[发明专利]一种热管换热空调系统

说明书

本发明公开了一种热管换热空调系统，属于被动式能源利用技术领域，该热管换热空调系统包括：热管辐射制冷模块、太阳能发电集热模块、风机、水泵、电动调节阀、换热盘管、蓄能水箱。本发明利用热管的高传热特性，在热管冷凝端外部包裹辐射制冷薄膜，在夏季利用辐射制冷薄膜与外太空换热获得冷量，并通过热管将获得的冷量送入室内形成换热循环，同时在冬季利用太阳能发电集热模块给室内供暖，太阳能发电集热模块所产生的电量可用于系统内电子元件供电，从而达到降低全年室内能耗的目的。

技术领域

本发明属于被动式能源利用领域，具体来说，涉及一种热管换热空调系统。

背景技术

伴随着社会的发展和人们对于生活舒适性的不断追求，人类在能源方面的消耗量也越来越大。目前，建筑耗能已占社会总耗能的40％以上，随着空调技术的发展，暖通空调技术在人类生产生活中变得越来越重要，而在建筑耗能中最重要的一项就是空调、冰箱等制冷设备的消耗。为了满足日益增长的热舒适性和室内空气质量的需求，空调系统的节能优化对于减少空调能耗，降低建筑能耗，从而缓解能源问题有重大意义。近年来，辐射制冷因其可在无需任何电力情况下从外太空免费获得冷量的工作方式，受到了广泛的关注；同时，热管技术因为充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，如果将传统热管技术与辐射制冷技术相结合，利用热管的高传热特性将辐射制冷获得的冷量充分利用于室内，可有效降低室内负荷，节省空调能耗。

现有关于空调技术的公开文献中，热管结合空调系统的制冷能力很容易受室外温度状况的影响，当室外的温度越高，热管系统的制冷能力就会越差。因此，热管技术要想应用在空调上则急需一个稳定且巨大的自然“冷库”。专利CN209325982U公开了一种热管空调装置，该装置通过对机械制冷回路和热管冷却回路的优化设计，可适应不同的室外环境温度情况，提高机组整体性能和可靠性。但在室外高温情况下依旧需要压缩机辅助制冷。专利CN211451236U公开了一种新型被动式空调系统，将空调末端装置、被动冷却通风屋面、以及辐射制冷技术相结合利用辐射制冷薄膜与外太空换热获得免费冷量的特性，实现充分利用自然冷源，降低空调系统的能耗。但整体实施较为复杂，传热损失较大。

针对上述问题，本发明公开了一种热管换热空调系统，该空调系统将辐射制冷、太阳能集热、热管换热技术相结合，利用辐射制冷薄膜与外太空换热获得冷量，并通过热管的热传导原理与相变介质的快速热传递性质更高效的将冷量传递至室内，同时，在冬季由太阳能集热膜吸收太阳能进行集热为室内供暖，系统充分利用自然能源的同时，还可以降低室内负荷，节省空调能耗。除此之外，集热发电模块中的太阳能薄膜板还可以吸收太阳辐射用于发电，所产生电量储存在蓄电池中，当需要供电时，为热管换热空调系统的电子器件供电，实现系统内的自给自足，进一步降低空调能耗。

发明内容

本发明提供了一种热管换热空调系统，本发明将辐射制冷、太阳能集热、热管换热技术相结合，形成一种热管换热空调系统，由于外太空的温度较低且稳定，所以该系统在夏季通过辐射制冷材料从外太空获得额外冷量，不仅能持续为室内提供冷量，还保证了热管的稳定运行，而且由于热管的热传导原理与相变介质的快速热传递的性质，可以更高效的将冷量传递至室内；热管换热空调系统在冬季通过太阳能集热膜获得热量，从而在不同情况形成多种工作模式，有效降低空调系统能耗，同时集热发电模块中的太阳能薄膜板还可以吸收太阳辐射用于发电，所产生电量储存在蓄电池中，当需要供电时，为热管换热空调系统的电子器件供电，实现系统内的自给自足。

为实现本发明的目的，本发明实施例采用以下技术方案：

本发明提供一种热管换热空调系统，该系统包括：