蓄能空调产业专利技术发展情况分析

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1、蓄能空调产业专利技术发展情况分析　　摘要：环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何合理的利用能源为人类创造现代生活已经成为当今社会的共识。在人类共同警视的时期，蓄能空调应运而生。本文介绍了蓄能空调的基本概念、蓄能空调工作原理，对国内蓄能空调的相关专利进行了检索，并进行了定性与定量分析，为该领域的研究者和企业提供专利信息参考，以期为我国蓄能空调行业的研究开发与市场发展提供技术依据。　　关键词：蓄能空调；蓄能技术；专利分析　　1引言　　随着城市化进程的不断加快，城市建筑能耗呈现加速增长的趋势，而建筑能耗中50%以上为空调用电。据统计

2、，国内部分大城市的高峰用电量中空调用电就占了30%6以上，这样使得电力系统峰谷电价差急剧增加，电网负荷率明显下降。电网不得不实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，给人们正常的生活带来不少影响，解决该问题的有效办法之一是应用蓄能技术。采用蓄能空调系统，可以全部或部分转移制冷设备的运行时间，相当于把难以储存的电能实现了储存，这样就可以减少用户变配电设备的容量。减少制冷设备的容量，提高设备的利用率，节省运行费用，更重要的是改善了电网的峰谷负荷差，充分提高了电厂的效率，间接改善大气环境污染。为了移峰填谷、平衡电网压力、提高城市电网负荷率，国家电力

3、公司下属的各地方电力公司纷纷推出了峰谷分时电价政策，同时制订了针对蓄能空调技术推广使用的各种优惠政策，推动了蓄能空调技术的大力发展。　　2蓄能空调的基本概念及发展背景　　2.1蓄能空调的基本概念　　所谓蓄能空调，就是利用蓄能设备在空调系统不需要能量或用能量小的时间内将多余的能量储存起来，在空调系统需求能量大的时间将这部分能量释放出来的空调系统。根据使用对象和储存温度的高低，可以将蓄能空调分为蓄热空调和蓄冷空调。按蓄能空调的蓄能原理可分为潜热蓄能和显热蓄能：潜热蓄能是将物质发生相变所吸收或释放的热能储存起来，而显热蓄能则是将物质发生温度变

4、化时所吸收或释放的热能储存起来。在空调系统的应用中，以蓄冷为主。因此，本文主要介绍蓄冷空调。　　3蓄能空调工作原理　　3.1蓄冷空调系统　　3.1.1冰蓄冷空调系统　　冰蓄冷是利用冰的相变潜热进行冷量的蓄存。冰蓄冷具有如下特点：蓄冷密度大，体积只有水蓄冷的几十分之一，便于储存，对蓄冷槽的要求较低，占用的空间小，容易做成标准化、系列化的标准设备。同时，冰蓄冷槽可就地制造，为广泛应用创造了条件。其主要缺点是：制冷机组的蒸发温度降低（要达到-10～-5℃），使压缩机性能系数减小；空调系统设备与管路比水蓄冷空调系统复杂。对于现有常规空调系统改造

5、为蓄冷空调的系统，若用冰蓄冷困难较大，因为制冷主机的工况变化太大，空调末端设备也不适应。按蓄冰方式可分为盘管外蓄冰、封装冰蓄冷、冰片滑落式及冰晶式蓄冷。6　　3.1.2水蓄冷空调系统　　水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备，以保温槽作为蓄冷设备。空调主机在用电低谷时间将4～7℃的冷水蓄存起来，空调时将蓄存的冷水抽出使用。水蓄冷是利用水的温差进行蓄冷，可直接与常规空调系统匹配，无需其它专门设备。但这种系统只能储存水的显然，不能储存潜热，因此需要较大体积的蓄冷槽。　　3.2蓄热系统　　热泵装置在环境温度较低的情况下使用时，室外机组中的换

6、热器会结霜，严重影响其制热效果。热泵在化霜时会停止向室内供热，这造成了室内温度波动；同时使热泵运行效率降低。蓄热型热泵可以较好地改善热泵在低温下的运行性能。它利用低谷期电力，通过设备（热泵或电热器）产生热量，利用蓄热介质的显热或潜热特性，用一定方式将热量储存起来；而在电力负荷的高峰期将热量释放出来，以满足空调或生产工工艺的需要。（热泵蓄热系统示意图见图1）。6　　在冬季较高温度取暖时，冷凝器出来的热流体不是直接节流，而是先经过一个蓄热器，过冷后再节流，而后蒸发去压缩机。蓄热器中的蓄热材料不断吸收热量后温度升高，到一定温度后制冷剂过冷所释

7、放的热量用于平衡蓄热器的漏热量。当室外温度降到较低的温度时，蒸发器的换热效果明显下降，仅通过蒸发器吸收室外热量已无法制取预期的热量，此时就可以利用蓄热器来补充。它有并联和串联两种方法。并联法是指从冷凝器出来的制冷剂一部分流进蓄热器过冷后节流，再在蒸发器中吸热蒸发；而另一部分制冷剂经过三通阀1再节流后直接吸收蓄热器的热量蒸发，最后两部分气体在三通阀2中混合后进入压缩机。串联法是指在较低温度下，冷凝器的流体全部流过三通阀1，节流后在蓄热器中吸热蒸发。　　4蓄能空调专利技术的发展情况分析　　4.1检索方法　　有关蓄能空调的专利申请的国际专利分

8、类号主要集中F24F5/00这个分类号上，通过采用分类号加关键词的检索方式在CNABS中进行了全面检索，检索时间截止到2013年12月31日，检索后的数据作为此次分析的样本。　　4.2不同年份申请量的分布情