水环式相变蓄能型地板送风空调系统及其蓄能释能方法

摘要

本发明是一种水环式相变蓄能型地板送风空调系统及其蓄能释能方法，空气源冷/热水机组的输出端接水泵输入端，水泵输出端分别接第一电动阀的输入端和第二电动阀的输入端，第一电动阀的输出端接空调箱冷/热水输入端，空调箱冷/热水输出端接空气源冷/热水机组的输入端，第二电动阀的输出端接相变蓄能型整流装置的输入端，相变蓄能型整流装置的输出端接空气源冷/热水机组的输入端，空调箱第一空气输出端通过第一管道接房间空气输入端，房间空气输出端通过第二管道接空调箱第一空气输入端。空调箱第二空气输入端与大气相通。本发明充分利用峰谷电价差，将白天的冷/热负荷转移到电价较低的夜间，缓解电力负荷峰谷差，提高设备运行的经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水环式相变蓄能型地板送风空调系统及其蓄能释能方法，属于制冷空调系统设计和制造的技术领域。

背景技术

20世纪80年代以来，智能建筑逐渐兴起，它集现代办公、通讯、自动控制于一体，要求内部必须具备清新、高效、舒适的环境。地板送风空调系统由于其系统布置灵活、适应性强、能耗低、空气品质好等特点，越来越受到大家的关注。

地板送风空调系统利用高架地板与楼板的空间作为送风静压箱，通过压力将送风送入房间，而充裕的静压箱空间又可以作为电缆和通信线路等的通道。地板送风空调系统只需考虑房间工作区的热湿负荷，无需顾及房间上部的环境，因此，允许以较低的风量送风。

近年来，国内外的专家学者针对峰谷电价的实行，在建筑节能与空调系统节能方面开展了大量的研究工作，其中针对相变蓄能材料的特性，利用夜间低价电蓄能，白天释能，来调节峰谷负荷，提高设备运行的经济性成为研究热点。但目前的研究主要集中在地板辐射与相变蓄能相结合，以及建筑外墙和相变蓄能的结合。这些相变蓄能方式不能和现有的空调系统有机的结合在一起，需要单独设置一套系统，结构复杂，并且设备的初投资以及运行维护费用也较大。

发明内容

本发明提供一种水环式相变蓄能型地板送风空调系统及其蓄能释能方法，即：本发明的第一个目的是在不改变现有的传统地板送风空调系统结构的基础上，实现地板送风空调系统与相变蓄能材料的有机结合，使系统既具有地板送风系统布置灵活，空气品质好，能耗低等优点的同时，又可利用相变蓄能材料夜间蓄能，白天释能的特点，调节峰谷负荷，提高设备运行的经济型；本发明的第二个目的涉及蓄能释能方法。

实现本发明第一个目的的技术方案是提供一种水环式相变蓄能型地板送风空调系统，所述系统包括：空气源冷/热水机组、空调箱及房间，在房间的顶部设有房间空气输出端，在房间内设有高架地板且由高架地板、楼板和房间的墙体围合形成静压箱，在静压箱上设有房间空气输入端和地板散流器，在静压箱内设有相变蓄能型整流装置、保温材料卷轴及轨道，所述轨道位于相变蓄能型整流装置的两侧，所述轨道上设有保温材料卷轴，所述相变蓄能型整流装置将静压箱分割成两个相互独立的空间、所述房间空气输入端位于相变蓄能型整流装置的一侧。所述地板散流器位于相变蓄能型整流装置的另一侧，所述相变蓄能型整流装置包括整流封装体，整流式封装体上设有整流通道，整流式封装体内充填相变蓄能材料，整流式封装体内设有水管通道，水管通道用来安装水管，相变蓄能型整流单元通过快速接头、卡锁相连，相变蓄能型整流单元间的空隙用挡板封闭，所述空气源冷/热水机组的输出端接水泵输入端，水泵输出端分别接第一电动阀的输入端和第二电动阀的输入端，第一电动阀的输出端接空调箱冷/热水输入端，空调箱冷/热水输出端接空气源冷/热水机组的输入端，第二电动阀的输出端接相变蓄能型整流装置的输入端，相变蓄能型整流装置的输出端接空气源冷/热水机组的输入端，空调箱第一空气输出端通过第一管道接房间空气输入端，房间空气输出端通过第二管道接空调箱第一空气输入端。空调箱第二空气输入端与大气相通。

保温材料卷轴可以是自动卷动保温材料，也可以手动卷动保温材料。

实现本发明第二个目的的方案是采用前述水环式相变蓄能型地板送风空调系统的蓄能释能方法，包括：夜间蓄能方法和白天释能方法，

所述夜间蓄能方法如下：

在夜间，关闭空调箱，开启空气源冷/热水机组，开启水泵，关闭第一电动阀，开启第二电动阀，保温材料卷轴通过轨道由墙壁处滑出至墙壁处停止，对相变蓄能型整流装置进行保温。此时，空气源冷/热水机组产生的冷/热水经水泵和第二电动阀流经相变蓄能型整流装置，使相变蓄能型整流装置蓄能。

所述白天释能方法如下：

在白天，开启空调箱，关闭空气源冷/热水机组，关闭水泵，关闭第一电动阀，关闭第二电动阀，保温材料卷轴通过轨道由墙壁处滑出至墙壁处停止，使保温材料卷入卷轴。此时，由空调箱第二空气输入端进入的新风和由空调箱第一空气输入端进入的回风混合后经空调箱，第一管道，由房间空气输入端送入静压箱，送风经静压箱中的相变蓄能型整流装置的整流通道流过相变蓄能型整流装置，并将夜间所蓄冷/热量取出，经由地板散流器送入房间，送风在房间进行热交换后由房间空气输出端排出，经第二管道送回至空调箱第一空气输入端。

在白天释能过程中，如果相变蓄能型整流装置所蓄冷/热量不能满足白天全部负荷需求时，开启空气源冷/热水机组，开启水泵，开启第一电动阀，此时，空气源冷/热水机组产生的冷/热水经水泵、第一电动阀和空调箱冷/热水输入端进入空调箱的表冷器，通过冷/热水在表冷器中释放的冷/热量补偿不足的冷/热量，若只是蓄热量不能满足要求，则可通过开启空调箱中电加热装置，对送风进行加热，来补偿系统不足的热量。

本发明的有益效果是：

（1）.本发明在不改变现有的传统地板送风空调系统结构的基础上，实现地板送风空调系统与相变蓄能材料的有机结合，使系统既具有地板送风系统布置灵活，空气品质好，能耗低等优点的同时，又可利用相变蓄能材料夜间蓄能，白天释能的特点，调节峰谷负荷，提高设备运行的经济型。

（2）.本发明充分利用地板送风空调系统的静压箱空间，通过相变蓄能型整流装置，将相变蓄能材料与地板送风空调系统高度集成，针对传统地板送风系统送风容易产生较大涡流或送风不均等问题，可通过相变蓄能型整流装置的整流通道对送风进行整流，使送风可以均匀送入房间，提高室内人员的舒适度。

（3）.本发明利用安装在系统中的相变蓄能型整流装置在夜间进行蓄能，白天释能。蓄能时通过安装在相变蓄能型整流装置中的水管中的冷/热水，将蓄能产生的冷/热负荷排出，而释能过程中，送风通过相变蓄能型整流装置的整流通道获得冷/热量，并通过地板散流器送入房间，由于地板送风系统具有送风速度相对较低的特点，大约为1m/s,因此，送风从相变蓄能型整流装置的整流通道流过时有充足的时间与其换热，可将夜间所蓄冷/热量尽量多的送入房间。

附图说明

图1是本发明水环式相变蓄能型地板送风空调系统示意图

图中有：空气源冷/热水机组1、水泵2，第一电动阀3，第二电动阀4，空调箱5、空调箱冷/热水输入端5a、空调箱冷/热水输出端5b、空调箱第一空气输入端5d、空调箱第一空气输出端5e、空调箱第二空气输入端5c，第一管道6，房间空气输入端7，房间空气输出端8，第二管道9，房间10，相变蓄能型整流装置11，保温材料卷轴12，轨道13，地板散流器14，楼板15，高架地板16，静压箱17，墙18，墙19。

图2是相变蓄能型整流装置示意图。

图中有：整流通道11a、整流封装体11b、水管通道11c、封装体内的相变蓄能材料11d、水管11e、快速接头11f、卡锁11g、挡板11h。

具体实施方式

结合附图1—附图2进一步说明本发明的具体实施方式：水环式相变蓄能型地板送风空调系统包括：空气源冷/热水机组1、空调箱5及房间10，在房间10的顶部设有房间空气输出端8，在房间10内设有高架地板16且由高架地板16、楼板15和房间10的墙体围合形成静压箱17，在静压箱17上设有房间空气输入端7和地板散流器14，在静压箱17内设有相变蓄能型整流装置11、保温材料卷轴12及轨道13，所述轨道13位于相变蓄能型整流装置10的两侧，所述轨道13上设有保温材料卷轴12，所述相变蓄能型整流装置11将静压箱17分割成两个相互独立的空间、所述房间空气输入端7位于相变蓄能型整流装置11的一侧。所述地板散流器14位于相变蓄能型整流装置的另一侧，所述相变蓄能型整流装置11包括整流封装体11b，整流式封装体11b上设有整流通道11a，整流式封装体11b内充填相变蓄能材料11d，整流式封装体11b内设有水管通道11c，水管通道11c用来安装水管11e，相变蓄能型整流单元通过快速接头11f、卡锁11g相连，相变蓄能型整流单元间的空隙用挡板11h封闭，所述空气源冷/热水机组1的输出端接水泵2输入端，水泵2输出端分别接第一电动阀3的输入端和第二电动阀4的输入端，第一电动阀3的输出端接空调箱冷/热水输入端5a，空调箱冷/热水输出端5b接空气源冷/热水机组1的输入端，第二电动阀4的输出端接相变蓄能型整流装置11的输入端，相变蓄能型整流装置11的输出端接空气源冷/热水机组1的输入端，空调箱第一空气输出端5e通过第一管道6接房间空气输入端7，房间空气输出端8通过第二管道9接空调箱第一空气输入端5d。空调箱第二空气输入端5c与大气相通。

保温材料卷轴12可以是自动卷动保温材料，也可以手动卷动保温材料。

一种水环式相变蓄能型地板送风空调系统的蓄能释能方法，包括：夜间蓄能方法和白天释能方法，

所述夜间蓄能方法如下：

在夜间，关闭空调箱5，开启空气源冷/热水机组1，开启水泵2，关闭第一电动阀3，开启第二电动阀4，保温材料卷轴12通过轨道13由墙壁18处滑出至墙壁19处停止，对相变蓄能型整流装置11进行保温。此时，空气源冷/热水机组1产生的冷/热水经水泵2和第二电动阀4流经相变蓄能型整流装置11，使相变蓄能型整流装置11蓄能。

所述白天释能方法如下：

在白天，开启空调箱5，关闭空气源冷/热水机组1，关闭水泵2，关闭第一电动阀3，关闭第二电动阀4，保温材料卷轴12通过轨道13由墙壁19处滑出至墙壁18处停止，使保温材料卷入卷轴。此时，由空调箱第二空气输入端5c进入的新风和由空调箱第一空气输入端5d进入的回风混合后经空调箱5，第一管道6，由房间空气输入端7送入静压箱17，送风经静压箱17中的相变蓄能型整流装置11的整流通道流过相变蓄能型整流装置11，并将夜间所蓄冷/热量取出，经由地板散流器14送入房间10，送风在房间10进行热交换后由房间空气输出端8排出，经第二管道9送回至空调箱第一空气输入端5d。

在白天释能过程中，如果相变蓄能型整流装置11所蓄冷/热量不能满足白天全部负荷需求时，开启空气源冷/热水机组1，开启水泵2，开启第一电动阀3，此时，空气源冷/热水机组1产生的冷/热水经水泵2、第一电动阀3和空调箱冷/热水输入端5a进入空调箱5的表冷器，通过冷/热水在表冷器中释放的冷/热量补偿不足的冷/热量，若只是蓄热量不能满足要求，则可通过开启空调箱5中电加热装置，对送风进行加热，来补偿系统不足的热量。

本发明的工作原理及工作过程如下：

本发明在不改变现有的传统地板送风空调系统结构的基础上，实现地板送风空调系统与相变蓄能材料的有机结合，使系统既具有地板送风系统布置灵活，室内维护人员只需使用简单的工具和标准硬件便可完成重新配置，空气品质好，能耗低等优点的同时，又可利用相变蓄能材料夜间蓄能，白天释能的特点，调节峰谷负荷，提高设备运行的经济型。

具体工作过程为：在夜间，关闭空调箱5，开启空气源冷/热水机组1，开启水泵2，关闭第一电动阀3，开启第二电动阀4，保温材料卷轴12通过轨道13由墙壁18处滑出至墙壁19处停止，对相变蓄能型整流装置11进行保温。此时，空气源冷/热水机组1产生的冷/热水经水泵2和第二电动阀4流经相变蓄能型整流装置11，使相变蓄能型整流装置11蓄能。

在白天，开启空调箱5，关闭空气源冷/热水机组1，关闭水泵2，关闭第一电动阀3，关闭第二电动阀4，保温材料卷轴12通过轨道13由墙壁19处滑出至墙壁18处停止，使保温材料卷入卷轴。此时，由空调箱第二空气输入端5c进入的新风和由空调箱第一空气输入端5d进入的回风混合后经空调箱5，第一管道6，由房间空气输入端7送入静压箱17，送风经静压箱17中的相变蓄能型整流装置11的整流通道流过相变蓄能型整流装置11，并将夜间所蓄冷/热量取出，经由地板散流器14送入房间10，送风在房间10进行热交换后由房间空气输出端8排出，经第二管道9送回至空调箱第一空气输入端5d。

在白天释能过程中，如果相变蓄能型整流装置11所蓄冷/热量不能满足白天全部负荷需求时，开启空气源冷/热水机组1，开启水泵2，开启第一电动阀3，此时，空气源冷/热水机组1产生的冷/热水经水泵2、第一电动阀3和空调箱冷/热水输入端5a进入空调箱5的表冷器，通过冷/热水在表冷器中释放的冷/热量补偿不足的冷/热量，若只是蓄热量不能满足要求，则可通过开启空调箱5中电加热装置，对送风进行加热，来补偿系统不足的热量。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。