CN102798182B - 一种动态储能设备的蓄冰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态储能设备的蓄冰装置，其连接外部的制冷压缩机，并包括一容纳有水的箱体，所述箱体外层设置有保温层；其中，与所述制冷压缩机连接的热交换器设置在所述箱体的底部，并设置所述热交换器的进出管在一夹层桶状结构中；与所述夹层桶状结构同轴可相对旋转设置有一旋转刀体，所述旋转刀体具有至少一层用于刮冰的刮刀。本发明动态储能设备的蓄冰装置由于采用了对热交换器进出管的近距离刮刀方式，及时刮去在夹层桶状结构表面的结冰，提升了热交换效率；同时可以保持对箱体内冰水的搅拌功能，从而保证箱体内冰水在用电低峰期内进行蓄能，在用电高峰期内可以将冰水直接接入中央空调的循环制冷用水。
Description
技术领域
本发明涉及一种动态储能设备，尤其涉及的是一种动态储能设备中的蓄冰装置改进。
背景技术
现有技术中，随着能源的逐渐紧张，如何使能源更符合社会的实际需要，是目前技术发展的一个重点方向。由于目前输送的电源是最主要的基础能源形式，对能源的产生方来说，例如用煤发电的热电厂，其发电机组是不可能受控微调适合实际的用电需求变化的，其只能在一段时间内连续发电。
而社会的实际需要中，通常是在白天的用电需求高于夜晚，并且用电需求高的时候，会集中都需要用电，而且一旦发电电量不足，往往不仅是低电流运行，而是部分区域会跳闸停电，造成日常工作的严重受影响。
因此，目前各国政府包括中国已经意识到用电和发电规律的适配问题，并在着重发展用电低峰期的储能，而在用电高峰期进行补充。目前逐渐有相应的标准在制定中，例如在高峰期耗电量达到一定要求的大厦，需要同时建立储能模块。同时，高峰期用电和低峰期用电的价格也是差距极大的，因此，这也促使相关领域的技术人员在设计和发展低峰储能设备。
目前的储能节能理论，虽然已经有包括水能回抽储能、蓄电池储能等理论和实践，但针对大厦中央空调的常见储能设置方式，是设置储冰箱的方式。这是因为中央空调通常采用冷冻的水到达用户终端进行热交换，因此，在用电低峰期可以用低价的电进行预先制冷，存储低温的冰水方式进行储能。而在高峰期用电时，将预先存储的冰水加入工作用的冷却水中，流入客户端进行制冷，不用开压缩机，由此降低高峰用电期的用电量。
现有技术中已经在使用的储能冰水箱可以根据大厦的实际承重和空间规划，建设从几吨到几十吨不等容积的保温储能水箱，并将制冷机的热交换器设置在该储能水箱中，用来在低峰期进行预先制冰。
现有的蓄冰装置中，通常是在制冷机的热交换器管内流通-10℃的乙二醇，将管浸泡在水箱的水中，通过在管外进行结冰，形成储能的冰箱。当中央空调运行时，不开压缩机，制冷只用循环水泵。
但这种方式，在低峰用电期内工作的时间很短，在热交换器的管上就会产生一定厚度的冰，当冰层达到5毫米厚度后，结冰进出管的蒸发温度就会下降，导致制冷效率降低，能耗损耗增加50%以上。
因此，现有技术的蓄冰装置还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动态储冰的蓄冰装置，实现对水箱蓄冰的节能储能方式的实用性改进。
本发明的技术方案如下：
一种动态储能设备的蓄冰装置，其连接外部的制冷压缩机，并包括一容纳有水的箱体，所述箱体外层设置有保温层；其中，与所述制冷压缩机连接的热交换器设置在所述箱体的底部，并设置所述热交换器的进出管在一夹层桶状结构中；
所述夹层桶状结构浸入水中；
与所述夹层桶状结构同轴可相对旋转设置有一旋转刀体，所述旋转刀体具有至少一层用于刮冰的刮刀，与所述夹层桶状结构的桶壁外壁依照预定距离相距设置；
在所述箱体的底部外侧设置有一用于联动所述旋转刀体旋转的驱动轴，并由一动力源驱动设置。
所述的蓄冰装置，其中，所述预定距离为低于5毫米。
所述的蓄冰装置，其中，所述旋转刀体设置为与所述夹层桶状结构相应的桶形壁部，并在壁部上设置所述刮刀。
所述的蓄冰装置，其中，所述旋转刀体同时设置具有处于所述夹层桶状结构内部的内刮刀和处于所述夹层桶装结构外侧的外刮刀。
所述的蓄冰装置，其中，所述驱动轴上设置有一齿轮，并通过一链条由所述动力源驱动。
所述的蓄冰装置，其中，所述蓄冰装置设置有多个。
所述的蓄冰装置，其中，所述夹层桶状结构中采用氟利昂或乙二醇为制冷剂。
所述的蓄冰装置，其中，所述夹层桶状结构通过所述箱体的底部的出口和入口连接外部制冷压缩机。
本发明所提供的一种动态储能设备的蓄冰装置，由于采用了对热交换器壳体的近距离刮刀方式，及时刮去在夹层桶状结构表面的结冰，提升了热交换效率；同时可以保持对箱体内冰水的搅拌功能，从而保证箱体内冰水在用电低峰期内进行蓄能，在用电高峰期内可以将冰水直接接入中央空调的循环制冷用水，从而实现节能储能操作。
附图说明
图1为本发明动态储能设备的蓄冰装置的剖面示意图。
具体实施方式
以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。
本发明所提供的动态储能设备的蓄冰装置，如图1所示，其包括制冷剂的入口111和出口112，连接外部的制冷压缩机，并包括一容纳有水的箱体120，在该箱体120的外层须设置有保温层，以便能够保证能量的存储和防止流失。所述箱体120可以采用金属制成，例如钢铁，或者，根据实际建设的需要，采用其他的材质，或直接在大厦中进行建设。
本发明所述蓄冰装置中，在所述箱体120的底部设置有与所述外部的制冷压缩机连接的热交换器131。如图1所示的，图中仅示意性的画出了热交换器131，实际上依照现有技术热交换器的盘管方式，可以设置来回多段延长的弯折管。在所述盘管中可以采用氟利昂或乙二醇作为制冷剂。所述夹层桶状结构132固定在所述箱体底部，并可以根据箱体120的容量设置多个。
本发明所述夹层桶状结构132须浸入水中，与所述夹层桶状结构132同轴可相对该夹层桶状结构旋转地设置有一旋转刀体140，如图1所示，该旋转刀体140具有至少一层刮刀，较好的是设置有内外两侧的两层刮刀141和142，刮刀相距所述夹层桶状结构的桶壁设置为低于5毫米，较佳的是通过精密加工形成低于1毫米的间距，如此，在本发明所述旋转刀体140旋转工作时，所述夹层桶状结构132的桶壁上就不会留下冰层聚集，稍有结冰，即被刮走；薄层的冰也会自行脱离，被打碎成颗粒状。在所述箱体120的底部外侧还设置有一用于联动所述旋转刀体140旋转的驱动轴143，如图1所示，并由一动力源150驱动设置，所述动力源150可以采用驱动电机等。
本发明所述箱体120中的水，在用电低峰期中，通过外部的制冷压缩机进行压缩，进入热交换器的进出管中后，在桶壁上会开始结冰，但由于本发明所述蓄冰装置中的旋转刀体140开始旋转工作，其上的刮刀可以保证将桶壁上的结冰进行刮除，由于刮刀与桶壁之间的间距小于5毫米，可以保证刮刀无须大的驱动力即可轻易将冰刨掉，并形成颗粒状的冰屑，在水中，形成可以流动的冰水混合物，此是本发明的关键之处。由于本发明旋转刀体的旋转同时可以搅拌箱体120内的冰水混合物，从而实现保持箱体内冰水混合物的可流动性。
本发明所述的蓄冰装置中，所述旋转刀体140设置为与所述夹层桶状结构132相应的桶形壁部，并在壁部上设置所述刮刀141和142，这样旋转刀体140的旋转驱动力更容易实现。本发明所述刮刀141和142的实现方式可以有很多种，可以通过在所述桶形壁部上的冲压折痕形成，或确实装配形成刀具。在所述旋转刀体上，可同时设置具有处于所述夹层桶装结构内部的内刮刀141，以及，处于所述夹层桶装结构外侧的外刮刀142。
在本发明所述蓄冰装置的一较佳实施例中，所述驱动轴143上还可设置有一齿轮144，并通过链条145与所述动力源150驱动连接。
本发明所述蓄冰装置，通过外部制冷压缩机的工作，以及动力源的驱动旋转刀体转动，使得所述热交换器进出管的夹层桶状结构上不会形成积冰，薄层的冰自行会脱落，并且经过旋转刀体的旋转搅拌作用，可以保证所述箱体内的冰水混合物处于可流动状态，从而可以在需要时随时加入到工作系统中，实现在用电高峰时降低用电量，从而不仅可以形成节能储能的补偿，而且能够极大降低用电成本。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种动态储能设备的蓄冰装置，其连接外部的制冷压缩机，并包括一容纳有水的箱体，所述箱体外层设置有保温层；其特征在于，与所述制冷压缩机连接的热交换器设置在所述箱体的底部，并设置所述热交换器的进出管在一夹层桶状结构中；
所述夹层桶状结构浸入水中；
与所述夹层桶状结构同轴可相对旋转设置有一旋转刀体，所述旋转刀体具有至少一层用于刮冰的刮刀，与所述夹层桶状结构的桶壁外壁依照预定距离相距设置；
在所述箱体的底部外侧设置有一用于联动所述旋转刀体旋转的驱动轴，并由一动力源驱动设置；
所述旋转刀体设置为与所述夹层桶状结构相应的桶形壁部，并在壁部上设置所述刮刀；
所述旋转刀体同时设置具有处于所述夹层桶装结构内部的内刮刀和处于所述夹层桶状结构外侧的外刮刀；
所述预定距离为低于5毫米；
当在用电低峰期中，通过所述制冷压缩机进行压缩，进入所述热交换器的进出管中后，所述桶壁上结冰，所述旋转刀体将桶壁上的冰刨掉，并形成颗粒状的冰屑，在水中形成可流动的冰水混合物。
2.根据权利要求1所述的蓄冰装置，其特征在于，所述驱动轴上设置有一齿轮，并通过一链条由所述动力源驱动。
3.根据权利要求1所述的蓄冰装置，其特征在于，所述蓄冰装置设置有多个。
4.根据权利要求1所述的蓄冰装置，其特征在于，所述夹层桶状结构中采用氟利昂或乙二醇为制冷剂。
5.根据权利要求1所述的蓄冰装置，其特征在于，所述夹层桶状结构通过所述箱体的底部的出口和入口连接外部制冷压缩机。
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