本發(fā)明涉及蓄冷系統(tǒng)，更具體地說，它涉及中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)能作為能源利用的調(diào)節(jié)措施至關(guān)重要，熱儲(chǔ)能是各種儲(chǔ)能中比較有性價(jià)比的一種方式，水蓄冷作為目前最常用熱儲(chǔ)能系統(tǒng)之一，有著高效穩(wěn)定，價(jià)格低優(yōu)勢(shì)，但蓄冷密度小，需要設(shè)計(jì)大容積水罐，占地面積大，現(xiàn)在建筑綜合體普遍體量大，空調(diào)能耗高，尤其是白天氣溫高的時(shí)段，造成對(duì)電網(wǎng)沖擊大，空調(diào)系統(tǒng)增加儲(chǔ)冷可以移峰填谷，提高電網(wǎng)的彈性，有很大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，節(jié)約能源利用，降低碳排放。

2、蓄冷作為能源利用一種高效方式，既減少了制冷及電力設(shè)備容量，又讓制冷系統(tǒng)滿負(fù)載運(yùn)行，提高了運(yùn)行效率，推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)建筑綠色低碳發(fā)展。

3、水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)雖說高效實(shí)用，但存在僅顯熱交換熱量，需要很大空間來儲(chǔ)存水量，特別是大型城市，很難預(yù)留出大空間做水罐，且水罐施工難度大，另外在蓄冷與放冷狀態(tài)切換時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的冷能波動(dòng)，而現(xiàn)有的系統(tǒng)缺乏對(duì)這一波動(dòng)緩解的處理手段，容易降低蓄冷及放冷的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，解決相關(guān)技術(shù)中換熱手段單一以及難以緩沖在蓄冷與放冷狀態(tài)切換時(shí)出現(xiàn)較大的冷能波動(dòng)的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供了中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，包括水罐及相變材料模塊，所述水罐上開設(shè)有進(jìn)水口與出水口，所述相變材料模塊堆疊設(shè)置在水罐中，沿水罐直徑方向的切面呈彈簧狀，所述相變材料模塊中開設(shè)有容納相變材料的空腔，所述進(jìn)水口處連通有進(jìn)水管，所述出水口處連接有出水管，所述進(jìn)水管與出水管間連接有連通管，所述出水管與連通管的連接處設(shè)置有比例三通閥，所述進(jìn)水管及出水管伸入水罐的端部上均設(shè)置有布水器，蓄冷系統(tǒng)放冷運(yùn)行時(shí)，所述進(jìn)水管及出水管遠(yuǎn)離水罐的端部連接放冷換熱板，蓄冷系統(tǒng)蓄冷運(yùn)行時(shí)，所述進(jìn)水管及出水管遠(yuǎn)離水罐的端部連接制冷主機(jī)；

3、所述水罐中設(shè)置有驅(qū)使相變材料模塊沿水罐深度方向伸縮的調(diào)節(jié)模塊，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)相變材料模塊伸縮同時(shí)驅(qū)使相變材料充盈在相變材料模塊的空腔中。

4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述調(diào)節(jié)模塊包括固定環(huán)、活動(dòng)環(huán)、補(bǔ)液管、儲(chǔ)存罐、活塞、電動(dòng)推桿、支架、第一齒條、安裝塊、齒輪及第二齒條，所述相變材料模塊的底端固定設(shè)置有固定環(huán)，頂端固定設(shè)置有活動(dòng)環(huán)，所述固定環(huán)與水罐內(nèi)壁固定連接，所述活動(dòng)環(huán)與水罐內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述相變材料模塊中心處固定有與其連通的補(bǔ)液管，所述補(bǔ)液管上方固定有儲(chǔ)存罐，所述水罐中固定設(shè)置有電動(dòng)推桿，所述電動(dòng)推桿的輸出端固定安裝有活塞，所述活塞滑動(dòng)設(shè)置在儲(chǔ)存罐中，所述儲(chǔ)存罐中填充有相變材料，所述電動(dòng)推桿的輸出端上固定設(shè)置有支架，所述支架的端部固定安裝有第一齒條，所述水罐的內(nèi)壁固定安裝有安裝塊，所述安裝塊中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有齒輪，所述活動(dòng)環(huán)頂部固定安裝有第二齒條，所述第一齒條及第二齒條分別嚙合在齒輪的兩側(cè)。

5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述布水器沿水罐內(nèi)部呈環(huán)形設(shè)置，所述布水器的出水方向背離相變材料模塊。

6、本發(fā)明的有益效果在于：

7、單純的水蓄冷是利用水的顯熱值來蓄冷，而冰蓄冷系統(tǒng)是利用水的固體狀態(tài)冰的潛熱值吸收、釋放熱量完成能量轉(zhuǎn)換，本發(fā)明進(jìn)行水和相變材料的結(jié)合既有顯熱交換又有潛熱交換，滿足系統(tǒng)運(yùn)行的循環(huán)水量，又高效完成潛熱值充、放過程，冷效率可以達(dá)到95%左右，結(jié)合相變材料模塊蓄冷無需采用雙工況制冷機(jī)組，僅采用常用機(jī)組就可以完成相變材料的潛熱交換。且結(jié)合水蓄冷系統(tǒng)也調(diào)整蓄、放冷工作模式。在利用有限的空間面積就可以實(shí)現(xiàn)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)最大值削峰，同時(shí)提高的機(jī)組的運(yùn)行效率，減少了電量的消耗。

8、本發(fā)明中調(diào)節(jié)模塊對(duì)相變材料模塊進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)時(shí)，以延展相變材料模塊為例，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿下壓支架移動(dòng)，此時(shí)第一齒條下移，驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪另一側(cè)，第二齒條上移，帶動(dòng)活動(dòng)環(huán)沿水罐內(nèi)壁上移，將堆疊的相變材料模塊展開，從而提高相變材料模塊于水罐中的體積占比，以應(yīng)對(duì)高峰時(shí)段與低負(fù)荷時(shí)段切換時(shí)的冷能釋放變化波動(dòng)。

9、本發(fā)明中調(diào)節(jié)模塊在實(shí)現(xiàn)相變材料模塊于水罐中的體積占比調(diào)節(jié)時(shí)，仍以延展相變材料模塊為例，還同時(shí)實(shí)現(xiàn)了延展后的相變材料模塊中相變材料的補(bǔ)充，具體的，電動(dòng)推桿驅(qū)使活塞在儲(chǔ)存罐中下移，將儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的相變材料向相變材料模塊中補(bǔ)充，使得相變材料模塊延展后出現(xiàn)的空腔得到補(bǔ)充，保持相變材料模塊中相變材料的充盈。

技術(shù)特征：

1.中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，包括水罐（10）及相變材料模塊（20），所述水罐（10）上開設(shè)有進(jìn)水口（101）與出水口（102），所述相變材料模塊（20）堆疊設(shè)置在水罐（10）中，沿水罐（10）直徑方向的切面呈彈簧狀，所述相變材料模塊（20）中開設(shè)有容納相變材料的空腔，所述進(jìn)水口（101）處連通有進(jìn)水管（30），所述出水口（102）處連接有出水管（40），所述進(jìn)水管（30）與出水管（40）間連接有連通管（50），所述出水管（40）與連通管（50）的連接處設(shè)置有比例三通閥（70），所述進(jìn)水管（30）及出水管（40）伸入水罐（10）的端部上均設(shè)置有布水器（60），蓄冷系統(tǒng)放冷運(yùn)行時(shí)，所述進(jìn)水管（30）及出水管（40）遠(yuǎn)離水罐（10）的端部連接放冷換熱板（80），蓄冷系統(tǒng)蓄冷運(yùn)行時(shí)，所述進(jìn)水管（30）及出水管（40）遠(yuǎn)離水罐（10）的端部連接制冷主機(jī)（90）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)模塊（21）包括固定環(huán)（211）、活動(dòng)環(huán)（212）、補(bǔ)液管（213）、儲(chǔ)存罐（214）、活塞（215）、電動(dòng)推桿（216）、支架（217）、第一齒條（218）、安裝塊（219）、齒輪（2110）及第二齒條（2111），所述相變材料模塊（20）的底端固定設(shè)置有固定環(huán)（211），頂端固定設(shè)置有活動(dòng)環(huán)（212），所述固定環(huán)（211）與水罐（10）內(nèi)壁固定連接，所述活動(dòng)環(huán)（212）與水罐（10）內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述相變材料模塊（20）中心處固定有與其連通的補(bǔ)液管（213），所述補(bǔ)液管（213）上方固定有儲(chǔ)存罐（214），所述水罐（10）中固定設(shè)置有電動(dòng)推桿（216），所述電動(dòng)推桿（216）的輸出端固定安裝有活塞（215），所述活塞（215）滑動(dòng)設(shè)置在儲(chǔ)存罐（214）中，所述儲(chǔ)存罐（214）中填充有相變材料，所述電動(dòng)推桿（216）的輸出端上固定設(shè)置有支架（217），所述支架（217）的端部固定安裝有第一齒條（218），所述水罐（10）的內(nèi)壁固定安裝有安裝塊（219），所述安裝塊（219）中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有齒輪（2110），所述活動(dòng)環(huán)（212）頂部固定安裝有第二齒條（2111），所述第一齒條（218）及第二齒條（2111）分別嚙合在齒輪（2110）的兩側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，其特征在于，所述布水器（60）沿水罐（10）內(nèi)部呈環(huán)形設(shè)置，所述布水器（60）的出水方向背離相變材料模塊（20）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及蓄冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，公開了中央空調(diào)水蓄冷結(jié)合相變冰板蓄冷系統(tǒng)，包括水罐及相變材料模塊，所述相變材料模塊堆疊設(shè)置在水罐中，沿水罐直徑方向的切面呈彈簧狀，所述相變材料模塊中開設(shè)有容納相變材料的空腔，所述水罐中設(shè)置有驅(qū)使相變材料模塊沿水罐深度方向伸縮的調(diào)節(jié)模塊，調(diào)節(jié)模塊驅(qū)動(dòng)相變材料模塊伸縮同時(shí)驅(qū)使相變材料充盈在相變材料模塊的空腔中，調(diào)節(jié)模塊對(duì)相變材料模塊進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿下壓支架移動(dòng)，此時(shí)第一齒條下移，驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪另一側(cè)，第二齒條上移，帶動(dòng)活動(dòng)環(huán)沿水罐內(nèi)壁上移，將堆疊的相變材料模塊展開，提高相變材料模塊于水罐中的體積占比，以應(yīng)對(duì)高峰時(shí)段與低負(fù)荷時(shí)段切換時(shí)的冷能釋放變化波動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：溫偉東,孔令龍,溫之行
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳國(guó)信儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8