[发明专利]一种太阳能、自然冷能的节能双温空调系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能空调系统，特别涉及一种太阳能、自然冷能与低谷电耦合的节能双温空调系统。

背景技术

随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，对室内环境温度的要求也日益增加，由此带来空调系统的应用日趋广泛。工业生产中为实现生产过程需要有工艺性空调，商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商场等)需要有商用空调，个人家庭则需要有家用空调；空调系统已成为能耗大户，其能耗量正逐年增多。

以商用建筑为例，空调能耗是建筑能耗的主要部分，占总能耗的50-60％。按重庆和上海的统计，中央空调用电量已分别占全市总用电量的23％和31.1％，给各城市的供配电带来了沉重的压力。

近年来极端天气的频繁出现，气候异常日益显现，空调能耗必进一步增加，更是不断考验着国家电力供应。而不可再生能源需求日益紧张，电力供需矛盾持续增强，如何提高能源利用率，更大程度上利用新型清洁可再生能源，降低空调能耗具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，充分利用可再生能源，提供一种优先利用太阳能、自然冷能及低谷电进行蓄能的空调系统。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

自然冷能是指“常温环境中，自然存在的低温差低温热能”。该能量是一种潜在的大量低品位能源。例如，夏季可以通过昼夜温差，在夜间采集自然冷能，储存至相变材料中，在白天供应冷能，减小机组负荷，起到节能减排的作用。

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤。

本发明在能源方面可以优先使用上述可再生能源，即夏季昼夜温差产生的自然冷能和冬季太阳能储能，其次是选择国家大力倡导的低谷电储能，最后采用平日电价进行能量补充。

一种太阳能、自然冷能和低谷电耦合的节能双温空调系统，所述空调系统包括热泵机组、第一换热器、第二换热器、太阳能集热板、风机、蒸发式冷风机、相变蓄能装置、温度传感装置、信号采集装置和控制器，所述热泵机组与第一换热器连接，所述第一换热器通过管道与第二换热器连接，所述第二换热器上连接有太阳能集热板和风机，所述第二换热器通过管道与蒸发式冷风机相连接，所述蒸发式冷风机通过管道连接一相变蓄能装置，所述相变蓄能装置通过管道接用户端；所述相变蓄能装置的出入口均连接有温度传感装置，所述温度传感装置与信号采集装置相连接，所述信号采集装置与控制器相连接；所述相变蓄能装置还通过管道与第一换热器连接，所述相变蓄能装置通过管道与第二换热器连接。

所述管道上设置有控制空气流向的电动风阀。

所述相变蓄能装置为双温相变蓄能装置，包括自然冷能蓄冷部分和太阳能蓄热部分。

所述自然冷能为夏季昼夜温差。

所述双温相变蓄能装置内的填充材料，按质量百分比计，高温段为93.5％CaCl2·6H2O+1.9％SrCl2·6H2O+4.6％羧甲基纤维素钠，低温段为45％葵酸+55％月桂酸。

有益效果，本发明利用太阳能、自然冷能与低谷电耦合的节能双温空调系统是在综合考虑节能方式的特点后应运而生的，与现有空调相比在结构上增加了相变蓄能部分(夏季自然冷源蓄冷部分，冬季太阳能蓄热部分)，实现了室内热环境在夏季依靠自然冷源及热泵机组供冷，冬季依靠太阳能及热泵机组供热，过渡季节还可根据个人对舒适度的要求不同选择自然冷源供冷或太阳能供热的形式，充分利用了可再生能源太阳能及自然冷源。

此外，还可结合电力系统的分时电价政策，利用蓄能设备在电费较低的时段内将能量储存起来，在空调系统需求量大、电费较高的时段将这部分能量释放出来，对自然能源进行补充。由于使用自然能源，大量节约运行费用，再加上低谷电的利用，使空调的运行费用大幅下降。

不仅可以减少新建电厂的投资，提高现有发电设备和输变电设备的使用率，同时可减少能源使用(特别是对于火力发电)引起的环境污染，节约有限的不可再生资源，有利于生态平衡，是一项利国利民的双赢措施。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明太阳能、自然冷能与低谷电耦合的节能双温空调系统图；

其中，1为热泵机组，2为第一换热器，3为太阳能集热板，4为第二换热器，5为风机，6为蒸发式冷风机，7为双温相变蓄能器，8为温度传感器，9为信号采集装置，10为控制器，11为电动风阀。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。