CN210220156U - 一种双效型相变储能新风系统 - Google Patents

Abstract

一种双效型相变储能新风系统，属于相变储能技术应用领域，系统结构由新风入口、第一调速风机、第二调速风机、第一风阀、第二风阀、第三风阀、新风出口、保温风管、分级相变储能器和风口连接组成，分级相变储能器呈空心的四面箱体结构，箱体顶面设置太阳能集热涂层，太阳能集热涂层上方设置真空玻璃层，太阳能集热涂层下方设置相变层，分级相变储能器的内部顶壁上连接设有搅拌风机，搅拌风机下方固定设有若干根相变储能棒，本新型结构新颖，该系统通过控制电动风阀和调速风机的开关实现储能模式和释能模式的转换工作，实现了冬夏两用的效果，克服了以往设计中能量传输环节多、能量利用效率低的问题。

Description

一种双效型相变储能新风系统

技术领域

本实用新型属于相变储能技术应用领域，涉及一种相变储能新风系统，具体的说是涉及一种太阳能结合夜间通风的双效型相变储能新风系统。

背景技术

随着不可再生资源的日益紧缺，如何实现传统能源向绿色能源转换的同时满足人们对室内舒适热环境的要求已经成为当今社会亟待解决的重要问题。因此目前对于依靠可再生能源改善室内舒适度的被动式技术的应用和研究越来越多。

太阳能作为一种清洁可再生能源，利用其预热新风可使送风温度比室外温度高15～45℃，该技术成熟简单、节能环保，但太阳能间歇性和波动性的特点，使其使用范围受到限制。同样，夜间通风作为一种新型冷源，也具有间歇性和波动性的特点，使用范围同样受限。又由于有机相变储能材料(如石蜡)具有储能密度高、重复利用性好，且无毒无腐蚀的特点，因此利用相变材料，实现冬季蓄热和夏季蓄冷的双效节能效果可有效减少能源消耗。

已有设计大多是利用循环水将太阳能集热器吸收的热量输送给相变材料，再利用空气-水换热器加热新风，但这种方式一方面仅能实现冬季蓄热和释热过程，不能实现夏季蓄冷和释冷过程；另一方面太阳辐射与PCM由中间介质传热，系统复杂且传热环节较多，大大降低了传热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提出一种双效型相变储能新风系统，可克服以往设计中能量传输环节多、能量利用效率低的问题，可完成储能模式和释能模式的转换工作，实现冬夏两用，可有效降低冬夏季新风负荷和改善室内热舒适性。

本实用新型的技术方案是：一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述新风系统由新风入口、第一调速风机、第二调速风机、第一风阀、第二风阀、第三风阀、新风出口、保温风管、分级相变储能器和风口连接组成；

所述新风入口、第一调速风机、第一风阀串联连接；所述第一风阀的出口分为两路，一路由第二风阀和新风出口串联连接；另一路由第三风阀、分级相变储能器、第二调速风机和风口串联连接；

所述分级相变储能器呈空心的四面箱体结构，所述四面箱体顶面上设有太阳能集热涂层，所述太阳能集热涂层上方设有真空玻璃层，所述太阳能集热涂层下方设有相变层，所述真空玻璃层上方设有遮阳帘，所述分级相变储能器的内部顶壁上连接设有搅拌风机，所述搅拌风机下方固定设有若干根相变储能棒，所述分级相变储能器的底面、后面和两侧面均由保温层和包裹设置在保温层外的铁皮构成，所述分级相变储能器两侧面上设有进出端口，所述分级相变储能器通过进出端口与所述保温风管相连接。

所述分级相变储能器是内部呈空心结构，外部呈直角梯形柱的四面体结构。

所述遮阳帘为电动遮阳帘。

所述进出端口通过法兰盘与保温风管连接。

所述相变储能棒内部为中空结构，外部轮廓呈米字型结构，相变储能棒的两端与分级相变储能器两内侧壁固定连接，相变储能棒的数量不少于5根。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种双效型相变储能新风系统，系统结构由新风入口、第一调速风机、第二调速风机、第一风阀、第二风阀、第三风阀、新风出口、保温风管、分级相变储能器和风口连接组成，其中分级相变储能器呈空心的四面箱体结构，箱体顶面设置太阳能集热涂层，太阳能集热涂层上方设置真空玻璃层，太阳能集热涂层下方设置相变层，分级相变储能器的内部顶壁上连接设有搅拌风机，搅拌风机下方固定设有若干根相变储能棒，本新型结构新颖，通过电动风阀的组合启闭使太阳能辐射热或夏季夜间通风冷量储存在分级相变储能器中的相变材料中，再使新风流经已蓄热(冷)完成的相变储能器，经新风出口送入室内，达到降低新风负荷的目的，真空玻璃层与相变层紧密贴合，缩减了能量传递环节，提高了能量传递效率，电动遮阳帘和搅拌风机作为辅助设备，分别起到了夏季遮挡日光阻止蓄热和搅动分级相变储能器内部空气增大传热的效果，该系统通过控制电动风阀和调速风机的开关实现储能模式和释能模式的转换工作，实现了冬夏两用的效果，克服了以往设计中能量传输环节多、能量利用效率低的问题。

附图说明

图1 为本实用新型系统结构示意图。

图2 为本实用新型中分级相变储能器的结构示意图。

图3 为本实用新型中分级相变储能器的剖面结构示意图。

图中：新风入口1、第一调速风机2、第一风阀3、风口4、第二调速风机5、分级相变储能器6、第三风阀7、保温风管8、第二风阀9、新风出口10、顶面11、侧面12、进出端口13、后面14、太阳能集热涂层15、真空玻璃层16、遮阳帘17、相变层18、搅拌风机19、保温层20、相变储能棒21、铁皮22。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种双效型相变储能新风系统，新风系统由新风入口1、第一调速风机2、第二调速风机5、第一风阀3、第二风阀9、第三风阀7、新风出口10、保温风管8、分级相变储能器6和风口4连接组成。

如图1所示，一种双效型相变储能新风系统，新风入口1、第一调速风机2、第一风阀3串联连接；第一风阀3的出口分为两路，一路由第二风阀9和新风出口10串联连接；另一路由第三风阀7、分级相变储能器6、第二调速风机5和风口4串联连接；

如图1-3所示，一种双效型相变储能新风系统，分级相变储能器6呈空心的四面箱体结构，四面箱体顶面11上设有太阳能集热涂层15，太阳能集热涂层15上方设有真空玻璃层16，太阳能集热涂层15下方设有相变层18，真空玻璃层16上方设有遮阳帘17，分级相变储能器6的内部顶壁上连接设有搅拌风机19，搅拌风机19下方固定设有若干根相变储能棒21，分级相变储能器6的底面、后面14和两侧面12均由保温层20和包裹设置在保温层20外的铁皮22构成，分级相变储能器6两侧面12上设有进出端口13，分级相变储能器6通过进出端口13与保温风管8相连接。

如图1-3所示，一种双效型相变储能新风系统，具备冬夏两种运行模式及其切换的能力。主要通过风阀和调速风机的组合启闭使太阳能辐射热或夏季夜间通风冷量储存在分级相变储能器中的相变材料中，再使新风流经已蓄热(冷)完成的相变储能器，经新风出口10送入室内，达到降低新风负荷的目的。分级相变储能器6的进出端口13通过法兰盘与保温风管8连接，分级相变储能器6是剖面为直角梯形柱的四面体结构，顶面11为真空集热涂层15，其余面为保温层20，保温层20的外侧为包裹铁皮22的壳体。真空集热涂层15上层为真空玻璃层16，真空集热涂层15下层为相变层18，上层和下层紧密贴合，可缩减能量传递环节，提高能量传递效率；真空玻璃层可减少太阳能集热涂层向外界环境散失热量。相变层由两种相变温度材料构成，两种材料的相变温度分别为25℃和28℃，蓄能和释能的能力较稳定，常温下为固体，乳白色。电动风阀与分级相变储能器之间由保温风管连接，以减少新风传输能量损失。电动遮阳帘和搅拌风机为辅助设备，分别起到夏季遮挡日光阻止蓄热和搅动分级相变储能器内部空气增大传热的效果。分级相变储能器6内部设有多个相变储能棒21，相变储能棒21采用“米”字型结构，可增大表面的对流换热，同时采用中空形式新风可由其空心通道通过，增强换热。冬季蓄热时开启搅拌风机19，使相变层18吸收的太阳辐射热通过对流换热传递给相变储能棒21。分级相变储能器6随着太阳辐射的不断增强，蓄热由低温转换为高温相变材料。当太阳辐射减弱时，高低温相变材料依次放热，保证了送入新风温度的稳定。

如图1-3所示，一种双效型相变储能新风系统的工作过程如下：

(1)夏季夜间蓄冷时，遮阳帘17覆盖真空玻璃层16，第一风阀3、第三风阀7开启，第二风阀9关闭，在第一调速风机2的抽动作用下夜间冷风通过分级相变储能器6，相变层18和相变储能棒21蓄存冷量。

(2)夏季日间释冷时，遮阳帘17覆盖真空玻璃层16，第二风阀9、第三风阀7开启，第一风阀3关闭，第二调速风机5开启使新风流过已蓄冷完成的分级相变储能器6由新风出口10送出。

(3)冬季日间蓄热时，遮阳帘17收缩，第一风阀3、第二风阀9开启，第三风阀7关闭，使室外新风不经过分级相变储能器6，而是直接进入空调系统；搅拌风机19开启，使储能器内部相变储能棒21充分蓄热。

(4)冬季释热时，第二风阀9、第三风阀7开启，第一风阀3关闭，第二调速风机5开启新风流经已蓄热完成的分级相变储能器6由新风出口10送出。

Claims (5)

1.一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述新风系统由新风入口(1)、第一调速风机(2)、第二调速风机(5)、第一风阀(3)、第二风阀(9)、第三风阀(7)、新风出口(10)、保温风管(8)、分级相变储能器(6)和风口(4)连接组成；

所述新风入口(1)、第一调速风机(2)、第一风阀(3)串联连接；所述第一风阀(3)的出口分为两路，一路由第二风阀(9)和新风出口(10)串联连接；另一路由第三风阀(7)、分级相变储能器(6)、第二调速风机(5)和风口(4)串联连接；

所述分级相变储能器(6)呈空心的四面箱体结构，所述四面箱体顶面(11)上设有太阳能集热涂层(15)，所述太阳能集热涂层(15)上方设有真空玻璃层(16)，所述太阳能集热涂层(15)下方设有相变层(18)，所述真空玻璃层(16)上方设有遮阳帘(17)，所述分级相变储能器(6)的内部顶壁上连接设有搅拌风机(19)，所述搅拌风机(19)下方固定设有若干根相变储能棒(21)，所述分级相变储能器(6)的底面、后面(14)和两侧面(12)均由保温层(20)和包裹设置在保温层(20)外的铁皮(22)构成，所述分级相变储能器(6)两侧面(12)上设有进出端口(13)，所述分级相变储能器(6)通过进出端口(13)与所述保温风管(8)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述分级相变储能器(6)是内部呈空心结构，外部呈直角梯形柱的四面体结构。

3.根据权利要求1所述的一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述遮阳帘(17)为电动遮阳帘，风阀为电动风阀，搅拌风机(19)为轴流风机。

4.根据权利要求1所述的一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述进出端口(13)通过法兰盘与保温风管(8)连接。

5.根据权利要求1所述的一种双效型相变储能新风系统，其特征在于：所述相变储能棒(21)内部为中空结构，外部轮廓呈米字型结构，相变储能棒(21)的两端与分级相变储能器两内侧壁固定连接，相变储能棒(21)的数量不少于5根。

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