[发明专利]一种基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统及运行方法

权利要求书

1.一种基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：该冷却系统采用相变微胶囊液浆进行冷能的传输和储存，相变微胶囊液浆通过主制冷机制冷后送往用户终端换热达到制冷的目的，用户终端返回的温度较高的相变微胶囊液浆又返回主制冷机，形成一个制冷循环回路，主制冷机出口温度较低的相变微胶囊液浆又可通过管道送往储冷装置暂时储存，所述相变微胶囊液浆中采用的相变微胶囊采用凝固点在5〜12℃之间的相变材料、以及熔点超过40℃的壳体材料封装制成直径小于20微米的微胶囊，相变微胶囊在载流体中形成均匀分散的悬浮液，所述载流体的凝固点小于相变材料的凝固点；所述相变微胶囊按一定的比例均匀散布在载流体中，形成固液两相的液浆，相变微胶囊的体积浓度小于25％。

2.如权利要求1所述的基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：该冷却系统包括主制冷机、第一供给泵、第二供给泵、储浆罐、以及用户终端，所述第二供给泵用于将主制冷机产生冷态的相变微胶囊液浆输送至用户终端换热，然后通过管道L3返回主制冷机的入口形成一个循环制冷回路；所述储浆罐的冷端S2通过管道L2与主制冷机的出口管道相连，储浆罐的热端S1通过管道L1与第一供给泵入口相连，第一供给泵的出口连接主制冷机的入口，管道L1和L2上分别设有相应的阀门V1和V4。

3. 如权利要求2所述的基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：所述L3管道上依次设有阀门V7和V8，管道L1上依次设有阀门V1和V2，阀门V7和V8之间的L3管道通过连接管道与阀门V1和V2之间管道L1相连，所述主制冷机的出口管道上依次设有阀门V3和V5，管道L2与阀门V3和V5之间的主制冷机的出口管道相连，通过阀门V1- V5，以及V7、V8的切换，该冷却系统形成至少五种运行模式。

4.如权利要求2或3所述的基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：所述储浆罐进出口设有均流布液器或集液器，可使所述相变微胶囊液浆的温度在储浆罐中保持自然分层。

5.如权利要求2或3所述的基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：所述相变材料采用自十二烷酸甲酯、十四烷、邻苯二甲酸二丁酯和甲酸等的一种；所述壳体材料采用聚苯乙烯、聚乙烯醇、脲醛树脂和碳化硅中的一种；所述载体流体采用水、乙二醇、甲苯和氯苯中的一种。

6.如权利要求2或3所述的基于相变微胶囊液浆储冷装置的冷却系统，其特征在于：所述管道L1靠近储浆罐的热端S1处设有测温点一，所述管道L2靠近储浆罐的冷端S2处设有测温点二，所述储浆罐内也设有测温仪。

7.一种如权利要求1所述的冷却系统的相变微胶囊液浆制造方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

采用原位聚合法在相变材料液滴表面形成包腹壳体，干燥后形成稳定的相变微胶囊，相变微胶囊的尺寸在5-20微米之间，然后将相变微胶囊按一定的比例均匀散布在载流体中，形成固液两相的液浆，相变微胶囊的体积浓度小于25%。

8.一种如权利要求3所述的冷却系统的运行方法，其特征在于：该冷却系统的运行方法有五种模式，分别为：模式一仅将来自所述主制冷机的冷能充入所述储浆罐；模式二为仅通过在所述储浆罐中排放冷能来为所述用户终端供冷；模式三为仅使用所述主制冷机为所述用户终端供冷；模式四为由所述主制冷机和所述储浆罐共同为所述用户终端供冷；模式五为使用主制冷机既为所述用户终端供冷，同时也为所述储浆罐充入冷能，基于不同的冷却负载和电力负载，通过所述上述管路上的阀门和所述两个供给泵的开关或启停组合可在五种运行模式之间进行切换。

9.如权利要求8所述的运行方法，其特征在于：其中在所述储浆罐充冷过程中，储浆罐热端S1处测温仪所测得温度逐渐降低，当热端S1处温度降低到小于相变材料的凝固点和过冷度之差时，所述充冷过程完成，且所述主制冷机被关闭。

10.如权利要求8所述的运行方法，其特征在于：所述储浆罐放冷过程中，储浆罐冷端S2处测温仪所测得温度逐渐增加，当冷端S2处温度升高到大于相变材料的凝固点和过热度之和时，所述放冷过程结束。