使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备

摘要

一种使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备，包括低品质热源、吸附式热泵、热能储存装置和空调系统，热能储存装置包括热电转换装置和电能储存装置，空调系统为压缩式空调系统；低品质热源由吸附式热泵转换为高温的热源，并由热电转换装置转换为电能，用于供给空调系统的电力，并将多余的电能储存在电能储存装置内备用。本发明的优点是：利用热电转换装置将热能转换为电能并储存，提高了电能密度，节省了占用空间；利用电力驱动常规的压缩机式空调系统，容易实现空调的控制精度，能够满足对空调要求较高的场合的使用要求；利用传感器测量吸附式热泵内部的参数并控制附剂的吸附转换频率，可以缩短转换过程，提高了热泵的工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备，主要用于对空调要求较高的场合，如温室、实验室、以及高级宾馆。

背景技术

现有技术中有一种“使用地下水库及水源热泵的储能温度变化式空气调节法及其专用设备”（CN200710036201），包括一个地热转换循环回路及一个空气调节热量转换循环回路。该空气调节热量转换循环回路含有一个可变气温空气调节热量转换循环回路。在地热转换循环回路中，水源热泵使用储能箱转换能量，在空气调节热量转换循环回路中，储能箱使用空气调节负荷回路转换能量。利用储能水（液体）箱储存热能，以实现稳定的连续输出来满足节能操作模式的需要，解决目前热源的低容量及气温的快速变化导致较大的温度变化及大量的功率消耗的问题。但是，利用储能水（液体）箱储存热能存在的缺点是：储能箱储存的能量有限，并且占用很大的体积；由于储存的液体热能温度高低不定（与输入热量的时间长短和热源的温度有关）对空调系统的温度的稳定调节非常麻烦，常常不能达到温度要求，影响空调的使用质量，不能满足对空调要求较高的场合，如在温室、实验室、以及高级宾馆的使用；另外，现有技术中吸附式热泵的散热器对吸附剂的吸附和解吸的转换过程很慢，降低了热泵的工作效率，提高了运行成本。

发明内容

本发明目的是提供一种使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备，以解决现有技术存在的储存的能量有限，并且占用很大的体积；由于储存的液体热能温度高低不定对空调系统的温度的稳定调节非常麻烦，常常不能达到温度要求，影响空调的使用质量，不能满足对空调要求较高的场合；以及吸附式热泵的散热器对吸附剂的吸附和解吸的转换过程很慢，热泵的工作效率低的问题。

本发明的技术方案是：一种使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备，包括低品质热源、吸附式热泵、热能储存装置和空调系统，其特征在于，所述的热能储存装置包括热电转换装置和电能储存装置，所述的空调系统为压缩式空调系统；低品质热源由吸附式热泵转换为高温的热源，并由热电转换装置转换为电能，用于供给空调系统的电力，并将多余的电能储存在电能储存装置内备用。

所述的电能储存装置采用锂离子电池、镍氢电池或镍镉电池；电能储存装置利用充放电控制器控制其充放电。

在所述的吸附式热泵的外壳内装有传感器，传感器的输出信号传输给一控制器去控制吸附式热泵的吸附和解吸过程的转换。

所述的传感器为压力传感器或温度传感器。 

吸附器-解吸器单元在吸附时，外壳内的压力和温度升高；在解吸时，外壳内的压力和温度较低；在外壳内的压力或温度升高或较低到设定值时，控制器去控制换热器和冷凝-蒸发管循环回路上的循环泵，适时进行吸附式热泵的吸附和解吸过程的转换，缩短吸附剂的吸附和解吸的转换过程，提高了热泵的工作效率。

本发明的优点是：利用热电转换装置将热能转换为电能，并储存在锂离子蓄电池内，一方面大大提高了电能密度，节省了占用空间；另一方面，利用电力驱动常规的压缩机式空调系统，容易实现空调温度的控制精度，能够满足对空调要求较高的场合的使用要求；另外，利用传感器测量吸附式热泵的散热器内部的参数，根据该参数值控制吸附和解吸的转换频率，可以缩短吸附剂的吸附和解吸的转换过程，提高了热泵的工作效率。

附图说明

图1是本发明的总体构成示意图。

图2是图1中吸附式热泵的结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明一种使用低品位热源热泵的电储能高效率空气调节设备，包括低品质热源（包括常规的循环系统）1、吸附式热泵2（包括常规配套的循环控制系统）、热电转换装置3、电能储存装置4和空调系统5，所述的空调系统5为压缩式空调系统。低品质热源1由吸附式热泵2转换为高温的热源，并由热电转换装置3转换为电能，用于供给空调系统5的电力，并将多余的电能储存在电能储存装置（蓄电池）4内备用。

所述的电能储存装置4采用锂离子电池、镍氢电池或镍镉电池；电能储存装置4利用充放电控制器6（常规技术）控制其充放电。

所述的热电转换装置3为常规技术，如采用碱金属热电转换器或温差热电偶单元组生电法及温差热电转换器（CN98113410.6）等。

所述的吸附式热泵2的结构和循环系统为常规技术，它在外壳21内设有由换热器22和固体吸附材料23组成的吸附器-解吸器单元24。该吸附器-解吸器单元24与一冷凝器-蒸发器单元（包括冷凝-蒸发管26和冷凝-蒸发剂27）一起装在一个公共的对周围环境密封的外壳21内。其中，该吸附器-解吸器单元24与冷凝器-蒸发器单元26通过一可渗透吸附物的元件25彼此隔开。在换热器22和冷凝-蒸发管26的循环回路上各装有循环泵7和8。

在外壳21内装有传感器29，传感器29的输出信号传输给一控制器28去控制吸附式热泵2的吸附和解吸过程的转换。所述的传感器29采用压力传感器或温度传感器。吸附式热泵2工作时，吸附器-解吸器单元24在吸附时，外壳21内的压力和温度升高；在解吸时，外壳21内的压力和温度较低。在外壳21内的压力或温度升高或较低到设定值时，控制器28去控制换热器22和冷凝-蒸发管26循环回路上的循环泵7和8，适时进行吸附式热泵2的吸附和解吸过程的转换，缩短吸附剂的吸附和解吸的转换过程，提高了热泵的工作效率。