[发明专利]一种高低温相变蓄热式供能装置及控制方法

权利要求书

1.一种高低温相变蓄热式供能装置，其特征是，由压缩机、一级节流阀、二级节流阀、蒸发器、太阳能集热器、冷凝器、缓冲蓄热箱组成；

所述太阳能集热器由壳体、蒸发盘管、太阳能集热板组成，所述蒸发盘管布置在太阳能集热板上，所述太阳能集热板将壳体分为相变蓄热腔和换热腔，换热腔内，与太阳能集热板相对的壳体为透明材质，换热腔开设换热进口和换热出口，所述相变蓄热腔内填充低温相变蓄热材料；所述冷凝器设置在缓冲蓄热箱内，所述缓冲蓄热箱内设有高温相变蓄热材料；

压缩机出气口依次连接冷凝器、一级节流阀，第一节流阀的出口设有两条管线，第一管线出口连接压缩机进气口，第一管线按照制冷剂流动方向依次设有二级节流阀和蒸发器，第二管线出口连接太阳能集热器的蒸发盘管进口，太阳能集热器的蒸发盘管出口连接压缩机进气口；太阳能集热器的换热出口和缓冲蓄热箱的出口均用于连接供能末端的进口，太阳能集热器的换热进口和缓冲蓄热箱的进口均用于连接供能末端的出口，第二管线、太阳能集热器的换热出口和缓冲蓄热箱的出口均安装阀门。

2.如权利要求1所述的供能装置，其特征是，所述太阳能集热器的壳体设有保温层。

3.如权利要求1所述的供能装置，其特征是，所述缓冲蓄热箱内设有若干翅片管，高温相变储热材料填充至翅片管内。

4.如权利要求1所述的供能装置，其特征是，所述蒸发器设有引风机。

5.如权利要求1所述的供能装置，其特征是，太阳能集热器的换热出口设有泵体或风机。

6.一种权利要求1～5任一所述的供能装置在供暖领域中的应用。

7.一种利用权利要求1～5任一所述的供能装置的供能方法，其特征是，太阳能集热器通过太阳能集热板将太阳能转化为热能，一部分热能被低温相变材料吸收存储，另一部分用于加热蒸发盘管内的制冷剂或换热腔内的换热介质；

当环境温度较低时，制冷剂经过一级节流阀进行一级节流降压后分为两部分，一部分经过二级节流阀进行二级节流降压后进入蒸发器进行吸热，吸热后的制冷剂进入压缩机，另一部分进入太阳能集热器吸热后进入压缩机，被压缩机压缩后的制冷剂进入冷凝器，制冷剂在冷凝器中与缓冲蓄热箱内的换热介质进行换热，同时利用高温相变蓄热材料进行储能，缓冲蓄热箱内的换热介质被制冷剂加热后输送至供能末端进行供能；

当环境温度较高时，制冷剂依次经过一级节流阀、二级节流阀进行两级节流降压，两级节流降压后的制冷剂进入蒸发器进行吸热，吸热后的制冷剂进入压缩机，被压缩机压缩后的制冷剂进入冷凝器，制冷剂在冷凝器中与缓冲蓄热箱内的换热介质进行换热，同时利用高温相变蓄热材料进行储能，缓冲蓄热箱内经制冷剂加热后的换热介质与太阳能集热器内被加热的换热介质一同输送至供能末端进行供能。

8.如权利要求7所述的供能方法，其特征是，当没有太阳为太阳能集热器提供能量时，相变蓄热腔内的低温相变蓄热材料释放储蓄的能量。

9.一种权利要求1～5任一所述的供能装置的控制方法，其特征是，当环境温度较高时，关闭第二管线的阀门，打开太阳能集热器的换热出口的阀门和缓冲蓄热箱的出口的阀门，制冷剂依次经过一级节流阀、二级节流阀进行两级节流降压，两级节流降压后的制冷剂进入蒸发器进行吸热，吸热后的制冷剂进入压缩机，被压缩机压缩后的制冷剂进入冷凝器，制冷剂在冷凝器中与缓冲蓄热箱内的换热介质进行换热，同时利用高温相变蓄热材料进行储能，缓冲蓄热箱内经制冷剂加热后的换热介质与太阳能集热器内被加热的换热介质一同输送至供能末端进行供能；

当环境温度较低时，关闭太阳能集热器的换热出口的阀门，打开第二管线的阀门和缓冲蓄热箱的出口的阀门，制冷剂经过一级节流阀进行一级节流降压后分为两部分，一部分经过二级节流阀进行二级节流降压后进入蒸发器进行吸热，吸热后的制冷剂进入压缩机，另一部分进入太阳能集热器吸热后进入压缩机，被压缩机压缩后的制冷剂进入冷凝器，制冷剂在冷凝器中与缓冲蓄热箱内的换热介质进行换热，同时利用高温相变蓄热材料进行储能，缓冲蓄热箱内的换热介质被制冷剂加热后输送至供能末端进行供能。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征是，通过控制第二管线的阀门的开度，以控制第一管线内制冷剂和第二管线内制冷剂的流量比。