[发明专利]相变储能设备与太阳能空调系统一体化装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能空调系统领域，尤其涉及一种相变储能设备与太阳能空调系统一体化装置。

背景技术

太阳能资源因其具有取之不尽用之不竭的特点已成为当今世界可开发的最大能源，我国对太阳能资源的开发和利用处于一个快速发展阶段。太阳能空调系统是太阳能光热利用的高级形式，不但可以充分利用一年四季的太阳能为用户提供供冷、采暖与热水服务，而且环保无污染，显著降低空调系统对传统能源的消耗量。但太阳能同时也存在密度低、间歇性和随机性等缺点，降低了目前太阳能空调系统的能源利用率。现有的太阳能空调系统通常采用水作为储能介质，利用水温的变化来储能，虽然水具有传热性和流动性好、热膨胀系数及粘滞性较小、价格低廉、资源丰富等特点，但其储能方式为显热储能，其单位体积的储能量很低，水在加热或者冷却过程中，温度每升高或者降低1℃，只能吸收或释放大约4J/g的能量，导致现有太阳能空调系统存在储能设备体积过大或者水流量过高的缺点。同时显热储能的储能介质是通过改变自身温度来储存能量，即介质在储存能量和释放能量的过程中会发生温度变化，而介质的储能量和温度变化范围成正比，太阳能的随机性等特点无法使储能介质稳定在一定的温度变化范围。因此，现有储能设备的传热性较差，不能保证太阳能热水系统在一个最优化的温度范围内运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种相变储能设备与太阳能空调系统一体化装置。使用时，颗粒状复合相变储能材料与传热介质直接接触，增大相变材料与传热介质的接触面积，显著增加太阳能空调系统的储能量，可以减小储能罐的体积，同时储能罐的传热性能提高，也不必对原有储能罐的结构做出较大的改动。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种相变储能设备与太阳能空调系统一体化装置，包括太阳能集热器、第一复合相变材料储能设备、空调系统、循环管路，所述的循环管路上设置有若干阀门、若干循环泵和若干温度传感器，所述的循环管路包括储热循环管路、供冷循环管路和供暖循环管路，所述的空调系统包括供冷系统和供暖系统，所述的太阳能集热器通过所述的储热循环管路与所述的第一复合相变材料储能设备相连，所述的第一复合相变材料储能设备通过所述的供冷循环管路与所述的供冷系统连接用于产生冷气，所述的第一复合相变材料储能设备通过所述的供暖循环管路与所述的供暖系统连接用于产生暖气，所述的第一复合相变材料储能设备包括第一储能罐、颗粒状第一复合相变材料和颗粒状第一复合相变材料存储空腔，所述的第一储能罐由第一罐顶、第一罐底和第一侧壁构成，所述的颗粒状第一复合相变材料存储在所述的颗粒状第一复合相变材料存储空腔内，所述的颗粒状第一复合相变材料的体积为所述的第一储能罐容积的5~78%；所述的第一复合相变材料的熔点为40~120℃。

优选地，所述的第一储能罐内设有两层开有过滤孔的第一复合相变材料过滤层，所述的第一复合相变材料过滤层与所述的第一侧壁构成所述的颗粒状第一复合相变材料存储空腔；所述的第一复合相变材料过滤层的过滤孔的孔径与所述的颗粒状第一复合相变材料的粒径的数值比小于1。

优选地，所述的第一储能罐内装有若干个开有过滤孔的第一复合相变材料过滤单元，所述的第一复合相变材料过滤单元内形成所述的颗粒状第一复合相变材料存储空腔；所述的第一复合相变材料过滤单元的过滤孔的孔径与所述的颗粒状第一复合相变材料的粒径的数值比小于1。

优选地，所述的供暖系统包括暖气输出端，所述的暖气输出端通过所述的供暖循环管路与所述的第一复合相变材料储能设备相连，所述的第一复合相变材料的熔点为40~75℃。