[发明专利]一种贮能式家用热能系统及其贮能方法

说明书

技术领域

本发明涉及家用电器，即一种贮能式家用热能系统及其贮能方法。

背景技术

目前家庭中的各种家用电器，都是各自独立的供电，如空调器、热水器、冰箱等，夏天里空调器的空调外机向外送热风，空调内机向室内送冷风，冰箱内部制冷，同时又向室内放热，热水器把水加热，这些都需要消耗大量的电能。能不能对空调器、热水器、冰箱等这些各自独立的供电家用电器进行综合改造，将夏天里空调器的空调外机向外输送的热风、把冰箱往外放出的热能都利用起来，如何使家庭中的冷、热资源综合利用、达到节能的目的，这是许多人目前正在思考的一个课题。

发明内容

为了克服目前家庭中的各种家用电器，各自独立的供电、消耗大量电能的缺点，本发明提出了对空调器、热水器、冰箱等这些各自独立的供电家用电器进行综合改造，使家庭中的冷、热资源综合利用的一种贮能式家用热能系统及其贮能方法。

这种贮能式家用热能系统，包括使用电器、热能交换装置和能量供应装置，其特征在于，使用电器包括保温箱和冰箱，分别用于家庭各种保温和冷储存食物之用，保温箱上部安装有第一热交换器，冰箱的下部安装有第二热交换器。

为了提高热交换器的效率，第一热交换器和第二热交换器上分别安装有第一风扇和第二风扇。

为了提高冰箱和保温箱内空气温度的均匀，在冰箱和保温箱内分别安装有第三风扇和第四风扇。

热能交换装置包括热交换箱和冷交换箱，热交换箱内装有热水，冷交换箱内装有冷水，也就是饱和食盐水，热交换箱上部的热水中安装有冷凝器, 冷交换箱下部的冷水中安装有蒸发器。

能量供应装置包括一台制冷介质压缩机, 制冷介质压缩机由公用电网供电, 制冷介质压缩机通过管道分别和冷凝器、蒸发器连通，冷凝器和蒸发器之间有毛细管使制冷介质流通，冷凝器使热交换箱的水变热，蒸发器使冷交换箱的水变冷。

热交换箱的热水通过水管、热水泵和保温箱中的第一热交换器相连通，使保温箱中的空气变热，从第一热交换器流出的降了温的热水流入半导体余热发电装置的热板中，降了温的水从热板中流出后，再从新进入热交换箱。

冷交换箱的冷水通过水管、冷水泵和冰箱中的第二热交换器相连通，使冰箱中的空气变冷，从第二热交换器流出的升了温的冷水流入半导体余热发电装置的冷板中，降了温的水从冷板中流出后，再从新进入冷交换箱。

在热交换箱旁边还安装有高温水泵，高温水泵有水管分别和热交换箱、贮热水箱相连，可以把热交换箱中的热水贮存在贮热水箱内，供家庭内随时有热水可用；高温水泵和公共水网的水管相连，用以向热交换箱中补充水。在没有公共水网的地方可用普通水箱代替。

热板和冷板之间安装有半导体发电片，半导体发电片通过稳压电路和蓄电池相连，蓄电池和保温箱、冰箱中的风扇相连，驱动风扇工作；蓄电池还和热水泵、冷水泵相连，驱动热水泵、冷水泵、高温水泵工作。

工作过程即贮能方法如下：

一、启动制冷介质压缩机，对介质进行压缩，液体介质进入冷交换箱中的蒸发器，使冷交换箱中的饱和食盐水降温，冷水泵将冷水压入第二热交换器，使冰箱内降温；气体介质进入热交换箱中的冷凝器，使热交换箱中的水升温，热水泵将热水压入第一热交换器，使保温箱内升温；

二、通过冷水泵从第二热交换器流出的升了温的冷水流入半导体余热发电装置的冷板中，降了温的水从冷板中流出后，再从新进入冷交换箱；通过热水泵从第一热交换器流出的降了温的热水流入半导体余热发电装置的热板中，降了温的水从热板中流出后，再从新进入热交换箱；半导体余热发电装置进行温差发电，并将电能通过稳压器储存在蓄电池中。

三、蓄电池和保温箱、冰箱中的风扇相连，驱动风扇工作；蓄电池还和热水泵、冷水泵、高温水泵相连，驱动热水泵、冷水泵、高温水泵工作。

四、高温水泵将热交换箱中的热水通过高温水泵注入贮热水箱中，供家庭内随时有热水可用；高温水泵或公共自来水管还可以向热交换箱中补充水。

本发明的优点如下：

1、在电网供电正常时，将冷凝器与蒸发器分别置入到热交换箱与冷交换箱中，实现冷热同时贮存，减少了能量的损失，提高了能量的利用率。

2、主机工作时，温差发电装置利用余热发电并贮存在蓄电池中，方便无电的情况下也能正常供冷与供热，

3、还可在用电高峰期，关闭主机电源，利用贮存的冷和热，使用本发明自带的温差发电装置，维持设备正常工作，缓解电力部门供电压力，而在电网低用电期，自动启动主机电源，进行冷、热贮存，为新一轮工作周期准备，减少电费开支（国家实现阶梯电价）；