[发明专利]热传递系统和用于操作热传递系统的方法

说明书

本发明提供一种热传递系统和用于操作热传递系统的方法，在热传递系统中，包括相变材料(PCM)或由相变材料组成的热传递流体在冷却回路中循环。基于从传感器系统获得的信息确定热传递流体的组合相位状态值，传感器系统位于冷却回路中，并包括温度传感器和电阻传感器，或者由温度传感器和电阻传感器组成，温度传感器和电阻传感器被实现为两个单独的传感器或一个组合式温度和电阻传感器。热传递流体关于其PCM的结晶/固化的量而言的质量用“相位状态”来表示，并给予热传递流体内的结晶是否发生的信息。所述系统和方法可以安全有效地防止所述系统的室内热交换器的通道可能被固化的PCM阻塞、及固体PCM(晶体)不需要地沉积在室内热交换器的热传递表面上。

技术领域

本发明涉及热传递系统和用于操作热传递系统的方法。

背景技术

在采用相变材料(PCM)的静态蓄热系统中，或者在具有封装的PCM的动态热传递系统(即，流动系统)中，与具有非封装的PCM的动态热传递系统(即，流动系统)相比，相变过程造成的问题较小，因为热传递流体的非封装的PCM在系统的窄运输通道中的相变/结晶可能导致流动路径的阻塞或热传递表面上的不需要的晶体沉积。准确地确定PCM浆液流动期间的相位(或荷电)状态的能力将使得可以更好地控制运输系统。此外，可取的是操纵运输路径的特定点处的固体-液体转变来避免所提到的负面后果。

第一个挑战是荷电/相位状态(SOC/P)的准确确定。直接测量浆液流的温度的传统的直接方法是不利的，特别是在相位转变温度在从液体转变到固体/浆液、以及从固体/浆液转变到液体期间大致恒定的情况下。在相位转变在广泛的温度范围上发生的情况下，作为唯一参数的温度的测量将导致SOC/P确定不准确。

多年来，用于确定SOC/P的各种方法已经被公布或取得专利。然而，这些要么非常复杂，要么导致大的误差容限。为了在实际的应用中充分地实现PCM浆液的潜力，需要更准确的低成本方法来评定热传递系统中的相位状态。

用于非流动类型的储蓄应用的许多单成分相变材料在相位转变期间具有非常窄的温度范围。结果，PCM的温度测量对于预测它们在相位转变期间的相位状态(SOP)的用途是有限的。

为了避免该问题，在现有技术中已知的是根据PCM状态是在相位转变区域的内部还是外部来在温度和其他热物理性质(例如，压力)之间分离地切换。对于在小、但是不可忽略的温度范围(对于20％w/vTBAB，～8℃)上经历相变的相变浆液，诸如TBAB，相位转变区域中的温度测量仍提供可以用于预测SOP的有用的信息。然而，确定准确性低。

JP 2007 240130A公开了一种蓄热装置和用于测量蓄热量的方法，该方法可以准确地测量用于通过蓄热介质和制冷剂之间的热交换来储蓄热量的蓄热罐中的蓄热量。所述装置和方法实际上利用具有PCM的热传递流体的确定的热容(“蓄热量”)来控制蓄热装置，而不是将热传递流体的关于其PCM的结晶/固化的量而言的确定的质量用于该目的。因此，该文档中公开的控制和方法不能防止与热传递流体中的PCM的结晶/固化相关的缺点。

发明内容

本发明提供一种热传递系统和用于操作热传递系统的方法，在所述热传递系统中，包括相变材料(PCM)或者由相变材料(PCM)组成的热传递流体在冷却回路中循环。基于从传感器系统获得的信息确定热传递流体的相位值的组合状态，所述传感器系统位于冷却回路中，并且包括温度传感器和电阻传感器，或者由温度传感器和电阻传感器组成，所述温度传感器和电阻传感器被实现为两个单独的传感器或一个组合式温度和电阻传感器。热传递流体关于其PCM的结晶/固化的量而言的质量用“相位状态”来表示，并且给予热传递流体内的结晶是否发生的信息。所述系统和方法可以安全、有效地防止所述系统的室内热交换器的通道可能被固化的PCM阻塞、以及固体PCM(晶体)不需要地沉积在室内热交换器的热传递表面上。