本实用新型专利技术涉及利用自然能的储能装置和二氧化碳热泵耦合系统。本实用新型专利技术提供的利用自然能的储能装置，包括二氧化碳循环系统、保温罐、蓄热介质、光能集热器、集热管和换热件，所述蓄热介质设置在所述保温罐内部，所述集热管包括集热端和换热端，所述换热端位于所述保温罐内；所述换热件设置在保温罐内，所述换热件的两端分别与二氧化碳循环系统连接，低温二氧化碳通过所述换热件后，与所述蓄热介质换热，使二氧化碳处于较高的蒸发温度，进而使整个系统具有较高的制热系数。其特征在于：把光能集起来的热能通过相变蓄能材料以相变形式储存于保温罐体中，在空调制热时，蓄热介质产生相变放热。生相变放热。生相变放热。
【技术实现步骤摘要】
利用自然能的储能装置和二氧化碳热泵耦合系统
[0001]本技术涉及空调领域，特别涉及利用自然能的储能装置和二氧化碳热泵耦合系统。
技术介绍
[0002]近年来，相变储能成为国内外能源利用和材料科学方面研究的热点。相变储能技术可以解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾，是提高能源利用率的有效手段。在我们生活的自然界中，太阳能资源储存量非常丰富，而在中国的西北地区干空气能储存量也非常可观，充分利用这些可再生能源为我们的生活生产服务，能够在很大程度上缓解能源紧张及能源消耗居高不下的问题，这非常值得去探讨和研究。
[0003]空调能耗在建筑能耗中占有相当大的比例。每年冬、夏季节都是空调使用频繁的时候，在当今能源紧张而能源消耗居高不下、环境污染问题突出的情况下，节能减排是社会持续发展的必需。
[0004]随着国际社会对节能减排、环境保护方面的关注度不断加强，氟利昂制冷剂的淘汰步伐也随之加快，二氧化碳作为一种安全、环保的制冷剂，具有广泛的应用前景和可观的经济价值。以二氧化碳作为介质的空调系统，是本行业研究从新方向，如果仅仅依靠二氧化碳压缩机和传统换热器产生的热量，将加大二氧化碳压缩机的负荷，并增加了能耗，和如何解决二氧化碳制热的效率问题，是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、利用光能和空气能的利用自然能的储能装置。本技术还提供了耗能低、热量供应充分的二氧化碳热泵耦合系统。
[0006]本技术提供的利用自然能的储能装置，其技术方案为：
[0007]一种利用自然能的储能装置，包括二氧化碳循环系统、保温罐、蓄热介质、光能集热器、集热管和换热件，所述蓄热介质设置在所述保温罐内部，所述集热管包括集热端和换热端，所述换热端位于所述保温罐内，所述集热端获得所述光能集热器接受光线照射后转换的热能，所述集热管内的集热介质在集热端和换热端循环，将热量传递给蓄热介质；所述换热件设置在保温罐内，所述换热件的两端分别与二氧化碳循环系统连接，低温二氧化碳通过所述换热件后，与所述蓄热介质换热，使二氧化碳处于较高的蒸发温度，从而使整个系统具有较高的制热系数。
[0008]优选地，二氧化碳入口和/或二氧化碳出口的管道上设置有第一电子膨胀阀。
[0009]优选地，所述集热管内的集热介质是乙二醇；所述蓄热介质是水。
[0010]优选地，所述保温罐具有内层和外层，内层和外层之间设置有隔热材料；所述蓄热介质是相变储能材料；所述集热管具有倾斜角度。
[0011]优选地，所述储能装置包括空气能集热器，所述空气能集热器的一端位于所述保
温罐内，另一端位于所述保温罐外，与热风进行换热，所述空气能集热器内的集热介质循环后将风热传递给蓄热介质。
[0012]本技术还提供了一种二氧化碳热泵耦合系统，所述耦合系统包括依次相连通的二氧化碳压缩机、末端换热器、储液罐和室外换热器，所述室外换热器包括闪蒸换热装置和储能装置，所述耦合系统包括两个循环，第一个循环依次为二氧化碳压缩机、末端换热器、储液罐和闪蒸换热装置，第二个循环依次为二氧化碳压缩机、末端换热器和储能装置；所述储能装置是上述的利用自然能的储能装置。
[0013]优选地，所述储液罐进口端的管道上设置有单向溢流阀；所述室外换热器与所述储液罐之间的管道上设置有第三电子膨胀阀；所述末端换热器的管道上串接有第四电子膨胀阀组。
[0014]优选地，所述耦合系统包括第一四通阀和第二四通阀，所述第一四通阀的四个接口分别与二氧化碳压缩机吸气端、二氧化碳压缩机排气端、室外换热器、末端换热器连接；所述第二四通阀的四个接口分别与室外换热器、储液罐进液口、储液罐出液口、末端换热器连接。
[0015]优选地，所述中央空调还包括压力调节装置，所述压力调节装置包括压力调节罐，所述压力调节罐与所述储液罐通过管道相连通，所述压力调节罐与所述二氧化碳压缩机吸气端管道连接；所述压力调节罐与所述二氧化碳压缩机吸气端管道之间设置有第三电子膨胀阀。
[0016]本技术的实施包括以下技术效果：
[0017]本技术中，把光能集起来的热能通过相变蓄能材料以相变形式储存于保温罐体中，在空调制热时，低温二氧化碳通过换热件，蓄热介质产生相变放热，将低温二氧化碳变成高温二氧化碳，经压缩机抽吸后循环到制暖空间制暖。由于蓄热介质相变时会释放大量的热量，因此可以将光能转换的热能存储在保温罐中，需要说明的是，可以将白天的太阳能储存在保温罐中，夜晚通过相变放热的方式使用热能。
[0018]本技术的二氧化碳热泵耦合系统，在阳光充足时可以利用太阳能进行制热，绿色环保，并且可以将白天的太阳能储存起来晚上使用，当储能装置的热量不够用时，再启动闪蒸换热装置，保证了换热的正常进行。
[0019]能够保证在压缩机制热时，不管有没有太阳光，水的相变潜热使其制热效率稳定在较高的状态。只要有光线，就会制热，冻融循环使得换热更充分，在光照充分的地方，蓄热介质如果能够达到20℃，其蒸发压力将在55KG以上，制热效率大概能达到10。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例1的利用自然能的储能装置结构示意图。
[0021]图2为本技术实施例1的一种二氧化碳热泵耦合系统结构示意图。
[0022]图3为本技术实施例2的利用自然能的储能装置结构示意图。
[0023]图中：1、保温罐；2、隔热材料；3、蓄热介质；4、光能集热器；5、集热管；6、换热件；7、第一电子膨胀阀；8、二氧化碳入口；9、二氧化碳出口；10、二氧化碳压缩机；11、末端换热器；12、储液罐；13、闪蒸换热装置；14、储能装置；15、单向溢流阀；16、压力调节罐；17、第二电子膨胀阀；18、第三电子膨胀阀；19、第四电子膨胀阀组；20、换热管；21、气溶胶进口；22、气溶
胶出口；23、第一四通阀；24、第二四通阀；25、空气能集热器。
具体实施方式
[0024]下面将结合实施例以及附图对本技术加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本技术的理解，而对其不起任何限定作用。
[0025]实施例1
[0026]参见图1所示，本实施例提供的一种利用自然能的储能装置14，包括二氧化碳循环系统、保温罐1、蓄热介质3、光能集热器4、集热管5和换热件6，所述蓄热介质3设置在所述保温罐1内部，所述集热管5包括集热端和换热端，所述换热端位于所述保温罐1内，所述集热端获得所述光能集热器4接受光线照射后转换的热能，所述集热管5内的集热介质在集热端和换热端循环，将热量传递给蓄热介质3；所述换热件6设置在保温罐1内，所述换热件6的两端分别与二氧化碳循环系统连接，低温二氧化碳通过所述换热件6后，与所述蓄热介质3换热，使二氧化碳处于较高的蒸发温度，从而使整个系统在冬季具有较高的制热系数。所述保温罐1是圆形，所述换热件6是盘管；所述集热管5是圆管。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用自然能的储能装置，其特征在于：包括二氧化碳循环系统、保温罐、蓄热介质、光能集热器、集热管和换热件，所述蓄热介质设置在所述保温罐内部，所述集热管包括集热端和换热端，所述换热端位于所述保温罐内，所述集热端获得所述光能集热器接受光线照射后转换的热能，所述集热管内的集热介质在集热端和换热端循环，将热量传递给蓄热介质；所述换热件设置在保温罐内，所述换热件的两端分别与二氧化碳循环系统连接，低温二氧化碳通过所述换热件后，与所述蓄热介质换热，使二氧化碳处于较高的蒸发温度，从而使整个系统具有较高的制热系数。2.根据权利要求1所述的一种利用自然能的储能装置，其特征在于：二氧化碳入口和/或二氧化碳出口的管道上设置有第一电子膨胀阀。3.根据权利要求1所述的一种利用自然能的储能装置，其特征在于：所述集热管内的集热介质是乙二醇；所述蓄热介质是水。4.根据权利要求1所述的一种利用自然能的储能装置，其特征在于：所述保温罐具有内层和外层，内层和外层之间设置有隔热材料；所述蓄热介质是相变储能材料；所述集热管具有倾斜角度。5.根据权利要求1所述的一种利用自然能的储能装置，其特征在于：所述储能装置包括空气能集热器，所述空气能集热器的一端位于所述保温罐内，另一端位于所述保温罐外，与空气能进行换热，所述空气能集热器内的集热介质循环后将空气热传递给蓄热介质。6.根据权利要求5所述的一种利用自然能的储能装置，其特征在于：空气能集热器位于保温罐内的换热端与光能集热...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建国，周成君，谢伟波，王全江，康建慧，张继龙，赵辉，郝立轩，毛同芹，曹文婕，晁海英，马越峰，
申请(专利权)人：北京市京科伦工程设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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