專(zhuān)利名稱(chēng):跨季儲(chǔ)能池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種生活設(shè)施,即一種跨季儲(chǔ)能池。
背景技術(shù):
我國(guó)大部分地區(qū)的氣溫為冬冷夏熱,冬季需要取暖,夏季需要降溫,都需要耗費(fèi)大量的能源。如果把冬季的自然冷能用到夏季降溫,或者把夏季的自然熱能用于冬季取暖,都將是非常有益的。為了達(dá)此目的,此前已經(jīng)推出地源熱泵技術(shù),主要是采用地下水的溫度差進(jìn)行取暖或制冷,但這種方式要用壓縮機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,需要耗費(fèi)一定的能量。同時(shí)地下水的循環(huán)路徑在地下,回水流失嚴(yán)重,能量難以?xún)?chǔ)備。為此,本人曾提出冰水空調(diào)的技術(shù)方案,即在居室下面設(shè)置水池,夏季把太陽(yáng)能的熱量存入水中,供冬季取暖。冬季把冷氣存入水中,供夏季制冷。經(jīng)過(guò)前一階段的實(shí)施,證明這一技術(shù)在很大的范圍內(nèi)是可行的。在有些地區(qū)儲(chǔ)冷過(guò)程需要制冷設(shè)備或超導(dǎo)管,設(shè)備制冷能耗較高,超導(dǎo)管制冷又難以控制,并且需要兩個(gè)較大的水池,造價(jià)較高,應(yīng)用的范圍受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種造價(jià)低廉,制冷能耗低,便于控制,可實(shí)現(xiàn)冬冷夏用或夏熱冬用的跨季儲(chǔ)能池。上述目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:研制一種跨季儲(chǔ)能池,其特點(diǎn)是:有一個(gè)容器狀可盛水的儲(chǔ)能池,周?chē)O(shè)有防水保溫層,池內(nèi)裝有集能器和散能器,集能器通過(guò)循環(huán)管分別與室外的集冷器及太陽(yáng)能集熱器相連接,散能器通過(guò)循環(huán)管與室內(nèi)空調(diào)相連接,另有一種容積小于儲(chǔ)能池的調(diào)溫池,調(diào)溫池的周?chē)O(shè)有防水保溫層,調(diào)溫池與儲(chǔ)能池之間有導(dǎo)溫器相聯(lián),調(diào)溫池內(nèi)設(shè)有散能器,散能器通過(guò)循環(huán)管與室內(nèi)空調(diào)相聯(lián)系。所說(shuō)的儲(chǔ)能池設(shè)在居室地下,調(diào)溫池設(shè)在儲(chǔ)能池之內(nèi)或一側(cè),調(diào)溫池的容積小于儲(chǔ)能池的1/4。所說(shuō)的集冷器由循環(huán)管與多片傳導(dǎo)片組成,循環(huán)管內(nèi)填充防凍流體介質(zhì),循環(huán)管上設(shè)有循環(huán)泵和閥門(mén)。所說(shuō)的集冷器設(shè)在居室之上。所說(shuō)的集能器、散能器和導(dǎo)溫器均有循環(huán)管與傳導(dǎo)片,其循環(huán)管上設(shè)有閥門(mén)。所說(shuō)的導(dǎo)溫器有聚導(dǎo)管、冷凝器、蒸發(fā)器和散發(fā)盤(pán),聚導(dǎo)管與冷凝器相通,冷凝器與蒸發(fā)器之間有介質(zhì)回路相通,蒸發(fā)器與散發(fā)盤(pán)之間有管路相通。所說(shuō)的導(dǎo)溫器有聚導(dǎo)管、冷凝器、蒸發(fā)器和散發(fā)盤(pán),聚導(dǎo)管與蒸發(fā)器相通,冷凝器與蒸發(fā)器之間有介質(zhì)回路相通,冷凝器與散發(fā)盤(pán)之間有管路相通。所說(shuō)的冷凝器和蒸發(fā)器均設(shè)有可與聚導(dǎo)管或散熱盤(pán)管路切換連接接頭。所說(shuō)的儲(chǔ)能池的使用方法是:高溫季節(jié)和寒冷季節(jié)各分為前期和后期兩段,高溫季節(jié)后期,將儲(chǔ)能池內(nèi)的余冷導(dǎo)入調(diào)溫池,將調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通,并且把太陽(yáng)能集熱器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管開(kāi)通,集冷器與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管已經(jīng)關(guān)閉;在寒冷季節(jié)前期,把調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管關(guān)閉,把儲(chǔ)能池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通;寒冷季節(jié)后期,將儲(chǔ)能池內(nèi)的余熱導(dǎo)入調(diào)溫池,將調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通,并且把太陽(yáng)能集熱器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管關(guān)閉,把集冷器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管開(kāi)通。高溫季節(jié)前期,把調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管關(guān)閉,把儲(chǔ)能池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通;把集冷器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管關(guān)閉。本發(fā)明的有益效果是:只有一個(gè)儲(chǔ)能池和一個(gè)很小的調(diào)溫池,即可實(shí)現(xiàn)冬冷夏用和夏熱冬用,造價(jià)低,適應(yīng)范圍廣,無(wú)排放,無(wú)污染,節(jié)能效果顯著,對(duì)于緩解能源緊張,避免環(huán)境污染,改善人民生活具有重要的意義。
圖1是第一種實(shí)施例的主視圖;圖2是第一種實(shí)施例的儲(chǔ)能池和調(diào)溫池的主視圖;圖3是第一種實(shí)施例的部件集冷器的主視圖;圖4是第一種實(shí)施例的部件導(dǎo)溫器主視圖;圖5是第二種實(shí)施例的儲(chǔ)能池、調(diào)溫池和導(dǎo)溫器的主視圖;圖6是第二種實(shí)施例的部件導(dǎo)溫器的一種工作狀態(tài)圖;圖7是第二種實(shí)施例的部件導(dǎo)溫器的另一種工作狀態(tài)圖。圖中可見(jiàn):居室1,儲(chǔ)能池2,調(diào)溫池3,散能器4,集能器5,空調(diào)6,循環(huán)管7,集冷器8,太陽(yáng)能集熱器9,防水保溫層10,導(dǎo)溫器11,傳導(dǎo)片12,循環(huán)泵13,閥門(mén)14,聯(lián)動(dòng)閥15,聚導(dǎo)管16,冷凝器17,介質(zhì)回路18,蒸發(fā)器19,散發(fā)盤(pán)20。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明總的構(gòu)思是:在居室下方設(shè)置一個(gè)大型儲(chǔ)能池一個(gè)小型的調(diào)溫池,儲(chǔ)能池內(nèi)裝水,冬季集冷成冰,供夏季居室制冷,夏季儲(chǔ)熱供冬季取暖。在冷熱交替季節(jié)調(diào)溫池吸收儲(chǔ)能池內(nèi)剩余能量,供給室內(nèi)空調(diào),儲(chǔ)能池進(jìn)行切換儲(chǔ)能。下面結(jié)合附圖介紹兩種實(shí)施例:第一種實(shí)施例:如圖1所示,在居室I下面設(shè)有一個(gè)箱狀的儲(chǔ)能池2,結(jié)合圖2可見(jiàn),儲(chǔ)能池2周?chē)蟹浪貙?0,水和能量的損失極小。儲(chǔ)能池I里面還有一個(gè)很小的調(diào)溫池3,調(diào)溫池3和儲(chǔ)能池2之間有導(dǎo)溫器11相通。與調(diào)溫池3的體積很小,可小于儲(chǔ)能池2的25%。調(diào)溫池3的周?chē)苍O(shè)有防水保溫層10。在居室I的上面,設(shè)有集冷器8和太陽(yáng)能集熱器9,分別通過(guò)循環(huán)管7與儲(chǔ)能池里面的集能器5相連通。儲(chǔ)能池2和調(diào)溫池3里面分別設(shè)有散能器4,散能器4通過(guò)循環(huán)管7與室內(nèi)空調(diào)6相連通。結(jié)合圖3圖4可見(jiàn),這里的散能器4、集能器5、集冷器8以及導(dǎo)溫器11的形式可有多種。圖中例舉的是由循環(huán)管7串聯(lián)多片傳導(dǎo)片12,管內(nèi)填充導(dǎo)溫介質(zhì),具有較大的受溫面積,能夠高效傳導(dǎo)溫度。當(dāng)然,這里的循環(huán)管7也可以是一個(gè)箱狀的容器,外面設(shè)有多個(gè)金屬片,與圖示結(jié)構(gòu)都屬于等同的結(jié)構(gòu)。在循環(huán)管7上面還設(shè)有閥門(mén)14,有的還要裝配循環(huán)泵13。在導(dǎo)溫器11的循環(huán)管7上面可以安裝一個(gè)閥門(mén),但最好安裝兩個(gè)閥門(mén)。還可以采用一個(gè)手柄控制的兩個(gè)聯(lián)動(dòng)閥門(mén)15。當(dāng)然,各個(gè)閥門(mén)和循環(huán)泵均可采用自動(dòng)控制或單板機(jī)程序控制裝置,這也應(yīng)是本技術(shù)的等同方案。
這種設(shè)施的使用方法是:高溫季節(jié)和寒冷季節(jié)分別分為前期和后期兩段,高溫季節(jié)前期,集冷器早已經(jīng)在儲(chǔ)能池里面儲(chǔ)存了大量的冰,與室內(nèi)空調(diào)6之間的循環(huán)管7已經(jīng)關(guān)閉;儲(chǔ)能池2存冰的冷氣由散能器5導(dǎo)入室內(nèi)空調(diào)6,進(jìn)行室內(nèi)制冷。在高溫季節(jié)后期,儲(chǔ)能池2里面的冷能已經(jīng)利用大部,而室內(nèi)制冷的需求也開(kāi)始降低。此時(shí),既要維持室內(nèi)空調(diào)
6的制冷,又要在儲(chǔ)能池2內(nèi)儲(chǔ)存熱量以備冬季供暖。為此,可打開(kāi)導(dǎo)溫器11的聯(lián)動(dòng)閥15,把儲(chǔ)能池2內(nèi)的大部分余冷導(dǎo)入調(diào)溫池3,并將調(diào)溫池3的散能器5與室內(nèi)空調(diào)6之間的循環(huán)管7開(kāi)通,維持室內(nèi)空調(diào)的工作。同時(shí),把太陽(yáng)能集熱器9與儲(chǔ)能池2之間的循環(huán)管7開(kāi)通,向儲(chǔ)能池2內(nèi)輸送熱量。在寒冷季節(jié)前期,儲(chǔ)能池2內(nèi)的熱能已經(jīng)備足,把調(diào)溫池3與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管關(guān)閉,并且把導(dǎo)溫器11的聯(lián)動(dòng)閥15關(guān)閉,把儲(chǔ)能池2與室內(nèi)空調(diào)6之間的循環(huán)管7開(kāi)通,向室內(nèi)供暖。寒冷季節(jié)后期,將儲(chǔ)能池2內(nèi)的余熱導(dǎo)入調(diào)溫池3,再將調(diào)溫池3與室內(nèi)空調(diào)6之間的循環(huán)管7開(kāi)通,并且把太陽(yáng)能集熱器9與儲(chǔ)能池2之間的循環(huán)管7關(guān)閉,把集冷器8與儲(chǔ)能池2之間的循環(huán)管7開(kāi)通,向儲(chǔ)能池2內(nèi)填充冷能,以備高溫季節(jié)室內(nèi)制冷之用。以此類(lèi)推,即可使設(shè)施持續(xù)的工作。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:這里所說(shuō)的冷熱季節(jié)的分期以及調(diào)溫池的大小,都應(yīng)視地區(qū)的具體情況來(lái)確定。在我國(guó)大部地區(qū),前期應(yīng)占用較大的比例,而后期則較短。調(diào)溫池3與儲(chǔ)能池的比例約在1: 5-10為宜,一般不能大于1: 4。顯然,由于儲(chǔ)能池2只有一個(gè),而調(diào)溫池3又很小,與建兩個(gè)同樣大的儲(chǔ)能池2相t匕,成本大幅降低。經(jīng)在我國(guó)中部地區(qū)實(shí)驗(yàn)證明,一般收入較低的家庭也能夠承擔(dān)建設(shè)費(fèi)用,由此擴(kuò)大了本技術(shù)的應(yīng)用范圍。這種儲(chǔ)能池2可裝配在居室I的地下室,居室可以是一層平房,也可以是多層的樓房。據(jù)初步試驗(yàn),在北緯30-40°地區(qū),盛夏高溫期約90-120天,室外溫度在30-37°C左右,一個(gè)90-100平米的居室,只要儲(chǔ)冰25-30立米即可使用一個(gè)夏季,室溫保持在20-26°C。按照制冰30立米計(jì)算,可建造邊長(zhǎng)4000mm、高2000mm的儲(chǔ)能池3,同時(shí)配備3_5立米的調(diào)溫池3均可。第二種實(shí)施例:如圖5所示,調(diào)溫池3設(shè)在儲(chǔ)能池2的一側(cè),兩個(gè)池子之間設(shè)有導(dǎo)溫器11。與前例不同的是:這里的導(dǎo)溫器11借鑒了地源熱泵技術(shù)。結(jié)合圖6可見(jiàn)一種可由儲(chǔ)能池2向調(diào)溫池3輸送冷能的的裝置,其主要部件是一個(gè)冷凝器17和一個(gè)蒸發(fā)器19,冷凝器17和蒸發(fā)器19之間是一個(gè)裝有壓縮泵的介質(zhì)回路18,里面裝有R22之類(lèi)的介質(zhì)。冷凝器17與聚導(dǎo)管16相連通,聚導(dǎo)管16裝在儲(chǔ)能池2里面。在蒸發(fā)器19 一側(cè)與散發(fā)盤(pán)20的管路相連通。工作時(shí),儲(chǔ)能池2的冷溫通過(guò)聚導(dǎo)管16內(nèi)的介質(zhì)導(dǎo)入冷凝器17,使冷凝器
17內(nèi)的介質(zhì)回路18中的介質(zhì)吸冷放熱而冷凝,再經(jīng)壓縮泵吧冷凝的介質(zhì)打入蒸發(fā)器19,蒸發(fā)器19受溫度較高的調(diào)溫池3的影響,使介質(zhì)立即吸熱放冷而蒸發(fā),這樣,即可使調(diào)溫池3里面的介質(zhì)降溫。顯然,這種裝置不僅可以使兩個(gè)池子的溫度均衡,而且可使調(diào)溫池3里面的溫度低于儲(chǔ)能池的溫度。也就是說(shuō),可以把儲(chǔ)能池2內(nèi)更多的能量輸導(dǎo)到調(diào)溫池3,這樣可以進(jìn)一步縮小調(diào)溫池的容積,或者可以提前使用調(diào)溫池3,提前變換儲(chǔ)能池的儲(chǔ)能方式,雖然需要消耗一點(diǎn)電能,但由于大幅降低了造價(jià),提高了設(shè)施的性能,其綜合效益反而顯著提聞。圖7介紹了一種可以把儲(chǔ)能池2內(nèi)的熱量導(dǎo)到調(diào)溫池3的熱泵裝置,和圖6介紹的裝置相比,只是把冷凝器18和蒸發(fā)器19的位置對(duì)調(diào)了一下。工作時(shí),儲(chǔ)能池2的熱量使蒸發(fā)器內(nèi)的介質(zhì)吸熱蒸發(fā),再經(jīng)壓縮泵打入冷凝器17,即可在調(diào)溫池較低溫度的作用下放熱冷凝,即可把儲(chǔ)能池2中的熱量導(dǎo)入調(diào)溫池3。同樣,也可以使調(diào)溫池3內(nèi)的溫度高于儲(chǔ)能池2的溫度。當(dāng)然,可以把上述兩個(gè)導(dǎo)溫器11合為一個(gè)導(dǎo)溫器11,只是在冷凝器17和蒸發(fā)器19上配裝可切換的接頭,在需要從儲(chǔ)能池2向調(diào)溫池3導(dǎo)冷時(shí),按圖6的方法連接,反之按圖7的方法連接即可。
權(quán)利要求
1.一種跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:有一個(gè)容器狀可盛水的儲(chǔ)能池(2),周?chē)O(shè)有防水保溫層(10),池內(nèi)裝有集能器(5)和散能器(4),集能器(5)通過(guò)循環(huán)管(7)分別與室外的集冷器⑶及太陽(yáng)能集熱器(9)相連接,散能器⑷通過(guò)循環(huán)管(7)與室內(nèi)空調(diào)(6)相連接,另有一種容積小于儲(chǔ)能池(2)的調(diào)溫池(3),調(diào)溫池(3)的周?chē)O(shè)有防水保溫層(10),調(diào)溫池⑶與儲(chǔ)能池⑵之間有導(dǎo)溫器(11)相聯(lián),調(diào)溫池⑶內(nèi)設(shè)有散能器(5),散能器(5)通過(guò)循環(huán)管(7)與室內(nèi)空調(diào)(6)相聯(lián)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的儲(chǔ)能池(2)設(shè)在居室(I)地下,調(diào)溫池(3)設(shè)在儲(chǔ)能池(2)之內(nèi)或一側(cè),調(diào)溫池(3)的容積小于儲(chǔ)能池(2)的1/4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的集冷器(8)由循環(huán)管(7)與多片傳導(dǎo)(12)片組成,循環(huán)管(7)內(nèi)填充防凍流體介質(zhì),循環(huán)管(7)上設(shè)有循環(huán)(13)和閥門(mén)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的集冷器(8)設(shè)在居室(I)之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的集能器(5)、散能器(4)和導(dǎo)溫器(11)均有循環(huán)管(7)與傳導(dǎo)片(12),其循環(huán)管(7)上設(shè)有閥門(mén)(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的導(dǎo)溫器(11)有聚導(dǎo)管(16)、冷凝器(17)、蒸發(fā)器(19)和散發(fā)盤(pán)(20),聚導(dǎo)管(16)與冷凝器(17)相通,冷凝器(17)與蒸發(fā)器(19)之間有介質(zhì)回路(18)相通,蒸發(fā)器(19)與散發(fā)盤(pán)(20)之間有管路相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的導(dǎo)溫器(11)有聚導(dǎo)管(16)、冷凝器(17)、蒸發(fā)器(19)和散發(fā)(20),聚導(dǎo)管(16)與蒸發(fā)器(19)相通,冷凝器(17)與蒸發(fā)器(19)之間有介質(zhì)回路(18)相通,冷凝器(17)與散發(fā)盤(pán)(20)之間有管路相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的冷凝器(17)和蒸發(fā)器(19)均設(shè)有可與聚導(dǎo)管(16)或散熱盤(pán)(20)管路切換連接的接頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨季儲(chǔ)能池,其特征在于:所說(shuō)的儲(chǔ)能池的使用方法是:高溫季節(jié)和寒冷季節(jié)各分為前期和后期兩段,高溫季節(jié)后期,將儲(chǔ)能池內(nèi)的余冷導(dǎo)入調(diào)溫池,將調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通,并且把太陽(yáng)能集熱器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管開(kāi)通,集冷器與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管已經(jīng)關(guān)閉;在寒冷季節(jié)前期,把調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管關(guān)閉,把儲(chǔ)能池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通;寒冷季節(jié)后期,將儲(chǔ)能池內(nèi)的余熱導(dǎo)入調(diào)溫池,將調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通,并且把太陽(yáng)能集熱器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管關(guān)閉,把集冷器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管開(kāi)通。高溫季節(jié)前期,把調(diào)溫池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管關(guān)閉,把儲(chǔ)能池與室內(nèi)空調(diào)之間的循環(huán)管開(kāi)通;把集冷器與儲(chǔ)能池之間的循環(huán)管關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生活設(shè)施,即一種跨季儲(chǔ)能池,其特征在于有一個(gè)容器狀可盛水的儲(chǔ)能池(2),周?chē)O(shè)有防水保溫層(10),池內(nèi)裝有集能器(5)和散能器(4),集能器(5)通過(guò)循環(huán)管(7)分別與室外的集冷器(8)及太陽(yáng)能集熱器(9)相連接,散能器(4)通過(guò)循環(huán)管(7)與室內(nèi)空調(diào)(6)相連接,另有一種容積小于儲(chǔ)能池(2)的調(diào)溫池(3),調(diào)溫池(3)的周?chē)O(shè)有防水保溫層(10),調(diào)溫池(3)與儲(chǔ)能池(2)之間有導(dǎo)溫器(11)相聯(lián),調(diào)溫池(3)內(nèi)設(shè)有散能器(5),散能器(5)通過(guò)循環(huán)管(7)與室內(nèi)空調(diào)(6)相聯(lián)系。有益效果是只有一個(gè)儲(chǔ)能池和一個(gè)很小的調(diào)溫池,即可實(shí)現(xiàn)冬冷夏用和夏熱冬用,造價(jià)低,適應(yīng)范圍廣,無(wú)排放,無(wú)污染,節(jié)能效果顯著,對(duì)于緩解能源緊張,避免環(huán)境污染,改善人民生活具有重要的意義。
文檔編號(hào)F24F5/00GK103175275SQ20131008287
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者楊燕罡, 張健, 張賀, 楊成棟 申請(qǐng)人:山西明浩錦達(dá)新能源有限公司