[發明專利]一種隔間分形蓄冰槽

有效

• 申請號: 201610685511.0
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN111351165B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 陳永平;戴俏波;王賀;鄧梓龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25D3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種隔間分形蓄冰槽，包括槽體及設置在槽體內的盤管，所述的盤管包括進液總管、出液總管以及連接在進液總管和出液總管之間的連接管，所述連接管包括間隔設置在所述進液總管和出液總管上的豎直盤管和連接水平方向上相鄰兩個豎直盤管的水平盤管，在所述的豎直盤管上布置有熱擴散板，所述的熱擴散板的高度與所述的豎直盤管高度相當，所述熱擴散板為沿水平方向以所述的豎直盤管為基礎向內外兩側鋪展開來的隔間分形結構。本發明提高了蓄冰槽的結構緊湊型，能有效改善熱量的傳遞方式，實現了熱量由點到體的最佳路徑的傳導，大大減少了熱量傳導距離，減少了熱量的損失，強化了換熱性能，進而達到高效換熱和節能的目的。

技術領域

本發明涉及一種蓄冰槽，具體涉及的是一種為提高換熱性能，增強蓄冰能力而設計的具有隔間分形結構及相變微膠囊流體載冷劑特征的蓄冰槽。

背景技術

隨著夏季空調使用量的增大，經常會出現能源緊缺，電力供應緊張的情況。發展蓄冷技術，利用峰谷電價的差值，可以實現晚上蓄冷，白天使用，從而減小了空調使用時的電網壓力，達到節能和節電的目的。

冰盤管式蓄冰槽是應用較廣泛的一種蓄冷裝置，是由沉浸在水槽中的盤管構成換熱表面的一種蓄冰設備，在蓄冷過程，載冷劑或制冷劑在盤管內循環，吸收蓄冰槽中水的熱量，在盤管外表面形成冰層。作為蓄冷介質，冰的相變潛熱大，性能穩定，成本低廉，量大易得，無污染，相變溫度基本恒定，其缺點是熱導率低，以致蓄冷和釋冷過程的溫度梯度較大，增加了蓄冷和釋冷過程的能量損失，因此為了改善蓄冰槽的導熱性能，提高蓄冰槽的能量利用效率，迫切需要尋找一種新型高效的導熱增強蓄冰槽。

為實現熱量由點到面的徑向擴散傳播，強化蓄冰過程中的換熱過程，本發明在原有冰盤管式蓄冰槽的基礎上，在豎直盤管上布置隔間分形結構，并采用相變微膠囊流體作為載冷劑，以改善蓄冰槽的導熱性能，增強蓄冰能力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種具有隔間分形結構及相變微膠囊流體載冷劑特征的蓄冰槽，該蓄冰槽優化了流體傳遞結構，采用了具有換熱效率更高的相變微膠囊流體，從而擴大了冷源和熱源與蓄冷介質的接觸面積，改善了蓄冰槽內的導熱性能，提高了蓄冰槽的能量利用效率，更好地達到節能與節電的目的，同時使蓄冰槽的結構更緊湊。

技術方案：

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種隔間分形蓄冰槽，包括槽體及設置在槽體內的盤管，在所述盤管內有流動的載冷劑，其特征在于：所述的盤管包括進液總管、出液總管以及連接在進液總管和出液總管之間的連接管，所述連接管包括間隔設置在所述進液總管和出液總管上的豎直盤管和連接水平方向上相鄰兩個豎直盤管的水平盤管，在所述的豎直盤管上布置有熱擴散板，所述的熱擴散板的高度與所述的豎直盤管高度相當，所述熱擴散板為沿水平方向以所述的豎直盤管為基礎向內外兩側鋪展開來的隔間分形結構，所述的熱擴散板包含m級(m≥2)，每級所述的熱擴散板連接著發散系數N＝2的下一級所述的熱擴散板，上下級所述的熱擴散板之間的夾角為90度，相鄰所述的豎直盤管之間的所述的熱擴散板相連通。

所述的槽體構成蓄冰槽的空間結構，其形狀為立方體，可由PE材料制成，其不易腐蝕，使用壽命長，且易控制水質，內夾保溫材料，外壁包裹厚聚苯板，由于所述的槽體內的冰水溫度較低，為減少冷量損失，對蓄冰槽和管路系統的保溫要求高，因此須增加絕熱層厚度，以免發生結露現象。

所述的載冷劑采用相變微膠囊流體。

所述的連接管為平行布置的單U型管或U形管的并聯。

連接管采用并聯的U形結構，使其結構更緊湊，使蓄冷和釋冷的溫度更均勻，所述的盤管可由紫銅制成，其具有優良的導熱性能，所述的盤管管徑較細，管間距離較小，設計的冰層厚度較薄，所述的盤管相對換熱表面積較大，因此會有利于蓄冰和融冰。