專利名稱：一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱回收系統(tǒng)，尤其涉及一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)。
技術(shù)背景在當(dāng)今空調(diào)使用過程中，由于不能有效地儲存和利用空調(diào)冷凝熱，致使冷凝熱白 白散失到空氣中，不但造成熱量浪費，同時也帶來了熱污染。冷凝熱回收系統(tǒng)就是冷水機(jī) 組在運行時通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱，在制冷工況下運行，冷凝熱可達(dá)制冷量的 1. 15 1.3倍，這部分熱量都是通過冷卻塔散到室外；同時，很多建筑物中都有生活熱水的 需求，這部分生活熱水一般是通過燃煤、燃油或燃?xì)忮仩t來獲得，能源利用效率很低。但由 于冷水機(jī)組的冷凝熱品位較低，不能直接當(dāng)成生活熱水使用，需要采用熱泵來提高其品位， 就成為熱泵式冷凝熱回收系統(tǒng)。采用冷凝熱回收制取生活熱水的方式，需要改造原有空調(diào) 系統(tǒng)的冷卻水回路，如果系統(tǒng)流程設(shè)計不合理，運行控制管理不夠適合，可能會造成原有空 調(diào)系統(tǒng)的工況紊亂，同時也無法滿足制取生活熱水的要求。當(dāng)前，我國及世界上許多國家都面臨著電力供應(yīng)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的矛盾，全 球也正呈現(xiàn)著氣候逐漸變暖的趨勢。現(xiàn)行的冷凝熱回收系統(tǒng)一般采用水蓄熱式熱回收系 統(tǒng)，但水蓄熱的水箱體積龐大，占用大量面積，并且無法滿足熱回收與熱水使用在時間上的 同步性和供熱量與用水量的平衡性，使其推廣與使用大大受限
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是用來彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)冷凝熱回收系統(tǒng)無法滿足熱回收與熱水 使用在時間上的同步性和供熱量與用水量的平衡性的不足，而提供一種相變蓄熱式冷凝熱 回收系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，該冷凝熱回收系統(tǒng)由水箱、水泵、風(fēng)冷機(jī)組、壓 縮機(jī)、風(fēng)冷凝器以及數(shù)個閥門組成，該冷凝熱回收系統(tǒng)還包括相變蓄熱器和輔助電加熱器， 所述相變蓄熱器串接在壓縮機(jī)和風(fēng)冷凝器之間；所述輔助電加熱器一端連接出水管道，另 端與相變蓄熱器相連；所述水箱通過水泵與相變蓄熱器管道連接；所述風(fēng)冷機(jī)組一端管道 連接相變蓄熱器，另端管道連接壓縮機(jī)出口 ；所述數(shù)個閥門分別設(shè)置在水箱和水泵、相變蓄 熱器和風(fēng)冷機(jī)組、壓縮機(jī)和風(fēng)冷機(jī)組以及壓縮機(jī)和相變蓄熱器之間。所述相變蓄熱器內(nèi)的制冷劑管路與水管路采用逆流式的盤管交叉排布，蓄熱器內(nèi) 部充填有相變材料。所述相變蓄熱器內(nèi)壁設(shè)置有波紋板裝置和相變材料進(jìn)出口。所述相變 蓄熱器外壁設(shè)置有隔熱保溫材料。所述橫置制冷劑管路采用內(nèi)螺紋式銅管，垂直制冷劑管 路采用溝槽式銅管。本實用新型一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)中用相變蓄熱器替代水蓄熱箱，這樣 單位體積的相變材料和水相比蓄熱量大，蓄熱密度大，使得整個系統(tǒng)體積大大減??；相變蓄 熱器內(nèi)的制冷劑管路與水管路采用逆流式盤管緊密交叉排布，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)運行的同時也有熱水需求時，制冷劑與水可直接換熱，大大提高了換熱效率，可以相當(dāng)程度的減小因相變材 料二次換熱而降低換熱效率；并且制冷劑的橫置管路因為內(nèi)螺紋管路加強(qiáng)了流體的擾動， 提高了制冷劑與相變材料的換熱效率，水的垂直管路部分采用溝槽式銅管，增加了沸騰效 果，提高了相變材料與水的換熱效率；另外增加了電加熱器，當(dāng)冷凝熱量不夠時，可以開啟 輔助加熱，有效地保證了熱回收系統(tǒng)的加熱生活熱水的功用。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本實用新型。圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型中相變蓄熱器主視圖圖3為本實用新型中相變蓄熱器后視圖
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。如圖1所示，一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，該冷凝熱回收系統(tǒng)由水箱5、水泵 4、風(fēng)冷機(jī)組7、壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器6以及數(shù)個閥門組成，該冷凝熱回收系統(tǒng)還包括相變蓄熱 器3和輔助電加熱器2，相變蓄熱器3串接在壓縮機(jī)和風(fēng)冷凝器6之間；輔助電加熱器2 — 端連接出水管道，另端與相變蓄熱器3相連；水箱5通過水泵4與相變蓄熱器3管道連接； 風(fēng)冷機(jī)組7—端管道連接相變蓄熱器3，另端管道連接壓縮機(jī)出口 1 ；閥門k4、k5、k2、kl分 別設(shè)置在水箱5和水泵4、相變蓄熱器3和風(fēng)冷機(jī)組7、壓縮機(jī)和風(fēng)冷機(jī)組7以及壓縮機(jī)和 相變蓄熱器3之間，在相變蓄熱器3和風(fēng)冷機(jī)組7以及壓縮機(jī)和風(fēng)冷機(jī)組7相互連接的管 道之間連接有閥門k3。相變蓄熱器3內(nèi)的制冷劑管路與水管路采用逆流式的盤管交叉排布，相變蓄熱器 3內(nèi)部充填有相變材料104，相變蓄熱器3內(nèi)壁設(shè)置有波紋板103裝置和相變材料進(jìn)添加口 108和排出口 109。相變蓄熱器3外壁102設(shè)置有隔熱保溫材料。橫置制冷劑管路采用內(nèi) 螺紋式銅管，垂直制冷劑管路采用溝槽式銅管。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)有熱回收的需求時，關(guān)閉閥門k2，打開閥門kl，高溫制冷劑流體從空 調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)出口 1排出后，流經(jīng)相變蓄熱器3，高溫制冷劑與相變蓄熱器3內(nèi)的相變材 料104換熱，制冷劑相當(dāng)于進(jìn)行初步的冷卻，而相變蓄熱器3則利用相變過程將熱量儲存。當(dāng)用戶有熱水需求時，閥門k4打開，水箱里的水經(jīng)泵4的作用流經(jīng)相變蓄熱器3， 水與相變蓄熱器3內(nèi)的相變材料104中換熱，水被加熱，而相變蓄熱器3利用相變材料104 的降溫過程和相變過程將熱量釋放。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)無熱回收需求時，關(guān)閉閥門kl，打開閥門k2，高溫制冷劑流體從空調(diào) 系統(tǒng)的壓縮機(jī)出口 1排出后，直接進(jìn)入風(fēng)冷凝器6。下面結(jié)合圖2和圖3對實用新型中相變蓄熱器的工作原理作詳細(xì)的說明該盤管式的逆流相變蓄熱器3，其包括制冷劑入口 101，包有隔熱保溫材料的外壁 102，波紋板103，相變材料104，水入口 105，水出口 106，制冷劑出口 107，相變材料添加口 108，相變材料排出口 109。[0021]相變材料104具有在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)的能力。以固-液相變?yōu)?例，在加熱到熔化溫度時，就產(chǎn)生從固態(tài)到液態(tài)的相變，熔化的過程中，相變材料104吸收 并儲存大量的潛熱；當(dāng)相變材料104冷卻時，儲存的熱量在一定的溫度范圍內(nèi)要散發(fā)到環(huán) 境中去，進(jìn)行從液態(tài)到固態(tài)的逆相變。在這兩種相變過程中，所儲存或釋放的能量稱為相變 潛熱。物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫 度平臺，雖然溫度不變，但吸收或釋放的潛熱卻相當(dāng)大。當(dāng)高溫制冷劑通過制冷劑入口 101 進(jìn)入相變蓄熱器3，固體相變材料104受熱溫度逐漸升高，達(dá)到融點時開始融化直至變成液 態(tài)，制冷劑降溫后從制冷劑出口 107流出。低溫水從制冷劑入口 105進(jìn)入，高溫液體相變材 料104釋放熱量并開始凝固，水溫升高，從制冷劑出口 106流出。在空調(diào)系統(tǒng)運行中用戶有 熱水需求時。高溫制冷劑通過制冷劑入口 101進(jìn)入相變蓄熱器3時，低溫水從制冷劑入口 105進(jìn)入，制冷劑與水以逆流的形式直接通過盤管換熱，多余的熱量則儲存在相變材料104 中。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，該冷凝熱回收系統(tǒng)由水箱、水泵、風(fēng)冷機(jī)組、壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器以及數(shù)個閥門組成，其特征在于，該冷凝熱回收系統(tǒng)還包括相變蓄熱器和輔助電加熱器，所述相變蓄熱器串接在壓縮機(jī)和風(fēng)冷凝器之間；所述輔助電加熱器一端連接出水管道，另端與相變蓄熱器相連；所述水箱通過水泵與相變蓄熱器管道連接；所述風(fēng)冷機(jī)組一端管道連接相變蓄熱器，另端管道連接壓縮機(jī)出口；所述數(shù)個閥門分別設(shè)置在水箱和水泵、相變蓄熱器和風(fēng)冷機(jī)組、壓縮機(jī)和風(fēng)冷機(jī)組以及壓縮機(jī)和相變蓄熱器之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述相變蓄 熱器內(nèi)的制冷劑管路與水管路采用逆流式的盤管交叉排布，蓄熱器內(nèi)部充填有相變材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述相變蓄 熱器內(nèi)壁設(shè)置有波紋板裝置和相變材料進(jìn)出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述相變蓄 熱器外壁設(shè)置有隔熱保溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，其特征在于，所述橫置制 冷劑管路采用內(nèi)螺紋式銅管，垂直制冷劑管路采用溝槽式銅管。
專利摘要本實用新型公開了一種相變蓄熱式冷凝熱回收系統(tǒng)，該冷凝熱回收系統(tǒng)由水箱、水泵、風(fēng)冷機(jī)組、壓縮機(jī)、風(fēng)冷凝器以及數(shù)個閥門組成，該冷凝熱回收系統(tǒng)還包括相變蓄熱器和輔助電加熱器，相變蓄熱器串接在壓縮機(jī)和風(fēng)冷凝器之間；輔助電加熱器一端連接出水管道，另端與相變蓄熱器相連；水箱通過水泵與相變蓄熱器管道連接；風(fēng)冷機(jī)組一端管道連接相變蓄熱器，另端管道連接壓縮機(jī)出口。本實用新型用相變蓄熱器替代水蓄熱箱，蓄熱密度大，使得整個系統(tǒng)體積大大減小；相變蓄熱器內(nèi)的制冷劑管路與水管路采用逆流式盤管緊密交叉排布，制冷劑與水可直接換熱，大大提高了換熱效率，可以相當(dāng)程度的減小因相變材料二次換熱而降低換熱效率。
文檔編號F24F12/00GK201615571SQ20102013250
公開日2010年10月27日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者于樹軒, 施敏敏, 汪磊, 章學(xué)來 申請人:上海海事大學(xué)