所示的实施例中，所述能源采集装置3采用太阳能采集装置21。储能化学溶液采用溴化锂水溶液。

在太阳能采集装置21加热传热介质水使其温度升高到设定温度（如设定为50℃），传热介质水开始循环，系统开始工作。传热介质水通过所述发生器22的管束，溴化锂水溶液通过蒸发喷淋部件喷淋在管束外，热的管束使溴化锂水溶液中的部分水变成水蒸气。水蒸气进入冷凝器23，冷凝器23内的管道通过冷却水把热量带走使水蒸气冷却成水。溴化锂水溶液由于水分被蒸发其浓度变高成为浓溶液（具有制冷制热的潜能），需要蓄能时可储存在容器内（也可以独立做个溶液蓄罐和水蓄罐）。直接制冷（热）或者放能（蓄存的浓溶液）时，通过将高浓度的溴化锂水溶液喷淋到吸收器24的管束上，管内冷却水带走热量；同时，水进入蒸发器25内并喷淋到冷媒水的管束外带走冷媒水的热量，形成蒸汽被吸收器24的溶液吸收，形成稀浓度的溴化锂水溶液（制冷主机完成一个循环）。

当太阳能采集装置21提供的热量不能满足主机使用的时间，热泵9启动。如果热泵的吸热器27将与冷媒水换热，把冷媒水的热量泵送到放热器26传热介质，使冷媒水温度降低，使传热介质水的温度升高供蓄能空调主机2使用（热泵冷热两端的能量充分得到运用，大大提高了其制冷效率）。

如果换热器28（图2中采用的是空气能）的六通阀转换和空气换热，使传热介质水温度升高，直接供给用户。空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热(冷)技术。

空气能用制冷剂作为媒介，制冷剂汽化温度低，在-40℃即可汽化，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界空气和水的温度后汽化，通过压缩机压缩制热，变成高温高压气体，再经热交换器与水交换热量后，经膨胀阀释放压力，回到低温低压的液化状态，通过制冷剂的不断循环并与水交换热量，将放热器26水罐中的水加热和吸热器27水罐的水制冷。

在具体实施时，还需要适当加入一些管道开关阀门（为便于说明，记录为k1、k2等等），本实用新型的具体实施过程如下：太阳能采集装置21加热传热介质水使其温度升高到设定温度（如设定为50℃），传热介质水开始循环，k1打开，k2关闭，循环泵30和溶液泵31开始工作。传热介质水通过蓄能空调主机2的发生器22内管道，同时溶液泵31泵送稀溶度的溴化锂水溶液经过换热器33换热后喷淋到发生器22管束外。稀的溴化锂水溶液被管束内的传热介质加热，使溶液内部分水变成水蒸气。水蒸气进入冷凝器23，冷凝器23内的管道通过冷却水A把热量带走，使水蒸气冷却成水。稀的溴化锂水溶液由于水分被蒸发，其浓度变高成为浓溶液（具有制冷制热的潜能），需要蓄能时，可储存在容器内（也可以独立做个溶液蓄罐和水蓄罐）。

本实用新型利用太阳能直接制冷的过程如下：直接制冷（热）时，k8开启，k9关闭，浓的溴化锂水溶液喷淋到吸收器24的管束上，管内冷却水A带走热量；k6打开，水进入蒸发器25内喷淋到冷媒水的管束外，带走冷媒水的热量形成蒸汽，蒸汽被吸收器24的浓溶液吸收，形成稀溶液（制冷主机完成一个循环）。放能时，溶液泵31和水泵32打开，k9打开，k8、k6关闭，其供能原理和直接供能原理一样，因此不再赘述。

本实用新型利用热泵供热的过程如下：当太阳能提供的热量不能满足使用时，热泵29（空气源热泵）启动（也可以在深夜电力低谷期储存能量，到电力高峰期把储存能量转换成冷/热能）。如果热泵29的吸热器27将经过六通阀34（电子）转换与冷媒水换热，把冷媒水的热量泵送到放热器26传热介质，使冷媒水温度降低，使传热介质水温度升高，供蓄能空调主机使用（热泵冷热两端的能量充分得到运用大大提供了其制冷效率）。如果换热器28的六通阀34转换和空气换热来加热传热介质。开启循环泵30、k2、k3、k10、k11关闭k1，传热介质水温度升高直接供给用户。

本实用新型利用热泵与太阳能联合供热的过程如下：和太阳能联合供热时，只需要关闭k2，开启循环泵30、k1、k3、k10以及k11。热泵29通过自然能(空气能)和其他介质（水）获取低温热源，经系统高效集热，整合后成为高温热源，用来供溴化锂水溶液蓄能。空气能用制冷剂作为媒介，制冷剂汽化温度低，在-40℃即可汽化，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界空气和水的温度后汽化，通过压缩机压缩制热，变成高温高压气体，再经热交换器与水交换热量后，经膨胀阀释放压力，回到低温低压的液化状态，通过制冷剂的不断循环并与水交换热量，将放热器26对应水罐中的水加热和吸热器27对应水罐的水制冷。

这样，充分利用了各种热源，减少对电力的需求。提供了制冷/制热效率。也可对国家电网进行移峰填谷。是真正的节能、高效、环保空调系统。本实用新型具有蓄能供能方式灵活，有其他能源可以利用时，用其他能源，无其他能源利用时，可以用热泵进行功能补充。可以同时供应冷热水，即满足了空调用能也满足了生活用能。利用热泵制冷时，热泵直接制冷的同时，其热量也可以在蓄能空调装置利用制冷。大大提高了制冷效率、其热量也不浪费。其可利用低温热源使用温度50度-100度都可以利用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄能空调装置，其特征在于，所述蓄能空调装置包括：热泵空调系统，蓄能空调主机以及对传热介质水进行加热的能源采集装置，

所述蓄能空调主机包括发生器以及与所述发生器相邻并隔断的冷凝器，盛放有储能化学溶液的吸收器以及与所述吸收器相邻并隔断的蒸发器，

所述能源采集装置中的传热介质水通过管道连接到所述发生器的管束，所述吸收器的输出口连接到所述发生器的喷淋部件，所述发生器的输出口经过U形管（a）、流量调节阀（K8）并通过管道连接到所述吸收器的喷淋部件，所述冷凝器的管束的一端接冷却水A的进水端，另一端利用管道连接所述吸收器的管束进而连接冷却水A的出水端，所述冷凝器的输出口通过U形管（b）、流量调节阀（K6）连接到所述蒸发器的底部，所述蒸发器的输出口连接到所述蒸发器的喷淋部件。

2.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述吸收器与所述发生器之间还设置有将储能化学溶液泵送到所述发生器的溶液泵。

3.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述蓄能空调主机的外壳上设置有能对蓄能空调主机的内部进行抽气形成负压环境的负压抽气孔。

4.根据权利要求2所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述溶液泵的输出端与发生器之间还设置有换热器，所述发生器的输出口与所述吸收器的喷淋部之间的管道经过换热器。

5.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述热泵空调系统包括热泵以及与所述热泵连接的放热器。

6.根据权利要求5所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述放热器与所述发生器的管束相通，所述放热器还通过循环泵与能源采集装置相通。

7.根据权利要求5所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述蓄能空调装置还包括六通阀、吸热器以及空气换热器，所述六通阀中的二通对应接通放热器与热泵，所述六通阀中的另外四通对应接通所述吸热器与所述空气换热器。

8.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述蓄能空调装置还包括水泵，所述水泵设置于所述蒸发器的输出口与所述蒸发器的喷淋部件之间。

9.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述能源采集装置为太阳能采集装置、地源能采集装置、工业余热采集装置、废热采集装置、空气能装置、间隙性热源采集装置中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的蓄能空调装置，其特征在于，所述储能化学溶液为溴化锂水溶液。

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