[實用新型]模塊式水蓄冷蓄熱布水器

有效

• 申請號: 201120425603.8
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN202281435U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 周立;閆仲鵬
• 申請（專利權）人: 周立;閆仲鵬
• 主分類號: F25D1/00
• 分類號: F25D1/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;雷電

技術領域

本實用新型涉及一種水蓄冷(熱)池，具體是一種水蓄冷(熱)池用在需要制冷(熱)場合的蓄能空調系統的模塊式水蓄冷蓄熱布水器。

背景技術

在人類許多生產、生活的地方都需要供冷(熱)，我們在家里、在辦公室、在商場等地方夏天需要供冷。冬天需要供熱。隨著經濟的發展，城市規模的擴大和用電結構的改變，用電高峰負荷呈現快速增長的趨勢。為了滿足用戶的高峰期電力需求，電力部門一方面必須建設新電站增加電網容量，另一方面必須提高電網的調峰能力，適應用戶的負荷變化。用戶方面也應采取節能和調荷技術，否則在用電高峰時只能通過拉閘限電的方法減輕壓力。

水蓄冰技術就是針對這種局面提出并得以運用的。它是讓制冷機組在夜間電力負荷低谷(也是電價低谷)時運行，并將產生的冷量儲存起來(制成低溫水)，在次日用電高峰，將冷量釋放山來，滿足用冷負荷，以實現用戶側用電的移峰調谷，達到均衡電網負荷的目的。減少國家對新增電站和電網的投資，穩定電廠機組負荷水平，改善機組運行效率，降低發電成本，利于電網安全穩定運行，促進環境保護；同時對用戶來說。可利用白晝和夜間峰谷電價差及運行時間差達到節約空調運行費用。

水蓄冷系統主要由制冷主機、蓄水池、循環水泵、循環水管及其各種控制閥門組成。而蓄冷量大小主要是由蓄水池容積決定的。但是在相同的容積下，蓄冷效率是非常關鍵的，而決定蓄冷效率的就是蓄水池中的布水器，因此，在水蓄冷系統中布水器的設計和制作是關鍵。由于每個水蓄冷系統中蓄水池的大小和結構均不相同，每個布水器的設計和制作也不同。

為了提高水蓄冷池的蓄冷能力，提高水蓄冷系統蓄冷效率，應當維持盡可能大的蓄冷溫差并防止儲存冷水與回流熱水的混合，在水溫大于4℃時，，溫度升高密度減小，而在0～4℃范圍內，溫度升高密度增大，3.98℃時水的密度最大。自然分層蓄冷就是依靠密度大的水自然會聚集在蓄冷池的下部，在分層蓄冷中使溫度為4～6℃的冷水聚集在蓄冷池的下部，而10～18℃的熱水自然地聚集在蓄冷池的上部，來實現冷熱水的自然分層。

自然分層水蓄冷槽的結構形：在蓄冷池中設置了上下兩個均勻分配水流布水器，為了實現自然分層的目的，要求在蓄冷和釋冷過程中，熱水始終是從上部布水器流入或流出，而冷水是從下部布水器流入或流出，為確保自然分層的效果應嚴格控制Re數、Fr數，盡可能形成分層水的上下平移運動。

在自然分層水蓄冷槽中，斜溫層是一個影響冷熱分層和蓄冷池蓄冷效果的重要因素，它是由于冷熱水間自然的導熱作用而形成的一個冷熱溫度過渡層。它會由于通過該水層的導熱、水與蓄冷池壁面和沿池壁的傳熱，并隨著儲存時間的延長而增厚，從而減少實際可用蓄冷水的體積，減少可用蓄冷量。

明確而穩定的斜溫層能防止蓄冷池下部冷水與上部熱水的混合，蓄冷池儲存期內斜溫層變化是衡量蓄冷池蓄冷效果的主要考察指標。一般希望斜溫層厚度在0.3～1.0m之間。為了防止水的流入和流出對儲存冷水的影響，在自然分層水蓄冷槽中采用的布水器應使水流以較小的流速均勻地流入蓄冷池，以減少對蓄冷池水的擾動和對斜溫層的破壞。

蓄水池設計有布水系統，布水系統按照弗蘭克準則來設計，充分利用蓄水溫差，并通過調溫閥交換出穩定溫度的空調用冷水。蓄水池通過布水器從池中取水和向池中送水，布水器可使水緩慢的流入和流出水池，以盡量減少紊流和擾亂溫度劇變層。當蓄冷時，隨著冷水不斷從下部送入水池和熱水不斷從上部被抽出，溫度劇變層穩步上升。反之，當取冷時，隨著熱水不斷從上部流入和冷水不斷從下部被抽出，溫度劇變層逐漸下降。好的分層的蓄冷水池所蓄存能量的95％以上可以有效地用于供冷。

布水器放置于蓄冷水池的上部(熱水)和底部(冷水)。它的作用是使水以重力流平穩地流入或引出水槽，以便使水按不同溫度相應的密度差異依次分層，形成并維持一個穩定的斜溫層，以確保水流在貯槽內均勻分布，擾動小。此斜溫層流體力學特性可用弗蘭德(Frande)準數決定，同時也受雷諾(Renolds)準數及系統運行合理與否的影響。

對于蓄熱水池，其原理與上述蓄冷水池類似。

現實中每個項目均需根據不同的蓄水池設計成不同的布水器，再在現場進行設計與制作，以確保水流到達各布水口時流速和流量的穩定、均勻。這樣必然導致每個蓄水池的蓄水性能不一致，而且施工難度大，成本高。

發明內容

本實用新型提供一種模塊式水蓄冷蓄熱布水器，以解決背景技術中存在的技術問題。