1.本实用新型涉及空气源热泵峰谷电价利用、可再生能源及废弃冷热源连续与分时利用技术领域，具体涉及一种冷热水蓄存型末端装置及其供冷供热系统。
背景技术：
2.碳减排工作已经进入总量控制阶段，建筑作为能源消耗的三大“巨头”之一，是温室气体排放的重要来源。中国建筑能耗从2000年至2017年呈持续增长趋势。 2000-2017年，城镇居住建筑(含采暖能耗)在38％～42％，农村建筑能耗则稳定在23％～24％。
3.我国目前农村的民用建筑面积为230亿平方米，占全国总建筑面积将近 40％；其中，北方农宅建筑总面积88亿平方米，占将近40％，供暖面积约为65 亿平方米。随着我国农村用户经济发展和生活水平的提高，供暖供冷需求显著增加，必将导致能源消耗增长。为减少寒冷地区冬季散煤供暖造成的环境污染，政府倡导这一地区推行供暖“煤改电”，采用空气源热泵供暖，从而导致供暖电费显著增加。同样，夏热冬冷地区农村居民也普遍采用空气源热泵供暖供冷。为充分空气源热泵及其它使用可再生能源的冷热源、废弃冷热源满足农村居民的供冷供暖需求，降低运行费用、减少环境影响。专利cn104048379中公开的一种相变蓄能式辐射采暖末端装置及控制方法，该系统利用相变材料，可以实现夜间蓄能和白天放能以减少运行费用；但该装置结构复杂，维修非常不方便，有一定的安全隐患，实用性差。专利cn111707111公开了一种新型的冬夏两用的集管型蓄热辐射板，利用辐射板换热片与换热管束穿插，辐射板夹层与换热管束之间空间内填充蓄热介质；但该装置不适用于间歇供暖供冷，也不能实现换热量调节。
技术实现要素：
4.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种冷热水蓄存型末端装置及其供冷供热系统，充分利用峰谷电价、可再生能源、废弃冷热源解决现有技术中夏热冬冷地区与寒冷地区农村居民夏季供冷、冬季供暖费用过高、不能根据使用需求进行分时调控问题。
5.解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型公开了一种冷热水蓄存型末端装置，包括箱体，在箱体内设有多个冷/热蓄能单元，箱体的两侧壁分别设有进风口和出风口，在进风口内侧设有风机；箱体外侧设有显示及控制面板，用于控制所述风机启停及转速；各冷/热蓄能单元通过冷/热媒管与冷热源相连；所述冷/热蓄能单元主要由储水罐、设于罐体内的冷/热媒管和盖板组成；所述储水罐为金属材料制成。箱体外侧有显示冷/热蓄能单元水位面板，通过水位计检测储水罐内的水位高度，以便及时补水。
7.本实用新型通过冷/热蓄能单元进行能量蓄存，在谷值电价时段、其它可再生能源如太阳能、废弃冷热充足时段进行蓄能，然后在非蓄能时段将所蓄能量释放出来，以供用户使用，同时，通过控制风机启停及转速，进而控制冷/热量释放，特别适用于农村居民，能有
效降低农村居民的运行费用，具有很好的实用性。
8.相比现有技术，本实用新型具有如下优点：
9.1、空气源热泵主机、其它使用可再生能源的冷热源与废弃冷热源通过冷/ 热媒管，在谷值电价时段、其它可再生能源如太阳能、废弃冷热充足时段将冷热量蓄存在本实用新型所述末端装置中，然后在峰值电价时段、其他可再生能源不充足时段将所蓄能量释放出来对房间进行供暖/供冷，无无效冷/热损失，供暖/ 供冷费用低。
10.2、本实用新型可根据所需蓄冷/热量增减冷/热蓄能单元数量，末端装置容量配置灵活。
11.3、本实用新型通过在进风口内侧设置变速风机以及出风口设有百叶出风口，用户可根据需要对供暖量或供冷量进行调节；而且末端装置冷热蓄存介质为水，安全价廉无污染，蓄能介质补给方便。
附图说明
12.图1为本实用新型一种冷热水蓄存型末端装置箱体结构示意图。
13.图2为冷热蓄存型末端装置的结构示意图。
14.图3为储水罐的结构示意图。
15.图中：1-冷热水蓄存型末端装置，2-冷/热媒管入口，3-冷/热媒管出口，4-凝结水排出口，5-进风口，6-显示及控制面板，7-冷/热媒分流器，8-冷/热媒汇流器， 9-出风口，10-冷凝水集水盘，11-箱体，12-冷/热媒管，13-盖板，14-储水罐。
具体实施方式
16.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
17.一、冷热水蓄存型末端装置
18.如图1～3所示，包括箱体11，在箱体11内设有多个冷/热蓄能单元，箱体的两侧壁分别设有进风口5和出风口9，在进风口5内设有变速风机，箱体外侧设有显示及控制面板6用于控制所述风机启停及转速；各冷/热蓄能单元通过冷/热媒管与冷热源相连，各冷/热蓄能单元通过冷/热媒管与冷/热媒分流器7、冷/热媒汇流器8相连，冷/热媒分流器、冷/热媒汇流器与冷热源相连。所述冷/热蓄能单元主要由储水罐14、设于罐体内的冷/热媒管12和盖板13组成。所述储水罐14 为热传导性良好的金属材料制成，如不锈钢。在本实用新型中，冷热源输出的冷 /热量通过冷/热媒管进入各冷/热蓄能单元，通过储水罐14中的冷/热媒管12对蓄能介质水进行冷却/加热，将冷/热量蓄存在水罐中，冷/热媒管再留回冷热源，完成一个蓄能循环。同时，设置于房间的蓄能末端装置向房间供冷/供暖，用户所需供冷/供暖量通过箱体外侧的显示及控制面板6控制风机启停及转速，通过双层百叶出风口9调节风向；从而满足用户对房间热环境的调控。在具体实施时，所述冷热源为空气源热泵主机、使用可再生能源的冷热源、废弃冷热源中的一种，其中废弃冷热源是指部分冷热源在使用后还残留的余热，例如，农村用户可根据自身需要，将燃烧后矿物原料的余热应用到本实施例中作为冷热源使用，所述冷热源通过冷/热媒管与冷热水蓄存型末端装置串联。蓄能单元冷/热媒管12为金属管，如铜管，其形状为螺旋形或u形，其两端分别连接冷/热媒分流器7和冷/ 热媒汇流器8，并经冷/热媒管12与冷热源相连。冷热源输出的冷/热量通过冷/ 热媒管
12进入冷/热媒分流器，通过冷/热媒分流器进入各冷/热蓄能单元中储水罐内，与储水罐中的水进行冷/热交换后，再在冷/热媒汇流器汇集后流回冷热源。所述储水罐14为可拆卸式圆柱形储水罐，采用金属材料如不锈钢制成，具有良好的热传导性能。所述单层百叶进风口5内侧布置有变速风机，出风口9为双层百页风口，进风口和出风口分别位于箱体相对的两侧。在储水罐内还设有水位仪，通过水位仪检测水位高度并向蓄能单元补水，用户可通过显示面板6观察储水罐 14水位高度，便于向蓄能单元及时补水。在箱体内还设有冷凝水集水盘10，冷凝水通过凝结水排出口4排出。
19.本实用新型还提供一种冷热源供冷供热系统，包括本实用新型所述冷热水蓄存型末端装置，将所述冷热水蓄存型末端装置设于房间内，由其在峰谷电价时向房间供冷/暖。
20.具体步骤包括：
21.(1)在谷值电价时段、其它可再生能源如太阳能、废弃冷热充足时段，开启冷热源，冷/热量通过冷/热媒管进入冷热蓄存型末端装置中，对冷热蓄存型末端装置中各冷/热蓄能单元储水罐中的水进行加热或冷却，从而通过各冷/热蓄能单元蓄能。
22.(2)当处于峰值电价时段、其他可再生能源不充足时段，通过冷热蓄存型末端装置对其所处房间进行供暖或供冷，节约供暖或供冷运行费。
23.(3)用户可根据需要对供暖量或供冷量进行调节，通过箱体前侧控制面板，启停风机及改变风机转速、并可通过双层百页出风口调节风向，便于用户对房间热环境进行调控。
24.在供冷/供暖季，冷/热媒通过冷/热源输出的冷热量经过冷/热媒管后进入冷/ 热媒分流器，再分别流入冷热蓄存型末端装置中多个储水罐的螺旋或u型交换管，冷却/加热储水罐中的蓄能介质水，吸/放热后的冷/热媒流入冷/热媒汇流器，又通过冷/热媒管回到冷热源以此循环，直到末端装蓄能完成，蓄能末端装置向房间供冷/供暖，并可通过风机调节供冷/供暖量，满足用户的热舒适需求。
25.二、实施例
26.为检验本实用新型在供暖使用效果，在人工气候室进行蓄热放热实验，房间长a＝2.9m，宽b＝2.5m，高h＝2.8m。窗户c
×
c＝0.6
×
0.6m，门d
×
e＝0.7
×
2.0m。
27.1、实验系统设备配置
28.热源采用电热水器，输出的热媒为水，冷热水蓄存末端装置设计如表1所示。
29.表1冷热水蓄存末端装置
30.外型尺寸(长
×
宽
×
高)0.9m
×
0.45
×
0.45m冷/热蓄能单元(直径、高、个数)0.2m、0.4m、8个冷热水蓄存末端装置蓄能介质水的质量(kg)100kg冷热水蓄存末端装置表面积(
㎡
)1.0
㎡
31.2、实验仪器及测点位置
32.表2实验仪器
33.序号实验仪器型号精度1热电偶数据采集仪keysightdaq970a0.0022超声波流量计bosheng jbs-2000h1.0％
34.热电偶式数据采集仪利用0℃冰水混合物进行校核。实验共布置12个测点，其中11个温度测点，1个流量测点，分别为：室外温度测点1个、供暖房间温度测点5个、蓄能单元温
度测点3个、末端装置热媒入口温度测点1个、末端装置热媒出口温度测点1个、末端装置热媒入口流量测点1个。
35.3、测试内容及结果
36.对冷热蓄存型末端装置进行以下几种工况进行测试：
37.1)供暖季边蓄边放工况1
38.室内外初始温度约16.5℃，室内外风速小于0.2m/s,控制热源热媒温度在 52℃左右，蓄存型末端装置内蓄能单元初始水温28℃，最终上升至50℃左右，关闭热源。
39.2)供暖季放热无风机调节工况2
40.室内外初始温度约16.5℃，室内外风速小于0.2m/s,末端装置内蓄能单元水温为50℃左右，末端装置放热，供暖房间的温度在16.7～20℃，蓄能单元水温降低到28℃左右。
41.3)供暖季放热有风机调节工况3
42.室内外初始温度约16.5℃，室外风速小于0.2m/s,末端装置内蓄能单元水温为50℃左右，末端装置放热并开启风机，供暖房间的温度在18.7～23.4℃，蓄能单元水温降低到28℃左右。
43.4、末端装置传热系数计算
44.cmδt＝kf(t
water-tn)
45.式中：c
‑‑
水的比热容，4200j/kg
·
℃；m
‑‑
末端装置水的质量，kg；δt
‑‑
水温变化，℃；t
water
‑‑
单元格水温,℃；tn‑‑
室内温度,℃
46.以供暖季放热开风机工况3模式为例，20分钟后室内温度基本保持稳定，热电偶数据采集间隔时间10分钟，计算末端装置平均传热系数k值,其基本计算参数如下表：
47.表3供暖季放热有风机工况3实验数据及传热系数
48.[0049][0050]
最终求得，供暖季放热有风机调节工况3，末端装置平均换热系数为 24.44w/（m2·
℃)。
[0051]
表4各工况传热系数
[0052]
工况k(w/m2·
k)供暖季放热开风机工况3k＝24.4w/（m2·
℃)
[0053]
末端装置开启风机的平均传热系数比未开风机的传热系数高3.7～5.3倍。该末端装置有蓄能功能且可以通过控制风机启停，达到调节供暖/冷量的目的。
[0054]
本实用新型与空气源热泵主机、其它使用可再生能源的冷热源与废弃冷热源结合，用于寒冷地区与夏热冬冷地区冬夏有冷热需求的农村建筑，可利用峰谷电价、可再生能源、废弃冷热源的间歇性特点，实现农村建筑的连续或分时供冷/ 暖，无无效冷/热损失，运行费用低，控制简单，布置容易，符合农户使用习惯，实用性强，适合在农村推广。
[0055]
本实用新型并不限于上述的实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或者近似的结构，均在本实用新型的保护范围之内。
[0056]
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。