CN104964370A - 水蓄冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水蓄冷装置，包括蓄冷进水口/放冷出水口、导向滑杆、分隔板、蓄冷容器和蓄冷出水口/放冷进水口。蓄冷容器为闭式结构，导向滑杆固定在蓄冷容器内，分隔板套在导向滑杆上，可以沿导向滑杆滑动，并将蓄冷容器分成完全隔绝的两部分，一侧蓄冷水，一侧蓄温水，在冷水侧的容器壁上设置蓄冷进水口/放冷出水口，在温水侧的容器壁上设置蓄冷出水口/放冷进水口。蓄\放冷时分隔板在循环水泵压差作用下沿滑杆滑动，消除了常用水蓄冷装置产生的温度分层现象，其闭式的结构设计可并联使用在不同容量的场合，同时可制作成各种形状规格便于现场自由安装等特点，使其具有空间利用率高、场地及容量适应性强、蓄放冷效率高等优点。

Description

水蓄冷装置
技术领域
本发明涉及制冷制热技术领域，具体涉及一种水蓄冷装置。
背景技术
水蓄冷空调技术作为一种利用水的显热进行冷量储存的技术：在不需要冷量或者需要冷量较少的时间段(夜间电网低谷时，同时也是空调负荷低谷)利用制冷设备制成低温水储存起来，然后在空调用冷或者工艺用冷高峰期(白天电网高峰时，通常也是空调负荷高峰)以满足需求。作为一种电力移峰填谷的有效途径，可以起到运行经济、节能环保的效果，得到了广泛的应用，但是在实际应用中如何减少水蓄冷槽体的占用空间，减少蓄冷损失，提高利用效率显得特别重要。
目前的水蓄冷技术主要采用双槽或多槽式，迷宫式，单槽隔膜式，单槽温度分层式等形式。双槽式总有一个槽体不能被利用，空间利用率低；多槽式系统运行需要多个阀门切换，系统复杂，运行控制难度大；迷宫式水流速不易控制，易形成漩涡或者短路形成死区，此外存在部分冷温水混合，水阻力较大等缺点；单槽隔膜式中隔膜不断地上下拉升，对膜的要求较高，实用性低；目前普遍使用单槽温度分层式，主要利用水在4℃时密度最大，利用在无搅拌的情况下出现“下冷上热”的现象进行自然温度分层蓄冷，但是需要精确设计、施工，保证斜温层的厚度尽可能的小，以提高蓄冷效率，且蓄冷温度最低不小于4℃。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水蓄冷装置，以提高蓄冷效果。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种水蓄冷装置，包括蓄冷容器、导向滑杆、分隔板、蓄冷进水口/放冷出水口和蓄冷出水口/放冷进水口；
所述蓄冷容器为闭式结构，所述导向滑杆固定在所述蓄冷容器内，所述分隔板套在所述导向滑杆上，将所述蓄冷容器分成完全隔绝的两部分，一侧蓄冷水，一侧蓄温水，在冷水侧的容器壁上设置所述蓄冷进水口/放冷出水口，在温水侧的容器壁上设置所述蓄冷出水口/放冷进水口；
所述分隔板在循环水泵压差作用下沿所述导向滑杆滑动，冷水侧与温水侧的容积随之变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
采用可自由滑动的分隔板，主要作用是解除水蓄冷时形成的温度分层；将该滑动分隔板套在导向滑杆上布置在蓄冷容器中，形成一个分隔板随蓄冷水流动而滑动的冷温水体积动态变化通道，在该通道内，分隔板阻止了冷温水直接接触，消除了两侧冷温水的混合损失。
本水蓄冷装置理论上可无限制并联多个适应于不同蓄冷量的场合，可根据蓄冷量大小、装置安装场地的位置及形状来确定并联的模块数量、外形及尺寸。
由于不依赖温度分层实现蓄冷，可以突破分层蓄冷水温4℃的下限，进一步降低蓄冷水温，提高蓄水温差，减少蓄冷槽体的体积。
由于不存在温度分层现象，从而摆脱了水流稳定性及均匀性的限制，模块化蓄冷装置中可去除温度分层法中的布水器。这样减少了温度分层法中布水器占用的无效空间，提高了单位体积蓄冷密度。
由于采用了闭式模块化结构，在一定程度上降低了流动阻力，减小了循环泵的功耗。
附图说明
图1为本发明水蓄冷装置的剖面图；
图2为本发明水蓄冷装置中蓄冷容器横截面的可选设计；
图3为本发明水蓄冷装置在蓄冷工况下的工作示意图；
图4位本发明水蓄冷装置在放冷工况下的工作示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明的水蓄冷装置，如图1所示，包括蓄冷进水口/放冷出水口1、导向滑杆2、分隔板3、蓄冷容器4和蓄冷出水口/放冷进水口5。
蓄冷容器4为闭式结构，导向滑杆2固定在蓄冷容器4内，分隔板3套在导向滑杆2上，可以沿导向滑杆2滑动，并将蓄冷容器4分成完全隔绝的两部分，一侧蓄冷水，一侧蓄温水，在冷水侧的容器壁上设置蓄冷进水口/放冷出水口1，在温水侧的容器壁上设置蓄冷出水口/放冷进水口5。
蓄冷进水口/放冷出水口1在蓄冷工况下，是一个蓄冷进水口，放冷工况下，成为放冷出水口；蓄冷出水口/放冷进水口5，在蓄冷工况下，是一个蓄冷出水口，在放冷工况下，成为放冷进水口。
蓄冷容器4的外形和尺寸可根据现场安放条件而改变，只需保证沿导向滑杆2方向的横截面形状及尺寸一致，横截面的形状可以是图2所示及其他的任意形状，优选为矩形。
将多个本水蓄冷装置的蓄冷进水口/放冷出水口1连通、蓄冷出水口/放冷进水口5连通，从而形成并联结构，可根据蓄冷量大小、装置安装场地的位置及形状来确定并联的装置数量，安装形式包括水平安装、竖直安装、倾斜安装，或堆砌安装，同样可以根据现场情况而变化。
蓄冷容器4外部优选地采用聚氨酯，或其他类型的保温材料及防护层，导向滑杆2和分隔板3优选地采用防水保温材料制成，并具有一定的刚度，如采用导热系数较小的硬质塑料。另外，导向滑杆2的个数不受限制，优选地采用2个，也可以是更多个，多个导向滑杆2横向平行布置在蓄冷容器4内。
下面介绍本水蓄冷装置的工作过程
蓄冷工况：如图3所示，蓄冷水泵从蓄冷容器4内抽取温水从蓄冷出水口5流出，进入冷水机组，制备1—2℃的低温水，经蓄冷进水口1流回蓄冷容器4内，温水在蓄冷水泵的抽吸压差作用下不断流出变为低温冷水流回被分隔板3分开的蓄冷容器4的左侧，在一个蓄冷周期内将装置内的温水全部制备成1—2℃的低温冷水。
放冷工况：如图4所示，放冷水泵从蓄冷容器4内抽取低温冷水从放冷出水口1流出，进入末端空调设备，放冷后变成12℃(或者更高温度)的温水，经放冷进水口5流回蓄冷容器4中，低温冷水在放冷水泵的抽吸压差作用下不断流出变为温水流回被滑动分隔分开的蓄冷容器右侧，在一个放冷周期内将装置的低温冷水全部放冷至12℃。
如此可实现1—12℃大温差蓄/放冷，此外在蓄冷、放冷过程中，低温冷水同温水一直被隔热滑动分隔板隔离在装置两侧，阻止了冷热水直接混合所产生的冷量损失，提高了蓄冷密度和蓄冷效率。
另外，本水蓄冷装置也可用于相应的水蓄热工程。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种水蓄冷装置，其特征在于，
包括蓄冷容器、导向滑杆、分隔板、蓄冷进水口/放冷出水口和蓄冷出水口/放冷进水口；
所述蓄冷容器为闭式结构，所述导向滑杆固定在所述蓄冷容器内，所述分隔板套在所述导向滑杆上，将所述蓄冷容器分成完全隔绝的两部分，一侧蓄冷水，一侧蓄温水，在冷水侧的容器壁上设置所述蓄冷进水口/放冷出水口，在温水侧的容器壁上设置所述蓄冷出水口/放冷进水口；
所述分隔板可沿所述导向滑杆滑动，冷水侧与温水侧的容积随之变化。
2.根据权利要求1所述的水蓄冷装置，其特征在于，
在蓄冷工况下，所述蓄冷出水口/放冷进水口与蓄冷水泵连通，所述蓄冷进水口/放冷出水口与冷水机组连通；
在放冷工况下，所述蓄冷进水口/放冷出水口与放冷水泵连通，所述蓄冷出水口/放冷进水口与末端空调设备连通。
3.根据权利要求1或2所述的水蓄冷装置，其特征在于，
所述蓄冷容器的外形和尺寸可根据现场安放条件而改变，只需保证沿所述导向滑杆方向的横截面形状及尺寸一致。
4.根据权利要求1或2所述的水蓄冷装置，其特征在于，
所述水蓄冷装置的安装形式包括水平安装、竖直安装、倾斜安装，或堆砌安装，可根据现场情况变化。
5.根据权利要求1或2所述的水蓄冷装置，其特征在于，
将多个所述水蓄冷装置的所述蓄冷进水口/放冷出水口连通、所述蓄冷出水口/放冷进水口连通，形成并联结构。
6.根据权利要求1所述的水蓄冷装置，其特征在于，
所述蓄冷容器外部采用聚氨酯保温材料；
所述导向滑杆和所述分隔板采用防水保温材料制成，并具有一定的刚度。
7.根据权利要求1所述的水蓄冷装置，其特征在于，
所述导向滑杆的个数不受限制，且多个所述导向滑杆横向平行布置在所述蓄冷容器内。
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