[实用新型]蓄能型热电式空调器

说明书

本实用新型涉及一种结合相变蓄能技术和热电技术的蓄冷/热型空调器，属于空调制冷技术领域。

随着人们生活水平的提高，越来越多的电器走进平常百姓家，而这些电器大多在白天用电高峰使用，在凌晨以后使用频率骤降，这使得原本非常严重的电力供应的“峰‑谷”矛盾更加突出，用电高峰与用电低谷负荷的差别愈来愈大。现在的冷暖分体空调器不能有效使用低谷电制冷制热，因此不能充分利用峰谷电价差，运行费用较高。蓄能技术是解决能源供给与能源消耗匹配矛盾的重要方法，具有移峰填谷的功能，可大大提高能源利用率。相变蓄能技术通过介质的相变来贮存热量，与显热相比，它具有贮能密度高，而且贮、释热过程近似等温，易与运行系统匹配等诸多优点。而热电制热制冷技术具有传统机械式制冷无法比拟的优点：无旋转部件、制冷速度快、制热效率高、可靠性高、寿命长、体积小巧、易于安装、使用过程基本无需维护、控制方式灵活、改变电流方向即可切换加热和制冷模式、调节电流大小即可精确控制制热/冷量等优点。综合利用相变蓄能技术与热电制热制冷技术，充分利用各自的优点，研究一种既能利用低谷电储能，也能实现主动放能且放能温度及散热速率可调节控制的冷暖空调器，有效减少运行费用，具有重要的意义。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为02201145.5，实用新型名称为：户式相变蓄热电采暖装置，该技术涉及一种集加热、蓄热、散热、保温于一体具有低谷电蓄热功能的供暖装置，在外壳与相变蓄热壳体之间填充保温层；在相变蓄热壳体内，导热金属翅片并行地垂直穿在加热套管上，加热套管的两端穿过并焊接在相变蓄热壳体的左右两侧金属板上，形成的空腔充满相变蓄热材料。但是该装置只有蓄热功能，没有蓄冷作用。中国专利申请号200810031442.7，发明专利名称为：一种热电热泵相变蓄热采暖方法及装置，该技术通过热电芯片热泵回收空气中的废热，提高制热效率；而且利用相变蓄热装置晚间蓄热，充分利用峰谷电价差从而达到节省用户费用目的；同时克服普通家用空调因环境温度下降容易结霜，解决了供热和需热负荷矛盾。虽然同时利用了相变技术和热电技术，但不具蓄冷供能功用且在散热和供热通道设计上不够合理——散热和供热通道共用、存在干扰，不能实现自动控温。检索还发现，中国专利申请号为200720066613.0，实用新型名称为：一种复合相变蓄冷蓄热器，该技术涉及一种集蓄热蓄冷功能与一体的蓄能装置，相变蓄冷体与相变蓄热体交叉放置于蓄能材料容器内，蓄能工程中的载冷或载热剂通过进液管进入复合相变蓄冷蓄热器，与其内的蓄冷体或蓄热体进行能量交换。虽然该装置集蓄冷蓄热与一体，但是属于被动式供冷供热，在此过程中温度不易调节控制、散热效率不稳定、散热效率不高。可以看出，上述发明专利虽然具有蓄热和蓄冷的功能，但并不够完善和齐全，且在供热、供冷阶段散热效率不稳定、温度不易控制。本实用新型提出了一种集蓄热供热、蓄冷供冷、边蓄边供、控温保温与一体的相变蓄能型空调器，蓄能和放能通道互不干扰，出风温度和散热效率易于调节掌控，充分利用低谷电价蓄能，有效降低使用费用。

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提出一种集相变蓄能技术与热电制热、制冷技术于一体的空调器，相变蓄能技术充分利用低谷电价蓄能，移峰填谷；热电技术可实现快速、主动地蓄能的同时还能对放能过程主动控制，具有制冷制热效率高的特点。可以同时满足夏季蓄冷供冷、冬季蓄热供热的需求，为用户创造舒适的室内环境的同时有效降低使用费用。

本实用新型通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：相变蓄能层、热电模块层、通风换热层、直流电源及控制元件。所述相变蓄能层布置在外壳内，相变蓄能容器内充满传热液体介质并交叉布置有相变蓄冷体、相变蓄热体，容器前后壁面均匀布置有一定数量热电模块、模块间用保温材料隔开，相变蓄能层与外壳间设有前后两风道，前风道内热电模块用于放热/冷，后风道内热电模块用于蓄热/冷。直流电源和控制元件布置在外壳下部、连接并控制热电模块，通过控制开关实现蓄冷、蓄热和放冷、放热功能的转换以及温度的控制。

所述相变蓄能容器将蓄热/冷两相变材料集中，避免季节性更换相变材料，且方便安装热电模块，并内置温度传感器用于感受传热液体介质的温度，将结果传送至控制元件。此外，相变蓄能容器内还置有电加热管，利用峰谷电将电能转化为热能储存利用，缓解电网压力并节约费用。

所述的相变蓄冷体、相变蓄热体交叉布置，相变蓄热体为相变温度点为40‑80度之间的有机或无机类相变材料、制成的相变蓄热小球，相变蓄冷体为相变温度点为10‑18度之间的有机或无机类相变材料、制成的相变蓄冷小球。可以根据所需的送风温度要求，来选择具体合适的相变温度点材料。