[實(shí)用新型]一種螺旋式大溫差水蓄冷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420154743.X
• 申請(qǐng)日: 2014-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN203785146U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董凱軍;周群;胡濤;劉小偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及到蓄冷裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水蓄冷空調(diào)技術(shù)作為一種利用水的顯熱進(jìn)行冷量儲(chǔ)存的技術(shù)：在不需要冷量或者需要冷量較少的時(shí)間段（夜間電網(wǎng)低谷時(shí)，同時(shí)也是空調(diào)負(fù)荷低谷）利用制冷設(shè)備制備低溫水儲(chǔ)存起來，然后在空調(diào)用冷或者工藝用冷高峰期（白天電網(wǎng)高峰時(shí)，通常也是空調(diào)負(fù)荷高峰）以滿足需求。作為一種電力移峰填谷的有效途徑，可以起到運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的效果，得到了廣泛的應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用中如何減少水蓄冷槽體的占用空間，減少蓄冷損失，提高利用效率顯得特別重要。

目前的蓄冷技術(shù)主要采用雙槽或多槽式，迷宮式，單槽隔膜式，單槽溫度分層式等幾種。雙槽式總有一個(gè)槽體不能被利用，空間利用率低；多槽式系統(tǒng)運(yùn)行需要多個(gè)閥門切換，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行控制難度大；迷宮式水流速不易控制，易形成漩渦或者短路形成死區(qū)，此外存在部分冷溫水混合，水阻力較大等缺點(diǎn)；單槽隔膜式中隔膜不斷地上下拉升，對(duì)膜的要求較高，實(shí)用性低；目前普遍使用單槽溫度分層式，主要利用水在4℃時(shí)密度最大，利用在無攪拌的情況下出現(xiàn)“下冷上熱”的現(xiàn)象進(jìn)行自然溫度分層蓄冷，但是需要精確設(shè)計(jì)、施工，保證斜溫層的厚度盡可能的小，以提高蓄冷效率，且蓄冷溫度最低不小于4℃。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決雙槽式蓄冷空間利用率低；迷宮式蓄冷流動(dòng)阻力大、蓄冷效率較低；多槽式蓄冷系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行控制難度大；單槽隔膜式蓄冷實(shí)用性低；單槽溫度分層式斜溫層控制難度大、蓄冷效率低、且蓄冷溫度最低不小于4℃等問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案：一種螺旋式大溫差水蓄冷裝置，包括蓄冷水罐或蓄冷水槽，其上分別設(shè)有蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口和蓄冷出水口/釋冷進(jìn)水口，在所述蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)設(shè)螺旋式分隔結(jié)構(gòu)所述螺旋式分隔結(jié)構(gòu)由防水隔熱分隔物組成，蓄冷水罐或蓄冷水槽的軸截面上設(shè)有以中軸線為軸心由防水隔熱分隔物向外環(huán)繞形成的連續(xù)的螺旋流道，該螺旋流道一端與蓄冷出水口/釋冷進(jìn)水口相通，另一端與蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口相通。

采用防水隔熱材料制作螺旋分隔物，布置在蓄冷水罐或者蓄冷水池中，形成一個(gè)連續(xù)的螺旋流道。在蓄冷/釋冷過程中，由于防水隔熱分隔阻止冷溫水直接混合，沿螺旋流道方向，僅有小段流道內(nèi)冷溫水直接混合傳熱，隨著蓄冷/釋冷過程的進(jìn)行，始終僅有相鄰兩流道通過分隔的緩慢傳熱；在蓄冷結(jié)束后，罐內(nèi)水溫一致，僅有罐體傳熱損失。

根據(jù)蓄冷/釋冷能力的大小及經(jīng)濟(jì)水流速，確定螺旋分隔物的間距，并保證螺旋流道的截面積相等；根據(jù)蓄冷溫差的大小及蓄冷效率，確定螺旋分隔物的級(jí)數(shù)。

由于不依賴溫度分層實(shí)現(xiàn)蓄冷，可以突破分層蓄冷水溫4℃的下限，進(jìn)一步降低蓄冷水溫，提高蓄水溫差，減少蓄冷槽體的體積。

由于沒有溫度分層的要求，即沒有水流穩(wěn)定性的限制，可以取消溫度分層法中的布水器。同時(shí)減少了溫度分層法中布水器占用的無效空間，提高了單位體積蓄冷密度。

本實(shí)用新型的的螺旋式大溫差水蓄冷裝置，首先它是應(yīng)用于水蓄冷方向的，本專利的重點(diǎn)是螺旋式的結(jié)構(gòu)，是一個(gè)水蓄冷內(nèi)部空間的分隔形式，將整個(gè)蓄冷空間分隔成若干個(gè)小流道，而整個(gè)流道是連貫的，可應(yīng)用于大溫差水蓄冷。

本實(shí)用新型這種采用螺旋式分隔用于實(shí)現(xiàn)大溫差水蓄冷的結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于方形，圓形等其他形狀的蓄冷裝置。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)也可用于相應(yīng)的水蓄熱工程。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型應(yīng)用于大溫差水蓄冷裝置的螺旋分隔結(jié)構(gòu)，由螺旋式分隔形成螺旋流道，在蓄冷/釋冷過程中僅有兩個(gè)相鄰流道存在溫差傳熱，冷溫水混合傳熱減少，并能實(shí)現(xiàn)大溫差蓄冷，這是一種有效提高蓄冷密度和效率的裝置；由于螺旋形的結(jié)構(gòu)，無“死水”區(qū)，不形成漩渦，并能減小流動(dòng)阻力，降低循環(huán)泵的泵耗。

附圖說明

圖1是螺旋式分隔蓄冷水罐平面示意圖；

圖2是螺旋式分隔蓄冷水罐剖面示意圖；

圖3是蓄冷水罐蓄冷工況示意圖；

圖4是蓄冷水罐釋冷工況示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1—蓄冷水罐或蓄冷水槽，2—螺旋式分隔結(jié)構(gòu)，21-防水隔熱分隔物,3—蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口，4—蓄冷出水口/釋冷進(jìn)水口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例：