[發(fā)明專利]一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210586222.0
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115059952B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于海龍;史成鈺;吳盼榮;胡亮;徐亞運;孫運蘭;朱寶忠
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: F24D11/02
• 分類號: F24D11/02;F24D19/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，包括熱力網(wǎng)回水單元、相變密度差換熱單元、冰源熱泵單元、控制與運輸單元，

所述相變密度差換熱單元包括設(shè)置有若干個液位傳感器及溫度傳感器的換熱水箱（6），所述換熱水箱（6）內(nèi)部設(shè)置多個復(fù)合相變工質(zhì)（1006），上部連接管道（9）入口端，所述換熱水箱（6）內(nèi)還設(shè)置與管道（9）入口端平行的推力裝置（7）；

所述熱力網(wǎng)回水單元設(shè)置熱源入口和熱源出口與換熱水箱（6）組成回路；

所述冰源熱泵單元設(shè)置相變換熱器，所述管道（9）的出口端連接相變換熱器，所述相變換熱器內(nèi)部設(shè)有盤管，所述相變換熱器出口設(shè)置滑軌（11）和控制與運輸單元連接；

所述控制與運輸單元設(shè)置往復(fù)運輸裝置（13），彈性連接在相變換熱器出口處，所述往復(fù)運輸裝置（13）遠(yuǎn)離滑軌（11）一端的方向設(shè)置匹配復(fù)合相變工質(zhì)（1006）體積的轉(zhuǎn)輪凹槽，帶動復(fù)合相變工質(zhì)（1006）進(jìn)入換熱水箱（6）；所述控制與運輸單元還設(shè)置通過監(jiān)測冰源熱泵系統(tǒng)中的液位傳感器及溫度傳感器的變化來控制系統(tǒng)各部件啟停的控制區(qū)（16）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述冰源熱泵系統(tǒng)還包括與換熱水箱（6）連接的冰源熱泵補熱單元，用于輔助換熱水箱進(jìn)行補熱，所述冰源熱泵補熱單元利用自來水或自然水源提取凝固熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合相變工質(zhì)（1006）包括帶有空腔的泡沫金屬支撐材料（3），所述空腔內(nèi)設(shè)置熔點低，吸熱后熔融為液態(tài)，密度低于水的低密度相變材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述低密度相變材料的凝固點高于相變換熱器中液體溫度，所述低密度相變材料（4）選用石蠟或熔點低于熱源至少10℃的烷烴。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述熱力網(wǎng)回水單元設(shè)置一次側(cè)回水和二次側(cè)回水，連接一組或分別連接兩組相變密度差換熱單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱水箱（6）與管道（9）的連接處設(shè)置擋液板（8），所述控制區(qū)（16）鏈接擋液板（8），所述擋液板（8）與液面夾角不小于165°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪凹槽與換熱水箱（6）連接處設(shè)置擋板（5），所述控制區(qū)（16）鏈接擋板（5），控制復(fù)合相變工質(zhì)（1006）進(jìn)入數(shù)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述往復(fù)運輸裝置（13）上方設(shè)置滑槽（14），所述滑槽（14）與滑軌（11）相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)，其特征在于，所述控制與運輸單元內(nèi)設(shè)置有氣壓，所述相變換熱器內(nèi)的液面低于換熱水箱（6）的底部。

10.一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任一項所述的一種利用相變密度差換熱的冰源熱泵系統(tǒng)。