本發(fā)明涉及建筑物節(jié)能和制冷技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種蓄冷天花板及空調(diào)制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù):
為了保證建筑物內(nèi)部的舒適度,個人家庭和公共建筑中都安裝大量的空調(diào)設(shè)備,當(dāng)夏季來臨時,電力系統(tǒng)就將承受巨大的壓力,用電高峰和低谷的差距越來越明顯,高峰期用電時電力短缺,供應(yīng)不足,低谷期用電時電力過剩,電力設(shè)備大部分閑置,這種狀況極大地造成能源和設(shè)施的浪費。為了解決這種狀況,國家制定電力峰谷電價政策,鼓勵用戶節(jié)約用電,把用電時段轉(zhuǎn)移到低谷期,利用移峰填谷的辦法平衡用電高峰和用電低谷的用電量,減小峰谷用電量差值,以減少電力系統(tǒng)的裝配機組。
所以,為了響應(yīng)國家電力政策,充分利用低谷期的電力,公共建筑通常把空調(diào)制冷設(shè)備的運行轉(zhuǎn)移到低谷期來進行,空調(diào)制冷設(shè)備中增加蓄冷設(shè)備,用冷水或者冰水來蓄冷,這樣可以使用低谷期的電來制冷,等到高峰期時再將冷能釋放出來,避開用電高峰期,有效利用用電低谷期的電力。
但是,現(xiàn)有的蓄冷設(shè)備通常體積很大,占用大量生活空間或者建筑物空間,由于普通用戶的住房空間有限,如果將現(xiàn)有的蓄冷設(shè)備設(shè)置在普通用戶的住房中,會占用普通用戶的生活空間,使用戶的居住舒適度和生活質(zhì)量嚴重降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明實施例提供一種蓄冷天花板及空調(diào)制冷系統(tǒng),主要目的是設(shè)計一種占用空間少,能夠儲存冷能的裝置,進而充分利用用電低谷期的電力,減小城市供電壓力。
為達到上述目的,本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明實施例提供了一種蓄冷天花板,其包括:
蓄冷部,所述蓄冷部包括相變材料儲冷層和制冷循環(huán)部件;
所述制冷循環(huán)部件設(shè)置在所述相變材料儲冷層表面,用于與空調(diào)制冷裝置連接,所述空調(diào)制冷裝置通過所述制冷循環(huán)部件將冷能專遞給所述相變材料儲冷層;
外殼體,所述外殼體將所述蓄冷部包裹,所述外殼體相對的兩端設(shè)置有通風(fēng)孔,所述外殼體第一端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇;
其中,所述風(fēng)扇用于將所述相變材料儲冷層中儲存的冷能散布到外殼體之外。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述外殼體從內(nèi)到外依次包括隔熱反射層、保溫層以及外支撐層。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述相變材料儲冷層由多個內(nèi)部裝有相變材料的相變材料儲冷盒構(gòu)成。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述相變材料為無機相變儲能材料。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述制冷循環(huán)部件為制冷循環(huán)管,所述制冷循環(huán)管呈蛇形排列設(shè)置在所述相變材料儲冷層的第一表面。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述制冷循環(huán)部件為制冷循環(huán)管,所述制冷循環(huán)管呈蛇形排列設(shè)置在所述相變材料儲冷層的第一表面和第二表面;
其中,所述第一表面和第二表面相對。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其還包括:支架,所述支架設(shè)置在所述蓄冷部與所述外殼體之間。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述外殼體第一端通風(fēng)孔處設(shè)置的風(fēng)扇用于從所述外殼體內(nèi)向外吸風(fēng);
與所述外殼體第一端通風(fēng)孔相對的外殼體第二端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇,用于向所述外殼體內(nèi)吹風(fēng)。
優(yōu)選的,前述的一種蓄冷天花板,其中所述外殼體的預(yù)定位置設(shè)置有冷凝水放水口。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)發(fā)明提出的一種空調(diào)制冷系統(tǒng),其包括:
空調(diào)制冷裝置;
蓄冷天花板,所述蓄冷天花板包括:
蓄冷部,所述蓄冷部包括相變材料儲冷層和制冷循環(huán)部件;
所述制冷循環(huán)部件設(shè)置在所述相變材料儲冷層表面,用于與空調(diào)制冷裝置連接,所述空調(diào)制冷裝置通過所述制冷循環(huán)部件將冷能專遞給所述相變材料儲冷層;
外殼體,所述外殼體將所述蓄冷部包裹,所述外殼體相對的兩端設(shè)置有通風(fēng)孔,所述外殼體第一端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇;
其中,所述風(fēng)扇用于將所述相變材料儲冷層中儲存的冷能散布到外殼體之外;
所述制冷循環(huán)部件與所述空調(diào)制冷裝置連接;
控制裝置,所述控制裝置分別與所述空調(diào)制冷裝置以及所述外殼體通風(fēng)孔處的風(fēng)扇連接,用于控制空調(diào)制冷裝置通過所述制冷循環(huán)部件將冷能專遞給所述相變材料儲冷層,以及用于控制所述風(fēng)扇將冷能散布到外殼體之外。
借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明蓄冷天花板及空調(diào)制冷系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點:
本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,蓄冷天花板包括蓄冷部以及用于容納蓄冷部的外殼體,蓄冷部中的制冷循環(huán)部件能夠與空調(diào)制冷裝置連接,使空調(diào)制冷裝置能夠通過制冷循環(huán)部件將冷能傳遞給相變材料儲冷層,進而將冷能儲存起來,且能夠通過設(shè)置在外殼體第一端通風(fēng)孔的風(fēng)扇將冷能散布到外殼體之外。所以本發(fā)明提供的蓄冷天花板及空調(diào)制冷系統(tǒng),具有下列優(yōu)點:
一、本發(fā)明可以在用電低谷時期,通過空調(diào)制冷裝置對蓄冷天花板輸送冷能,將冷能儲存在蓄冷天花板的相變材料儲冷層中,然后在用電高峰期時將儲存在蓄冷天花板中的冷能散布出來,對建筑物內(nèi)部進行制冷,進而減小城市供電壓力,以及有效利用用電低谷期的電力。
二、本發(fā)明提供的蓄冷天花板可以安裝在建筑物的頂部,或者直接代替現(xiàn)有的天花板使用,不僅具有儲藏冷能的功能,還能夠用作天花板,對房間的空間占用少,尤其對普通用戶的住房空間占用小,不會影響用戶的居住舒適度。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種蓄冷天花板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種空調(diào)制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
實施例一
如圖1所示,本發(fā)明的實施例一提出的一種蓄冷天花板,其包括:蓄冷部1和外殼體2,蓄冷部1包括相變材料儲冷層11和制冷循環(huán)部件12;制冷循環(huán)部件12設(shè)置在相變材料儲冷層11表面,用于與空調(diào)制冷裝置連接,空調(diào)制冷裝置通過制冷循環(huán)部件12將冷能專遞給相變材料儲冷層11;外殼體2將蓄冷部1包裹,外殼體2相對的兩端設(shè)置有通風(fēng)孔,外殼體2第一端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇24;其中,風(fēng)扇24用于將相變材料儲冷層11中儲存的冷能散布到外殼體2之外。
具體的,本發(fā)明提供的蓄冷天花板可以根據(jù)需要制造成任何的二維幾何形狀,也可以將外殼體制造成具有裝飾效果的幾何形狀,然后將蓄冷部根據(jù)外殼體的形狀進行加工制造;其中,蓄冷部的相變材料儲冷層可以由多個相變材料儲冷盒構(gòu)成,在相變材料儲冷盒中承裝無機相變儲能材料,然后將相變材料儲冷盒平放成一排構(gòu)成相變材料儲冷層,制冷循環(huán)部件可以是制冷循環(huán)管,以蛇形的排列方式設(shè)置在相變材料儲冷層的表面,具體的形式可以參考空調(diào)設(shè)備或者冰箱設(shè)備中制冷循環(huán)管的布置形式;外殼體需要具有保溫功能,同時要具有一定的強度,所以外殼體可以包括隔熱反射層、保溫層以及外支撐層,其中隔熱反射層的亮光面朝向蓄冷部,保溫層可以是聚氨酯材料或者其他具有保溫功能的材料,保溫層的厚度應(yīng)大于20mm,外支撐層最佳的材料為不銹鋼材料,或者可以使用具有一定強度的金屬材料;另外,可以在外殼體兩端的通風(fēng)孔處設(shè)置能夠開閉的風(fēng)門,當(dāng)需要將外殼體內(nèi)的冷能釋放時打開風(fēng)門,開啟風(fēng)扇進行冷能散布,當(dāng)需要儲存冷能是將風(fēng)門關(guān)閉,同時將風(fēng)扇關(guān)閉。
本發(fā)明提供的蓄冷天花板的工作原理是:在用電低谷期,使用空調(diào)制冷裝置通過制冷循環(huán)部件將冷能傳遞給相變儲冷層,使相變儲冷層中的無機相變儲能材料發(fā)生相變,將冷能儲存起來,然后在用電高峰期時,使用設(shè)置在外殼體通風(fēng)孔處的風(fēng)扇將外殼體內(nèi)的較冷空氣與建筑物內(nèi)的空氣進行交換,進而將儲存在相變儲冷層中的冷能散布到建筑物內(nèi),此過程相變儲冷層中的無機相變儲能材料再次發(fā)生相反的相變,將冷能釋放,進而通過上述的循環(huán)實現(xiàn)用電低谷期儲存冷能,用電高峰期釋放冷能。
在用戶使用本法明蓄冷天花板時,可以直接將蓄冷天花板直接代替現(xiàn)有的天花板使用,然后將蓄冷天花板的制冷循環(huán)部件連接在空調(diào)制冷裝置上,或者將蓄冷天花板放在現(xiàn)有天花板之上隱藏起來,并將蓄冷天花板的制冷循環(huán)部件連接在空調(diào)制冷裝置上。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,蓄冷天花板包括蓄冷部以及用于容納蓄冷部的外殼體,蓄冷部中的制冷循環(huán)部件能夠與空調(diào)制冷裝置連接,使空調(diào)制冷裝置能夠通過制冷循環(huán)部件將冷能傳遞給相變材料儲冷層,進而將冷能儲存起來,且能夠通過設(shè)置在外殼體第一端通風(fēng)孔的風(fēng)扇將冷能散布到外殼體之外。所以本發(fā)明具有下列優(yōu)點:本發(fā)明可以在用電低谷時期,通過空調(diào)制冷裝置對蓄冷天花板輸送冷能,將冷能儲存在蓄冷天花板的相變材料儲冷層中,然后在用電高峰期時將儲存在蓄冷天花板中的冷能散布出來,對建筑物內(nèi)部進行制冷,進而減小城市供電壓力,以及有效利用用電低谷期的電力;本發(fā)明提供的蓄冷天花板可以安裝在建筑物的頂部,或者直接代替現(xiàn)有的天花板使用,不僅具有儲藏冷能的功能,還能夠用作天花板,對房間的空間占用少,尤其對普通用戶的住房空間占用小,不會影響用戶的居住舒適度。
如圖1所示,在具體實施當(dāng)中,其中外殼體2從內(nèi)到外依次包括隔熱反射層21、保溫層22以及外支撐層23。
具體的,為了保證外殼體具有一定的保溫性能以及具有一定的支撐強度,將外殼體設(shè)置成三層,從內(nèi)到外依次為隔熱反射層、保溫層以及外支撐層,其中隔熱反射層的光亮側(cè)需要朝向蓄冷部,以減少冷能因輻射而流失,保溫層需要具有一定的厚度,且需要選用具有良好保溫隔熱性能的材料,其最佳的材料為聚氨酯材料,其厚度還應(yīng)大于20mm,外支撐層需要具有一定的支撐強度,因此最好使用金屬材料制造,且為了具有一定的防腐蝕性,外支撐層最佳的材料選用為不銹鋼材料,且不銹鋼材料的厚度需要大于2mm,或者在保證外支撐層強度的前提下,可以選用其他金屬材料制造。
如圖1所示,在具體實施當(dāng)中,其中相變材料儲冷層11由多個內(nèi)部裝有相變材料的相變材料儲冷盒構(gòu)成。
具體的,為了便于相變材料儲冷層的安裝,且為了配合不同形狀結(jié)構(gòu)的外殼體,使相變儲冷層能夠方便的安裝在外殼體中,將相變儲冷層設(shè)置成由多個單體構(gòu)成的結(jié)構(gòu),其具體的結(jié)構(gòu)可以由多個內(nèi)部裝有相變材料的相變材料儲冷盒構(gòu)成,這樣多個相變材料儲冷盒可以自由組合成任何形狀,從而可以適應(yīng)不同形狀結(jié)構(gòu)的外殼體。其中,相變材料儲冷盒可以使用高密度聚乙烯材料制造。
在具體實施當(dāng)中,其中相變材料為無機相變儲能材料。
具體的,由于無機相變儲能材料具有單位體積儲能高、相變潛熱高、價格便宜以及阻燃的特點,所以本發(fā)明提供的蓄冷天花板的相變材料儲冷層中的材料使用無機相變儲能材料。另外,本發(fā)明中所使用的無機相變材料為8-10℃的無機相變材料,這樣在蓄冷天花板向外釋放冷能時,從蓄冷天花板中吹出的冷風(fēng)為8-10℃,這種溫度的冷風(fēng)能夠迅速與室內(nèi)的熱空氣混合,進而達到人體最舒適的溫度18-25℃,同時8-10℃的無機相變材料相比其他溫度的相變材料具有較高的冷能利用率,能夠節(jié)省蓄冷時能源的消耗。
如圖1所示,在具體實施當(dāng)中,其中制冷循環(huán)部件12為制冷循環(huán)管,制冷循環(huán)管呈蛇形排列設(shè)置在相變材料儲冷層11的第一表面;或者,制冷循環(huán)部件為制冷循環(huán)管,制冷循環(huán)管呈蛇形排列設(shè)置在相變材料儲冷層的第一表面和第二表面,其中第一表面和第二表面相對。
具體的,制冷循環(huán)部件的結(jié)構(gòu)形式可以參考現(xiàn)有的成熟技術(shù),例如冰箱和空調(diào)的制冷循環(huán)管的結(jié)構(gòu)以及設(shè)置形式,或者能夠?qū)崿F(xiàn)冷能傳遞的任何其他結(jié)構(gòu),只要保證空調(diào)制冷裝置能夠有效的將冷能傳遞給相變材料儲冷層即可。
如圖1所示,在具體實施當(dāng)中,其中還包括:支架3,支架3設(shè)置在蓄冷部1與外殼體2之間。
具體的,支架可以為框架式或者支腿形式,只要能夠?qū)⑿罾洳恐纹饋恚剐罾洳颗c外殼體內(nèi)壁之間有一定空間即可,這樣蓄冷部在向外殼體的外部散發(fā)冷能時,風(fēng)扇帶動的循環(huán)風(fēng)能夠在外殼體與蓄冷部之間自由穿梭,以實現(xiàn)快速的冷能散布。
在具體實施當(dāng)中,其中外殼體第一端通風(fēng)孔處設(shè)置的風(fēng)扇用于從外殼體內(nèi)向外吸風(fēng);與外殼體第一端通風(fēng)孔相對的外殼體第二端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇,用于向外殼體內(nèi)吹風(fēng)。
具體的,為了將蓄冷部內(nèi)部的冷能散布出去,可以在外殼體的通風(fēng)孔處設(shè)置一個風(fēng)扇,這個風(fēng)扇從外殼體內(nèi)部吸風(fēng),促使外殼體內(nèi)部的空氣與外殼體之外的空氣循環(huán)起來,進而將冷能散布出來;也可以在外殼體兩端的通風(fēng)孔處都設(shè)置風(fēng)扇,一個向外殼體內(nèi)部吹風(fēng),另一個從外殼體內(nèi)部向外吸風(fēng),這樣促使外殼體內(nèi)部的空氣與外殼體之外的空氣循環(huán)起來,進而將冷能散布出來。
如圖1所示,在具體實施當(dāng)中,其中外殼體1的預(yù)定位置設(shè)置有冷凝水放水口4。
實施例二
如圖2所示,本發(fā)明的實施例二提出的一種空調(diào)制冷系統(tǒng),其包括:空調(diào)制冷裝置5、蓄冷天花板以及控制裝置6;蓄冷天花板包括:蓄冷部1和外殼體2,蓄冷部1包括相變材料儲冷層11和制冷循環(huán)部件12;制冷循環(huán)部件12設(shè)置在相變材料儲冷層11表面,用于與空調(diào)制冷裝置5連接,空調(diào)制冷裝置5通過制冷循環(huán)部件12將冷能專遞給相變材料儲冷層11;外殼體2將蓄冷部1包裹,外殼體2相對的兩端設(shè)置有通風(fēng)孔,外殼體2第一端通風(fēng)孔處設(shè)置有風(fēng)扇24;其中,風(fēng)扇24用于將相變材料儲冷層11中儲存的冷能散布到外殼體2之外;制冷循環(huán)部件12與空調(diào)制冷裝置5連接;控制裝置6分別與空調(diào)制冷裝置5以及外殼體2通風(fēng)孔處的風(fēng)扇24連接,用于控制空調(diào)制冷裝置5通過制冷循環(huán)部件12將冷能專遞給相變材料儲冷層11,以及用于控制風(fēng)扇24將冷能散布到外殼體2之外。
本發(fā)明提供的空調(diào)制冷系統(tǒng)的使用方式是:先將蓄冷天花板安裝在建筑物的天花板之上,或者直接代替現(xiàn)有天花板進行安裝,然后將蓄冷天花板與空調(diào)制冷裝置以及控制裝置連接。使用時,在用電低谷期,使用空調(diào)制冷裝置通過制冷循環(huán)部件將冷能傳遞給相變儲冷層,使相變儲冷層中的無機相變儲能材料發(fā)生相變,將冷能儲存起來,然后在用電高峰期時,使用設(shè)置在外殼體通風(fēng)孔處的風(fēng)扇將外殼體內(nèi)的較冷空氣與建筑物內(nèi)的空氣進行交換,進而將儲存在相變儲冷層中的冷能散布到建筑物內(nèi),此過程相變儲冷層中的無機相變儲能材料再次發(fā)生相反的相變,將冷能釋放,上述的儲冷能和放冷能的過程都由控制裝置進行控制,例如可以通過控制裝置設(shè)定工作溫度,在室內(nèi)溫度高于26℃時,開動風(fēng)扇將蓄冷部中的冷能釋放出來,當(dāng)室內(nèi)溫度低于26℃時關(guān)閉風(fēng)扇,如果在給室內(nèi)降溫的過程中室溫超過26℃,說明蓄冷部中所蓄存的冷能用完,則控制關(guān)閉蓄冷天花板的風(fēng)扇,轉(zhuǎn)而使用空調(diào)制冷裝置對房間進行制冷。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,空調(diào)制冷系統(tǒng)設(shè)置有蓄冷天花板,蓄冷天花板包括蓄冷部以及用于容納蓄冷部的外殼體,蓄冷部中的制冷循環(huán)部件能夠與空調(diào)制冷裝置連接,使空調(diào)制冷裝置能夠通過制冷循環(huán)部件將冷能傳遞給相變材料儲冷層,進而將冷能儲存起來,且能夠通過設(shè)置在外殼體第一端通風(fēng)孔的風(fēng)扇將冷能散布到外殼體之外。所以本發(fā)明具有下列優(yōu)點:本發(fā)明可以在用電低谷時期,通過空調(diào)制冷裝置對蓄冷天花板輸送冷能,將冷能儲存在蓄冷天花板的相變材料儲冷層中,然后在用電高峰期時將儲存在蓄冷天花板中的冷能散布出來,對建筑物內(nèi)部進行制冷,進而減小城市供電壓力,以及有效利用用電低谷期的電力;本發(fā)明提供的蓄冷天花板可以安裝在建筑物的頂部,或者直接代替現(xiàn)有的天花板使用,不僅具有儲藏冷能的功能,還能夠用作天花板,對房間的空間占用少,尤其對普通用戶的住房空間占用小,不會影響用戶的居住舒適度。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。