[发明专利]一种基于相变微胶囊溶液的横流型热源塔

说明书

本发明涉及一种基于相变微胶囊溶液的横流型热源塔，属于制冷空调技术领域。该热源塔体与冷却塔流液管路相连；热源塔体外侧壁设有进风口；热源塔体内设有换热腔，进风口与换热腔相连通；热源塔体的换热腔中心为贯穿热源塔体上、下部的中心通孔腔；换热腔内填充从空气中吸取热量的PVC填料，PVC填料为相变微胶囊溶液；其换热腔的顶部与却塔流液进液管路相连通；热源塔体的底端与冷却塔流液出液管路相连通；液体从进液管路进入换热腔内的填料部，并从热源塔体底端的出液管路回流至冷却塔内。本发明中相变微胶囊溶液在下落过程中相变材料会发生相变，因此其比热容较大，溶液吸热后温度将保持不变或者变化幅度很小。

技术领域

本发明涉及一种基于相变微胶囊溶液的横流型热源塔，属于制冷空调技术领域。

背景技术

随着中国经济的高速增长，能源的消耗量越来越大，大量化石燃料的破坏了生态环境，温室效应越来越严重。当前我国建筑用能量十分巨大，目前建筑能耗占我国全社会终端能耗的比例约为27.5％。且随着城镇化的发展，建筑能耗将快速增加，城市化的发展给我国建筑用能的能源供应造成了较大压力。空调耗能是建筑占建筑能耗的30％左右，提高空调系统的效率对于节能减排具有重大意义。

在我国夏热冬冷地区，由于冬季该区域没有集中供暖，建筑大多采用电或带辅热的空气源热泵以及燃油、燃气锅炉等方式供暖，存在高品位能源消耗较大、一次能源利用率低、存在污染等问题。同时，由于夏热冬冷地区冬季室外空气“低温高湿”的特点，使得目前在此区域内使用较多的空气源热泵系统室外换热器难以维持在干工况运行，空气里的水蒸气凝结在翅片表面，发生结霜后系统各项性能系数大大降低，甚至不能工作。针对此地区气候特点，结合空气源热泵及水冷机组用冷却塔的优点，为解决室外换热器结霜问题，同时利用冬季湿空气显热及水蒸气相变潜热，开发发展出了一套种热源塔热泵的新型热泵系统。热源塔在夏季用作冷却塔向环境排放热量，冬季用作热源塔利用低温防冻溶液吸取空气中的热量。该设备具有冬夏季双高效的特点，一塔两用提高了设备利用率，既节能又环保。

热源塔热泵解决了传统水冷冷水机组加锅炉系统中冷却塔冬季闲置和锅炉污染的缺点，也避免了像空气源热泵的结霜问题，其造价及维护费用远低于水地源热泵系统。但是由于冬夏季运行工况的不同，夏季热源塔的散热主要靠潜热，而冬季热源塔换热量中显热占比很大，潜热占比很小，冬季热源塔的换热效率低于夏季，所以一般都按照冬季工况来设计热源塔，导致设计出的热源塔体积较大。热源塔较大的体积会增加热源塔的造价，而且容易出现场地受限的问题。同时，在不同的室外条件下建筑负荷不同，目前热源塔热泵主要用于长江中下游地区，在冬季气温更低的地区，热源塔的优势并不明显。这是因为建筑负荷和热源塔取热量是相互矛盾的，室外气温低的时建筑热负荷很大，但此时热源塔从室外空气中取热已经变得很困难。在这种工况下要从室外环境中取得更多的热量就必须要降低热源塔中循环溶液的温度，增大温差以吸取更多热量。随着溶液温度的降低，将会导致蒸发温度下降和系统能效的降低。因此热源塔对冬季室外环境温度有一定的限制，环境温度过低时同样体积的热源塔取热量将会衰减，很有可能满足不了建筑所需热量。所以目前热源塔的适用地区主要为长江中下游地区，在较为寒冷的地区热源塔使用受限。

因此，如何提高热源塔在低环境温度下的取热量和降低热源塔的体积，提高热源塔的适用范围和效率，解决热源塔的占地面积大问题成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种基于相变微胶囊溶液的横流型热源塔。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供的基于相变微胶囊溶液的横流型热源塔，包括热源塔体,该热源塔体与冷却塔流液管路相连；热源塔体外侧壁设有进风口；热源塔体内设有换热腔，进风口与换热腔相连通；热源塔体的换热腔中心为贯穿热源塔体、下部的中心通孔腔；换热腔内填充从空气中吸取热量的PVC填料，PVC填料为相变微胶囊溶液；