辐射冷却盖板、包含该盖板的被动制冰的外融冰式蓄冰槽及空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种辐射冷却盖板、包含该盖板的被动制冰的外融冰式蓄冰槽及空调系统。

背景技术

蓄冷技术是目前降低空调系统装机容量、减少电网高峰时段空调用电负荷的重要手段之一，但是现有蓄冷技术只是达到“削峰填谷”的作用，实际上并未节约电量，减少能源消耗。

因此，需要新的技术和设备，以至少部分消除现有技术中存在的问题。例如，其可以减少空调系统的制冰能耗，减少碳排放，推动 2030年前碳达峰和2060年前碳中和事业的发展。

发明内容

本发明的目的在于减少空调系统的制冰蓄冰能耗，提供了一种被动制冰的外融冰式蓄冰槽及其在空调系统的耦合应用方法，该蓄冰槽可以通过辐射换热的方式向外太空发射红外线从而降低自身温度，并将冷量传递到蓄冰槽内部介质中储存，以达到减少空调系统制冰蓄冰能耗，节能减排的目的。

更具体地，根据本发明的一方面，提供一种用于被动制冰的外融冰式蓄冰槽的辐射冷却盖板(1)，其特征在于，包括

铜基板(1-6)；

在铜基板(1-6)之上的铝层(1-5)；

在铝层(1-5)之上的非晶硅层(1-4)；

在非晶硅层(1-4)之上的Si

在Si

设置在支撑框架(1-2)顶部上的ZnSe窗口片(1-1)，其中所述Si

根据本发明的实施方案，其中所述铜基板(1-6)的厚度为 0.5-5mm，优选1-2mm；所述非晶硅层(1-4)的厚度为500nm-1000nm，优选650-750nm。

根据本发明的实施方案，其中所述铝层(1-5)的厚度为 100nm-300nm，优选130-160nm。

根据本发明的实施方案，其中所述Si

根据本发明的实施方案，其中所述ZnSe窗口片(1-1)的厚度为 2-5mm。

根据本发明的实施方案，其中所述辐射冷却盖板在大气窗口的发射率为0.8-0.95，在太阳光波段的反射率为0.85-0.95。

根据本发明的实施方案，其中所述真空腔的压力为10

根据本发明的另一方面，提供一种被动制冰的外融冰式蓄冰槽，包括根据本发明所述的辐射冷却盖板。

根据本发明的实施方案，其中所述蓄冰槽还包括顶部开口的蓄冰槽外壳(8)以及设置在外壳(8)内部的换热盘管(11)，所述辐射冷却盖板(1)盖封所述外壳(8)的顶部开口，并且接触所述换热盘管(11)的顶部。

根据本发明的另一方面，提供一种空调系统，包括根据本发明所述的蓄冰槽。

本发明利用被动辐射换热的方式，通过利用Si

本发明被动制冰的外融冰式蓄冰槽以及空调系统是减少空调系统制冰能耗，间接降低碳排放的一种有效手段。

附图说明

参照以下描述的附图和权利要求，可以更好地理解本申请的特征。附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本文所述的原理上。在附图中，贯穿各个视图，相似的数字用于指示相似的部分。

图1是根据本申请的一个实施方案的被动制冰的外融冰式蓄冰槽结构的截面示意图。

图2是图1所示的被动制冰的外融冰式蓄冰槽结构的俯视示意图。

图3是根据本申请的一个实施方案的用于被动制冰的外融冰式蓄冰槽的辐射冷却盖板的结构示意图。

图4是根据本申请的一个实施方案的被动制冰的外融冰式蓄冰槽在空调系统的耦合应用示意图。

其中：1辐射冷却盖板，1-1ZnSe窗口片，1-2亚克力结构,1-3Si

具体实施方式

以下结合附图和实施实例对本发明做进一步的说明，所提及内容并不用于限制本发明。

图1和图2是根据本申请的一个实施方案的被动制冰的外融冰式蓄冰槽结构的截面以及俯视示意图。图3是根据本申请的一个实施方案的用于被动制冰的外融冰式蓄冰槽的辐射冷却盖板的结构示意图。

参考图3，该实施例的辐射冷却盖板1可以包括铜基板发明1-6 发明、在铜基板发明1-6发明之上的铝层发明1-5发明、在铝层发明 1-5发明之上的非晶硅层发明1-4发明、在非晶硅层发明1-4发明之上的Si

所述辐射冷却盖板的做法如下：将厚度为0.5-5mm，优选1-2mm 的铜作为铜基底1-6，铜基底1-6上通过导热硅胶或者其他合适的粘合剂紧密连接厚度为100nm-300nm优选130-160nm的铝层1-5，起到反射太阳辐射的作用；在铝层1-5上铺设厚度为500nm-1000nm，优选650-750nm的非晶硅层1-4，由于非晶硅层1-4和铝层1-5表面光滑平整，可以将非晶硅层1-4置于铝层1-5上，按压非晶硅层1-4，使两者之间紧密接触，这样铝层1-5与非晶硅层1-4之间可以通过分子间作用力紧密连接.

然后利用喷涂设备将Si

待其干燥充分后，在Si

参考图1和图2，本实施方案的被动制冰的外融冰式蓄冰槽可以包括辐射冷却盖板1、制冷剂进口管2、制冷剂出口管3、进口布水器4、出口布水器5、载冷剂进口管6、载冷剂出口管7、外壳8、保温材料9、内支撑10、换热盘管11、分液器12以及集液器13。

蓄冰槽的外壳8顶部开放，所述射冷却盖板1位于蓄冰槽顶部，封盖外壳8的开口，起到辐射冷却的作用。所述换热盘管11位于外壳8的内部，其顶部与所述辐射冷却盖板紧密连接。所述制冷剂进出口管分(2,3)别位于蓄冰槽外壳8两侧，用于连接空调系统的进出口，通过分液器和集液器使制冷剂均匀分布。所述载冷剂进出口管 (6,7)位于蓄冰槽外壳8两侧，用于连接负荷侧进出口，通过布水器(4,5)使载冷剂均匀分布。所述内支撑起到保护盘管和载冷剂的作用。所述保温材料设置在所述外壳中，对蓄冰槽的底部和四壁起到保温作用。除辐射冷却盖板1外，蓄冰槽的其他一般结构为本领域技术人员所熟知，在此不再做过多的赘述。

本发明实施例中，辐射冷却盖板与换热盘管之间连接紧密，防止接触热阻的产生。二者之间的接触面积越大，则换热制冷效果越好。本发明辐射冷却盖板本身具有较高的红外线发射率，其可以将热量以红外线的形式通过8-13微米的大气窗口发射至温度只有3K(零下270 ℃)的外太空，从而降低自身的温度。其较高发射率可以通过一定厚度的Si

参考图4，本发明的被动制冰的外融冰式蓄冰槽可应用于空调系统中。下面具体说明本发明的被动制冰的外融冰式蓄冰槽在空调系统的耦合应用方法。

首先，将上述蓄冰槽的制冷剂进口管2与空调系统的制冷剂出口 b相连接并设置阀门V1；将制冷剂出口管3与空调系统的进口a相连接并设置阀门V2。

其次：将载冷剂进口管6与负荷侧出口d相连接并设置阀门V3；将载冷剂出口管7与负荷侧进口c相连接并设置阀门V4；在b-c管段设置阀门V5。

第三步：通过调节阀门的开关，来实现不同的运行工况，具体如下：

制冰工况

当被动制冰的外融冰式蓄冰槽蓄冰量不足时，可打开阀门V1、 V2，关闭V3、V4和V5。使空调系统补充不足的制冰负荷。

释冷工况

当需要释放储存冷量时，打开阀门V3、V4，关闭V1、V2和V5。使储存的冷量承担负荷。

联合运行工况

当需要两者同时工作，打开阀门V3、V4和V5，关闭V1、V2，使蓄冷槽和空调机组并联，共同承担负荷。

应当理解，以上公开的以及其他特征和功能的变型或其替代可以组合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员可以随后进行其中各种目前无法预料或无法预料的替代，修改，变化或改进，这些替代，修改，变化或改进也意在由所附权利要求书所涵盖。