[发明专利]一种新型被动式蓄能型空调系统

说明书

本发明公开了一种新型被动式蓄能型空调系统，包括热虹吸制冷模块、温度分区水箱、末端装置、地源热泵机组、地埋管换热器、水箱换热盘管、水泵、浮球阀液位开关和阀门等。本发明将辐射制冷技术与传统的空调技术相结合，可以在曰间和夜间为建筑提供免费的冷源，在温度分区水箱的作用下，还可以降低蓄冷损失，起到节约能源、降低建筑能耗的作用，同时还可以在供暖季为建筑供热，以满足建筑全年需求。

技术领域

本发明涉及一种新型被动式蓄能型空调系统，属于被动式能源利用技术领域。

背景技术

现阶段空调技术的发展十分迅速，空调系统成为了现代化建筑的标配，而空调系统也可以根据不同建筑的需求搭配不同的功能，但空调的大量使用也导致了能源的大量消耗。空调系统的用电量在整个建筑总用电量中占了很大的比重，人们已经研究了很多种空调系统的节能方法，以期能降低空调系统的能耗。辐射制冷作为一种被动式制冷方法，近年来得到了广泛的关注。所有物体都可以发射出辐射，而物体与物体间也可以用过辐射来进行换热，外太空可以看成温度为绝对零度的低温热源，如果把一个物体与外太空进行辐射换热，则可以把热量源源不断的输送到外太空去，以达到制冷的效果。新近提出的辐射制冷薄膜在8-13um波段内的发射率大于0.90且在0.25-3um波段内的反射率大于0.90，可较好的实现与外太空进行辐射换热，即使在白天也有较好的制冷效果，如将其应用于空调系统，可以在很大程度上节约建筑能耗。

现有专利CN211451236U公开了一种新型被动式空调系统，该系统通过辐射制冷薄膜与外太空进行辐射换热，进而降低水的温度，并通过泵的作用将冷水循环到水箱中储存起来，当用户端在使用的时候可通过泵的作用将冷水输送到末端装置。该系统虽然可以通过被动式制冷获取冷量，降低空调系统能耗，但其泵在系统中的能耗是不可避免的。专利CN210568953U公开了一种新型分体式空调装置，该装置利用辐射制冷薄膜制取冷量，由于现有材料的辐射制冷能力较低，往往需要与蓄冷水箱一起使用，以达到对辐射制冷量灵活使用的目的。但是，现有的蓄冷水箱一般都是普通的水箱，对于制冷功率较低的被动式辐射制冷的系统来说，冷量储存在水箱中所需时间较长，所以一般的水箱内部就会出现温度分层现象，即温度较低的水在水箱下部，温度较高的水在水箱的上部。然而，这样的结构使得水箱在工作时，内部水的对流打破温度的分层，使高、低温水层发生掺混，导致冷量的损失，不利于冷量的充分利用。

针对上述问题，本发明公开了一种新型被动式蓄能型空调系统，本系统中利用所提出的热虹吸制冷模块，该模块可将辐射制冷获得的冷量传递给热虹吸管，热虹吸管内的水温度降低密度增大，进而在不需要泵的情况下，直接通过密度差使得辐射制冷所制取的冷水进行流动，再将冷量储存在水箱内，以供给需要供冷的房间，节省了泵的耗功。同时，本发明还公开了一种温度分区水箱，本水箱可以将制冷端与用户端隔离开，使其工作互不干扰，制冷端工作时所需水源与用户端工作时所需水源来自不同腔体，因此水箱内的水在循环时不会互相扰动。本水箱还可以实现温度的分区，温度较低的水可以储存在离用户端接近的腔体内，以便用户在使用时可以充分的利用冷量，降低冷量的损失。

发明内容

本发明公开了一种新型被动式蓄能型空调系统，本发明的第一个目的是解决被动式辐射制冷系统在运行时泵的耗功影响了系统的节能性；本发明的第二个目的是解决蓄冷水箱在储存冷量时，由于温度的不均匀而导致的冷量损失问题。

为实现本发明的目的，本发明实施例采用以下技术方案：

本发明公开了一种新型被动式蓄能型空调系统，其特征在于，该系统包括：温度分区水箱、热虹吸制冷模块、末端装置、地源热泵机组、地埋管换热器、水箱换热盘管、第一水泵、第二水泵、连通阀、浮球阀液位开关、排气阀、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门和第十三阀门；通过各个阀门的启闭以及辐射制冷和地源热泵的启停达到供冷和供热的目的，各个阀门的启闭可以通过自控的方式完成。

作为优选例，所述的热虹吸制冷模块包括辐射制冷薄膜、进水管、出水管和热虹吸管。