[发明专利]一种高低温相变蓄热式供能装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种高低温相变蓄热式供能装置及控制方法，该功能装置中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，冷凝器设置在缓冲蓄热箱内，太阳能集热器和缓冲蓄热箱分别填充低温相变蓄热材料、高温相变蓄热材料。

技术领域

本发明属于复合能源供能领域，涉及一种高低温相变蓄热式供能装置及控制方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术，以制冷剂为媒介，压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态，高温高压的气态冷媒在冷凝器中与水或者空气进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。冷媒放出热量用来加热水或者空气，获取热水或者热风。空气源热泵是以室外空气作为热源侧载能介质的冷热源设备，因此当室外环境温度低时，蒸发温度低、压缩比大导致制热量小、能效比低、压缩机排气温度过高，有时甚至出现不能启动的问题，且还容易室外换热器结霜，加剧性能下降。通过引入太阳能辅助能源能够一定程度上解决其低温下性能下降的问题，但也存在系统不稳定，受天气和夜间影响较大的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高低温相变蓄热式供能装置及控制方法，实现全年高效稳定的供热风、热水。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面提供了一种高低温相变蓄热式供能装置，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。

第二方面提供了一种上述供能装置在供暖领域或烘干领域中的应用。

第三方面提供了一种利用上述供能装置的供能方法，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；