专利名称：热泵/热水补偿调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种填入了不变形的相变蓄热材料板的热泵/热水补偿调节装置，属于空调采暖、给排水行业的贮热节能技术。
背景技术：
空气源热泵机组作为空调系统的冷、热源设备被广泛地应用于长江流域及长江以南的地区。由于这些地区具有冬季环境温度低、相对湿度高的气候特点，当空气源热泵机组在冬季制热工况运行时，导致空气源热泵机组风侧换热器表面容易结霜，使得热泵机组的供热量不稳定、出力降低。目前，解决结霜的办法多为通过机组本身的管路系统循环进行除霜控制。但在除霜过程中机组供热量减少的问题仍然不能得到解决。
目前，热水系统热量贮存的问题主要是通过热水的显热贮热来解决。由于显热贮热密度小，导致贮热槽体积大；同时显热贮热槽在放热工况出口水温容易波动，影响放热效果。
相变蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术。相变潜热贮热相对于显热贮热来说，由于相变贮热材料的相变吸热和释热过程基本上在近似恒温下进行，易于控制；而且相变潜热贮热的热量较显热贮热的热量大得多，贮热密度大，可以用很小的体积获得很大的贮热量。近年来，由于世界各国对环保和节能的日益重视，以及电力部门昼夜电价分计制产生的经济驱动，加之材料科学的发展，为相变贮热技术的研究和应用提供了条件。它可广泛用于太阳能利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑的空调采暖系统的节能等领域的应用，可用于缓解能量供需双方在时间、强度和地点上不匹配的矛盾。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种填入了不变形的相变蓄热材料板的热泵/热水补偿调节装置，解决了空气源热泵机组在冬季制热工况运行时热泵机组在除霜过程中供热量不稳定、出力降低的问题；解决了热水系统由于显热贮热密度小所带来的系统在放热工况时出口水温容易波动，影响放热效果的问题。
本实用新型的热泵/热水补偿调节装置采取的技术设计如
图1至图4所示该装置包括有两端连接有进、出水接管1的水槽3和裹覆在水槽3外面的隔热保温层2。其特征在于在水槽3的腔体上端和下端均设置有一个与腔壁连接的、具有整流作用的支撑网6。两个支撑网6之间，垂直排列不变形相变蓄热材料板5，并直至其添充满两个支撑网与腔壁构成的空间。处于水槽3腔体内的进、出水接管1的另一端连接着具有整流作用的布水器7。该装置各部件之间均采用常规连接方式。
所述的热泵/热水补偿调节装置中，支撑网6是在角钢框架8上连接不锈钢丝网9而构成。
所述的热泵/热水补偿调节装置中，不变形相变蓄热材料板5的一个面为平面，另一个面上有2个以上的凸台。
所述的热泵/热水补偿调节装置中，具有整流作用的布水器7是一个编平状矩型体；其左右两端为敞口，与进、出水接管1连接的壁面上开有与进、出水接管1相通的进水孔。
本实用新型装置的工作过程和原理如下所述该装置与空气源热泵机组匹配时，当空调系统在低负荷时段运行时，热泵机组向热泵/热水补偿调节装置提供热量——装置蓄热，即热泵/热水补偿调节装置按蓄热工况运行，此时热泵机组通过热媒水4将45～46℃的热水送入到水槽3内，与水槽3内的相变蓄热材料板5进行热交换，热量被贮存到相变蓄热材料板5内。当热泵机组除霜工况运行时，热泵/热水补偿调节装置向热泵机组补充热量——装置放热，即热泵/热水补偿调节装置按放热工况运行，装置将相变蓄热材料板5内贮存的热量通过热媒水4向空调系统补充供热，补偿热泵机组由于除霜工况运行而减少的供热量。这样，实现了为空气源热泵机组提供热量补偿和调节的目的，解决了热泵机组在除霜过程时供热量不稳定、出力降低的问题。为了使流入水槽3内的热媒体水具有较好的流场分布，在水槽3的进、出水接管(1)的槽内端分别设置了一个布水器7，以起到整流的作用。该装置设置的支撑网6，不仅可以起到支撑并限制相变蓄热材料板5移动的作用，还可起到对热媒水进一步二次整流的作用。
该装置与一般电制热的热水系统匹配时，在夜间电价低谷时段，热水系统中的电制热设备向热泵/热水补偿调节装置提供热量——装置蓄热；在白天电价高峰时段或热水系统供热负荷高峰时段，热泵/热水补偿调节装置向热水系统补充热量——装置放热。由此实现了电制热热水系统容量不增加时增大了供热能力和具有负荷调峰能力的目的。此种匹配方式的该装置的工作原理同上所述。
本实用新型的热泵/热水补偿调节装置采用相变潜热贮热方式提高了空气源热泵机组和电制热的热水系统的贮热能力，并且实现了热量补偿和调节的目的。该装置蓄热、放热方式简捷易行，蓄放效率高，热工性能稳定；结构简单，部件制作方便，体积小；节约能源，环保和降低系统的运行费用。
以下结合附图详细描述本实用新型的实施方式
图1现有技术的热泵/热水补偿调节装置构造原理简图。
图2本实用新型的热泵/热水补偿调节装置构造原理简图。
图3不变形相变蓄热材料板示意图。
图4支撑网示意图。
图中1、接管；2、隔热保温层； 3、水槽； 4、热媒水；5、不变形相变蓄热材料板；6、支撑网； 7、布水器；8、角钢框架；9、不锈钢丝网。
具体实施方式
将加工的和市售的部件按技术设计要求组装成整体装置。该装置中，水柜3还可设计成圆拄状；相应的支撑网6也制作成圆形；添充的不变形相变蓄热材料板5的整体形状也呈圆拄状。此外，该装置中的支撑网6与不变形相变蓄热材料板5构成的相变蓄热单元也可直接设置于空气源热泵机组和电制热的热水系统中。
该装置的技术特点和相关数据如下(1)填充的不变形相变材料板5可以直接与低于50℃的热媒水4(热水)接触，无需包封、不泄漏、无毒、无腐蚀；(2)贮热温度为42℃左右，出水温度稳定，热稳定性好；(3)蓄放热效率高达90％，可在短时间内蓄/放热；(4)蓄热量大，与热水显热贮热方式比较，贮存同样的热量，一般热水显热贮热槽所需贮热槽体积是本装置的3～4倍。
权利要求1.热泵/热水补偿调节装置，包括有两端连接有进、出水接管(1)的水槽和裹覆在水槽(3)外面的隔热保温层(2)；其特征在于在水槽(3)的腔体上端和下端均设置有一个与腔壁连接的、具有整流作用的支撑网(6)，两个支撑网(6)之间，垂直排列不变形相变蓄热材料板(5)，并直至其添充满两个支撑网与腔壁构成的空间；处于水槽(3)腔体内的进、出水接管(1)的另一端连接着具有整流作用的布水器(7)；该装置各部件之间均采用常规连接方式。
2.根据权利要求1所述的热泵/热水补偿调节装置，其特征在于支撑网(6)是在角钢框架(8)上连接不锈钢丝网(9)而构成。
3.根据权利要求1所述的热泵/热水补偿调节装置，其特征在于不变形相变蓄热材料板(5)的一个面为平面，另一个面上有2个以上的凸台。
4.根据权利要求1所述的热泵/热水补偿调节装置，其特征在于具有整流作用的布水器(7)是一个编平状矩形体；其左右两端为敞口，与进、出水接管(1)连接的壁面上开有与进、出水接管(1)相通的进水孔。
专利摘要本实用新型的热泵/热水补偿调节装置包括有两端连接有进、出水接管的水槽和裹覆在水槽外面的隔热保温层。其特征在于在水槽的腔体上端和下端均设置有一个与腔壁连接的、具有整流作用的支撑网。两个支撑网之间，垂直排列不变形相变蓄热材料板，并填充满两个支撑网与腔壁构成的空间。处于水槽腔体内的进、出水接管的另一端连接着具有整流作用的布水器。该装置与空气源热泵机组或一般电制热的热水系统匹配时，提高了空气源热泵机组或电制热的热水系统的供热能力，并且实现了补偿和调节机组供热量的目的。该装置蓄热、放热方式简捷易行，蓄、放热效率高，热工性能稳定；结构简单，部件制作方便，体积小；节约能源，环保和降低系统的运行费用。
文档编号F24H7/02GK2788090SQ200420120339
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月17日 优先权日2004年12月17日
发明者陈超, 焦庆影, 夏定国, 谢峤 申请人:北京工业大学