[发明专利]一种相变能源塔及其换热方法

权利要求书

1.一种相变能源塔，包括塔体(12)；其特征在于：所述塔体(12)内部设有用于封闭输送制冷剂的换热管(11)，以及采用相变介质作为流体的喷淋系统；所述喷淋系统包括设置在换热管(11)上方且喷淋方向朝向换热管(11)的喷淋器(13)，以及设置在换热管(11)下方用于承接相变介质的储液池(14)；所述储液池(14)与喷淋器(13)通过管路相通，喷淋器(13)喷出的相变介质在换气管表面以部分蒸发或冷凝的方式与换气管内部的制冷剂进行热交换。

2.根据权利要求1所述的一种相变能源塔，其特征在于：所述塔体(12)的下端部上设有进风口，塔体(12)的顶部设有出风口，塔体(12)内设有促进气流由进风口至出风口的风机(10)。

3.根据权利要求2所述的一种相变能源塔，其特征在于：所述换热管(11)下方与进风口之间的塔体(12)内部设有填料(101)，所述填料(101)能够使空气与相变介质二次换热；所述风机(10)处于塔体(12)的进风口上，风机(10)与换热管(11)之间的塔体(12)内部设有除沫器(102)。

4.根据权利要求1所述的一种相变能源塔，其特征在于：所述换热管(11)为螺旋型盘管，螺旋型盘管中的轴向相邻两层盘管单元之间交错设置；所述螺旋型盘管的一端为进出液端，另一端为进出气端；所述螺旋型盘管的进出液端上设有分配器(18)，分配器(18)与换热管(11)的每个进出液端均相连，进出液管上设置有单向阀，流向与分配器(18)相反。

5.根据权利要求1所述的一种相变能源塔，其特征在于：所述塔体(12)内至少设有用于测量盘管表面温度的第一温度传感器，以及用于测量储液池(14)内的相变介质温度的第二温度传感器，以及用于检测进风口空气温度的第三温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种相变能源塔，其特征在于：所述储液池(14)内设有辅热装置，用以在环境温度特别低时辅助加热。

7.一种相变能源塔的换热方法，其特征在于：当制冷剂流经换热器管内时，所述喷淋系统将储液池(14)内的相变介质通过喷淋器(13)喷洒到换热管(11)表面，并以部分蒸发或冷凝的方式与换气管内部的制冷剂进行热交换；以使所述换热管(11)内的制冷剂液化或气化。

8.根据权利要求7所述的一种相变能源塔的换热方法，其特征在于：包括夏季模式和冬季模式；

夏季模式：制冷剂气体进入换热管(11)的进出气端；喷淋系统运行，将相变介质通过喷淋器(13)喷洒到换热管(11)表面，相变介质在换热管(11)表面形成水膜，并通过部分蒸发的方法吸收热量，换气管内部的制冷剂释放热量而液化，最后经由换热管(11)的进出液端排出；

冬季模式：制冷剂液体进入换热管(11)的进出液端，制冷剂液体温度低于相变介质的凝固温度；所述喷淋系统运行，将相变介质通过喷淋器(13)喷洒到换热管(11)表面，相变介质在所述换热管(11)表面形成薄冰，并通过部分冷凝的方式释放热量，换气管内部的制冷剂吸收热量而气化，最后经由换热管(11)的进出气端排出。

9.根据权利要求8所述的一种相变能源塔的换热方法，其特征在于：在冬季模式中；

设定单位时间T，并通过监控溶液温度和盘管表面温度的差值变化；当盘管表面的温度和对应溶液的冰点差值缩小到设定值时，增大喷淋系统的流量，将盘管表面的薄冰冲刷入储液池(14)融化成液体；当盘管表面的温度和对应溶液的冰点差值缩小到设定值时，喷淋系统的流量回调正常。

10.根据权利要求8所述的一种相变能源塔的换热方法，其特征在于：在冬季模式中；

储液池(14)内设置在线溶液比重计，当盘管表面开始产生冰浆后，溶液槽内也会积累一定的冰浆；当溶液比重大于设定值时，增大喷淋系统的流量，将盘管表面的薄冰冲刷入储液池(14)融化成液体；当溶液比重小于设定值时，喷淋系统的流量回调正常。