一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统的制作方法

本专利涉及一种冰蓄冷温度调节系统，尤其是一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统。

背景技术：

随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，中国已经成为电力消费大国，由于目前电力生产还无法完全满足人民用电需求，在某些时段、某些地区会出现电力紧张的问题。造成电力紧张的诸多原因中，居民家庭电器用电，特别是空调用电的大幅度增长不可忽视。目前冰箱和空调两项的耗电量，占家庭用电的85％。仅家用空调一项年耗电量就为400亿kWh以上，相当于三峡水电站最高发电量的50％，超过电网负荷的30％。

城镇用电量的不断增加使得我国电力峰谷差不断扩大，家用空调的普及与使用时间的集中性更加剧了供电的峰谷矛盾。应运而生的冰蓄冷空调技术则具有明显的移峰填谷效果，因而受到政府和电力部门的鼓励和支持，同时也因减少电费支出而受到用户欢迎。随着冰蓄冷空调技术的发展日益成熟，其在大型中央空调系统中的“削峰填谷”作用已经得到人们的广泛认同，用于工、矿、商厦的大中型冰蓄冷技术的研究开发和推广应用正在不断发展和完善。

发明专利CN104279657A公开了一种冰蓄冷空调构型，可以根据冰蓄冷空调系统中制冰不同阶段对冷量需求的不同而进行冷媒量动态调节。发明专利CN103438531A公开了一种冰蓄冷辐射空调系统构型，可通过改变阀门组合的开合调整冰蓄冷系统的工作模式，以适用于不同工作人群。发明专利CN102353288A公开了一种热管式蓄冰融冰蓄冷装置及蓄冰蓄冷空调，其中采用了热管用以蓄冷剂与载冷剂间的换热，是冰蓄冷装置的效率得以提升。目前的冰蓄冷装置为了提升效率，大多向着大型化、复杂化发展，而适合家用的小型冰蓄冷空调技术研究还不多，同时多数冰蓄冷空调在用户负荷端带有比较复杂的制冷剂循环回路，使得冰蓄冷空调的小型化有一定难度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种小型化冰蓄冷空调装置方案，以满足家用需求。利用高效率热管对用户负载端制冷循环回路进行简化，并结合换热风扇，得到一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统。

本发明达成目的的技术方案是：

一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统，包括制冷子系统，蓄冰子系统和释冷子系统；晚间谷电时段制冷子系统工作，为系统制冷使蓄冰子系统中的蓄冷剂凝结，此时蓄冰子系统可与释冷子系统断开，也可与释冷子系统连通并工作，日间制冷子系统停止工作，蓄冰子系统与释冷子系统连接，蓄冷剂融化通过释冷子系统吸热，降低外界温度，达到空气温度调节的效果。

所述制冷子系统由压缩机、压力表、冷凝器、储液器、过滤器、电磁阀、热力膨胀阀和蒸发器组成。制冷剂经由压缩机压缩为高温高压气体，通过冷凝器放热凝结为液体，储液器储存多余制冷剂，液态制冷剂经过滤器过滤后通过热力膨胀阀迅速降压至蒸发压力，并于蒸发器吸热蒸发为气态，再进入冷凝器完成循环。所述电磁阀可控制子系统工作与否，所述压力表可检测子系统压力，所述制冷剂可采用乙二醇水溶液或R134a等。

所述蓄冰子系统由蓄冰槽、盖板、铜板、隔热板和电机组成。蓄冰槽、铜板和盖板组成一个仅能单面换热的封闭空间，其中充入蓄冷剂，电机控制隔热板上下移动以控制蓄冰子系统与释冷子系统的连接。夜间制冷子系统工作是蓄冷剂放热凝结，日间蓄冰子系统与释冷子系统连接，蓄冰剂吸热融化通过释冷子系统使外界降温。所述蓄冷剂采用纯水。

所述释冷子系统由热管和风扇组成。热管插入蓄冰槽的部分成为内段，暴露在外界的成为外段，在日间，蓄冷剂与热管通过辐射换热，使热管内段快速降温，并与外段快速换热，外段降温以冷却外界空气，风扇转动以加快空气流动。所述热管采用不锈钢制造，工质为乙醇。所述风扇可采用一台大直径风扇或多台小直径风扇。

相比现有系统，本发明具有如下优点：

通过蓄冰槽、盖板与铜板形成封闭区域，使蓄冷剂与外部没有物质交换，水质不易产生污染，可长期反复使用。

利用高效率热管与风扇的组合替换了传统冰蓄冷空调的释冷循环回路，结构简单，便于系统小型化，利于冰蓄冷装置运用于家庭生活，

附图说明

图1小型冰蓄冷温度调节风扇系统结构示意图

图2制冷子系统示意图

图3蓄冰子系统示意图

图4释冷子系统示意图

具体实施方式

本实施例是一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统。

如图1所示，一种小型冰蓄冷温度调节风扇系统，包括压缩机1、压力表2、冷凝器3、储液器4、过滤器5、电磁阀6、热力膨胀阀7、蒸发器8、蓄冰槽9、盖板10、铜板11、电机12、隔热板13、热管14和风扇15。盖板10可以打开以更换蓄冷剂，电机12可控制隔热板13上下移动。

如图2所示，制冷子系统包括压缩机1、压力表2、冷凝器3、储液器4、过滤器5、电磁阀6、热力膨胀阀7和蒸发器8，除压力表2外其余部件通过铜管串联形成回路，压力表2接在回路上，回路内部充入制冷剂乙二醇或R134a。如图3所示，蓄冰子系统包括蓄冰槽9、盖板10、铜板11、电机12和隔热板13，由蓄冰槽9、盖板10和铜板11围成的封闭空间充入蓄冷剂纯水，蒸发器8亦插入该封闭空间。释冷子系统包括热管14和风扇15，热管14内段插入隔热板13与蓄冰槽9形成的空间并与蓄冰槽9壁面固连。

小型冰蓄冷温度调节风扇系统的工作过程包括夜间谷电时段的制冷蓄冰过程以及释冷过程。

制冷蓄冰过程：该过程于夜间谷电时段完成。此时电磁阀6打开，制冷子系统形成完整回路，压缩机1工作使制冷剂被压缩为高温高压气体，经冷凝器3放热凝结为液态，经储液器4按需调节制冷剂量，经过滤器5滤除杂质，经热力膨胀阀7近似等熵膨胀至蒸发压力，进入蒸发器吸热蒸发为气态完成制冷循环。在蓄冰子系统中蓄冰槽9、盖板10和铜板11形成一封闭空间，内部充有蓄冷剂纯水，蒸发器8吸热使蓄冷剂降温直至凝结，从而完成制冷蓄冰过程。隔热板13由电机12控制可上下移动，在制冷蓄冰过程中，隔热板13可向下移动使蓄冰子系统不与释冷子系统换热，保证制冷蓄冰高效进行，亦可使隔热板13向上移动在制冷蓄冰的同时向外界释冷。

释冷过程：该过程可在日间峰电时段进行，亦可在夜间谷电时段与制冷蓄冰过程同时进行。此时隔热板13由电机12控制上移，蓄冷剂通过铜板11与热管14相互换热，热管内部工质降温液化利用毛细作用转移至热管外段与外界热空气换热气化并冷却空气，气化工质使热管外段局部压力升高，气态工质向内段低压区流动完成释冷循环，风扇15开启加速外部空气流动使空气冷却效率更高。

由于采用了热管作为释冷循环部件，整套装置体积大幅降低，可制作为空调扇的样式，更适于家庭使用。