專利名稱：一種相變蓄能吊頂空調(diào)采暖方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于采暖空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種相變蓄能吊頂空調(diào)采暖方法及裝置。
背景技術(shù)：
吊頂供暖和供冷時輻射面積大且無遮擋，能量利用效率高，能夠節(jié)省室內(nèi)空間，適合層高不太大的住宅、辦公室建筑使用，與全空氣空調(diào)系統(tǒng)相比，減少了風(fēng)道所需的空間，使建筑空間得到更有效的利用?，F(xiàn)有的吊頂供暖和供冷采用的形式為直接使用熱水或冷水管道，沒有蓄熱功能。因為系統(tǒng)沒有蓄熱，無法利用電網(wǎng)低谷時期的廉價電。
近年來，熱泵技術(shù)發(fā)展很快，在采暖空調(diào)系統(tǒng)中用量越來越多，可用于冬季采暖，也能用于夏季制冷，一套系統(tǒng)可以滿足冬夏兩季的使用要求；且無污染，能量利用效率高。制冷機用于夏季供應(yīng)冷量，應(yīng)用廣泛。但由于它們沒有蓄熱功能，且使用時間大都是在整體電網(wǎng)負荷達到峰值時，因而會加劇電網(wǎng)峰負荷，不能利用電網(wǎng)低谷時期的廉價電。另外，對于北方使用的空氣源熱泵，冬季的除霜過程導(dǎo)致熱泵出水溫度不穩(wěn)定，如用于無蓄熱的采暖系統(tǒng)中，會引起較大的室溫波動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種相變蓄能吊頂?shù)目照{(diào)采暖方法及裝置，使相變材料與熱泵相結(jié)合更加節(jié)能并起到消峰填谷的作用，以解決使用熱泵或制冷機而引起的電網(wǎng)峰負荷過大的問題，在峰谷電價分計的地區(qū)，可大大降低電費，使冬季采暖和夏季供冷更加經(jīng)濟。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種相變蓄能吊頂空調(diào)采暖方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)采用相變材料為蓄能介質(zhì)并將其放置于頂部樓板之下，在相變材料之中布置與熱泵或冷機相連的熱水或冷水管道；2)在電網(wǎng)低谷時段，使熱泵或冷機工作產(chǎn)生熱水或冷水使相變材料蓄能；在電網(wǎng)高峰時段，熱泵或冷機停止工作，利用相變材料蓄存的熱量或冷量向房間供熱或供冷。
本發(fā)明提供的相變蓄能吊頂空調(diào)采暖裝置，該裝置包括熱泵或冷機，與熱泵或冷機相連且布置于布置于吊頂與房間頂部樓板之間的水管，其特征在于在頂部樓板下設(shè)有保溫層，在保溫層下布置定形相變材料或摻有定形相變材料的混凝土材料，在相變材料下設(shè)有吊頂；所述水管均勻分布在定形相變材料或摻有相變材料的混凝土材料中，其中所摻混的定形相變材料占混凝土重量的10～50％。
本發(fā)明所述的相變材料采用相變溫度在15℃-35℃之間的定形相變材料。
本發(fā)明所述的熱泵可采用水源熱泵或空氣源熱泵。
相變材料在相變過程中可以吸收或放出大量的熱，而且吸放熱過程中溫度變化很小，能夠減小供水溫度波動的影響，保持室溫。采用定形相變材料蓄熱，蓄熱量大，相變過程中材料一直保持固體形態(tài)，不需封裝，無泄漏。
熱泵的能量利用效率要比電采暖高得多，相變材料與熱泵結(jié)合更加節(jié)能并起到消峰填谷的作用。而且，一套系統(tǒng)可以滿足冬夏季使用要求。可以降低電網(wǎng)高峰負荷，在晝夜峰谷電價分計的地區(qū)還能節(jié)省大量電費。
相變材料與空氣源熱泵聯(lián)合使用，消除了冬季由于熱泵除霜過程導(dǎo)致的供水溫度波動大的缺點，使空氣溫度和室內(nèi)地面溫度保持穩(wěn)定，更加舒適。
這種相變蓄能吊頂空調(diào)裝置，在中國大部分地區(qū)都可應(yīng)用。在峰谷電價分計的地區(qū)，可大大降低電費，使冬季采暖和夏季供冷更加經(jīng)濟。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅熱量利用效率高，對環(huán)境無污染，而且可以從根本上解決供電網(wǎng)峰谷差的問題，有開拓市場的廣闊前景。若采用定形相變材料蓄熱，使用簡單方便，不需封裝，無泄漏。


圖1為本發(fā)明實施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的吊頂截面圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施作進一步的說明如圖1和圖2所示，該空調(diào)裝置包括熱泵5，吊頂1，與熱泵相連且布置于吊頂與房間頂部樓板之間的水管3，定形相變材料2，保溫材料4以及調(diào)節(jié)閥6。保溫層4位于房間頂部樓板之下；定形相變材料2在保溫層4之下；水管3均勻分布在定形相變材料2中；吊頂1在定形相變材料2之下，水管3與水源熱泵5連接，調(diào)節(jié)閥6安裝在水管3上。熱泵可以采用空氣源熱泵或水源熱泵；定形相變材料采用相變溫度在15℃-35℃之間的定形相變材料，例如采用相變溫度為25℃的石蠟—聚苯乙烯作為相變材料(若改變石蠟的種類，可得到不同相變溫度的定形相變材料)，或者將定形相變材料與一定量的混凝土混合，制備相變材料和混凝土的復(fù)合材料，以增大其導(dǎo)熱系數(shù)和強度，一般相變材料占混凝土材料重量的10％～50％；本實施例工作原理和過程為使用本實施例時，在低谷電價時候水源熱泵進行工作，產(chǎn)生的熱水通過交聯(lián)聚乙烯水管進入吊頂中，使定形相變材料蓄熱，在高峰電價時候熱泵停止工作，定形相變材料放出蓄存的熱量以維持室內(nèi)的熱舒適性?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)水溫水速控制相變材料的蓄熱量。
由于相變過程近似等溫過程，相變潛熱可達100～150kJ/kg，能夠把高峰時段的熱負荷全部轉(zhuǎn)移到非峰時段。
權(quán)利要求
1.一種相變蓄能吊頂空調(diào)采暖方法，其特征在于該方法包括如下步驟1)采用相變材料為蓄能介質(zhì)并將其放置于頂部樓板之下，在相變材料之中布置與熱泵或冷機相連的熱水或冷水管道；2)在電網(wǎng)低谷時段，使熱泵或冷機工作產(chǎn)生熱水或冷水使相變材料蓄能；在電網(wǎng)高峰時段，熱泵或冷機停止工作，利用相變材料蓄存的熱量或冷量向房間供熱或供冷。
2.一種實施如權(quán)利要求1所述方法的吊頂空調(diào)采暖裝置，該裝置包括熱泵或冷機，與熱泵或冷機相連且布置于吊頂與房間頂部樓板之間的水管，其特征在于在頂部樓板下設(shè)有保溫層，在保溫層下布置定形相變材料或摻有定形相變材料的混凝土材料，在相變材料下設(shè)有吊頂；所述水管均勻分布在定形相變材料或摻有相變材料的混凝土材料中，其中所摻混的定形相變材料占混凝土重量的10～50％。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述的相變材料采用相變溫度在15℃-35℃之間的定形相變材料。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于所述的熱泵采用水源熱泵或空氣源熱泵。
全文摘要
一種相變蓄能吊頂空調(diào)采暖方法及裝置，屬于采暖空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用相變材料為蓄能介質(zhì)進行吊頂空調(diào)和采暖。將相變材料放置于頂部樓板保溫層和吊頂之間，在相變材料之中布置與熱泵或冷機相連的熱水或冷水管道；在電網(wǎng)低谷時段，使熱泵或冷機工作產(chǎn)生熱水或冷水使相變材料蓄能；在電網(wǎng)高峰時段，熱泵或冷機停止工作，利用相變材料蓄存的熱量或冷量向房間供熱或供冷。
文檔編號F25B29/00GK1570484SQ20041000909
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者張寅平, 林坤平, 狄洪發(fā), 楊睿, 徐煦, 張群立, 王馨 申請人:清華大學(xué)