CN108488964A - 一种高效的以水为媒介的蓄热蓄冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的以水为媒介的蓄热蓄冷系统，蓄冷系统包括：蓄水池；冷布水管，所述冷布水管一侧设有条缝型布水器，所述冷布水管内的冷水可通过条缝型布水器流入到蓄水池内，所述冷布水管另一侧通过连通管连接热布水管，所述冷布水管与连通管之间设有第一止回阀，所述热布水管与连通管之间设有第二止回阀；制冷系统，所述制冷系统与连通管连接，所述制冷系统与连通管之间设有第三止回阀和第二压力调节阀。本发明结构简单、成本低。

Description

一种高效的以水为媒介的蓄热蓄冷系统

技术领域

本发明涉及一种蓄冷系统，具体涉及一种高效的以水为媒介的蓄冷系统。

背景技术

随着经济的发展，城市规模的扩大和用电结构的改变，用电高峰负荷呈现快速增长的趋势。为了满足用户的高峰期电力需求，电力部门一方面必须建设新电站增加电网容量，另一方面必须提高电网的调峰能力，适应用户的负荷变化。用户方面也应采取节能和调荷技术，否则在用电高峰时只能通过拉闸限电的方法减轻压力。

以水作为蓄冷的水蓄冷系统是空调蓄冷重要方式之一，也是能源利用，开源节流的形式之一。水蓄冷可利用室内外蓄水池或消防水池，用普通冷水机组制冷，夜间制取2～5℃的冷水蓄存起来供白天使用。为了提高蓄冷罐的蓄冷能力并满足供冷负荷需求，应提高水蓄冷系统蓄冷效率，维持较大的蓄冷温差，并防止储存冷水与回流热水的混合以减少能量损失。

在目前的分层型水蓄冷槽中，进水水以重力流或活塞流平稳地导入槽内(或由槽内引出)，槽内的冷温水进出口处设布水器，无法保证使水按不同温度相应的密度差异依次分层，形成并维持稳定的斜温层。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种高效的以水为媒介的蓄冷系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高效的以水为媒介的蓄热蓄冷系统，蓄热蓄冷系统包括：

蓄水池；

冷布水管，所述冷布水管一侧设有条缝型布水器，所述冷布水管内的冷水可通过条缝型布水器流入到蓄水池内，所述冷布水管另一侧通过连通管连接热布水管，所述冷布水管与连通管之间设有第一止回阀，所述热布水管与连通管之间设有第二止回阀；

制冷系统，所述制冷系统与连通管连接，所述制冷系统与连通管之间设有第三止回阀和第二压力调节阀。

在本发明的一个优选实施例中，蓄水池上方设置均流孔板，冷水通过条缝型布水器后经过均流孔板进入储存在蓄水池底部。蓄水池出水口同样设置条缝型布水器，与冷布水管末端的条缝型布水器对称安装，能够形成稳定的斜温层，且斜温层厚度明显降低，提高蓄冷效率。

在本发明的一个优选实施例中，所述制冷系统包括制冷机组、冷水泵、变频量冷水泵，所述冷机组通过冷水泵连接连通管，所述制冷机组通过变频量冷水泵可与太阳能储热水箱的出水管路连接。

本发明的有益效果是：

1)适用于常规供冷系统的扩容改造，无需增加制冷机组容量；

2)利用消防水池、既有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器，可降低初投资；

3)技术要求低，维修方便，无需特殊技术培训；

4)改善日渐电力峰值和夜晚电力负荷过低导致的大负荷差问题；

5)提高了能源利用效率，降低了电力消耗，减少了CO2排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为蓄冷系统的结构示意图；

图2为条缝型布水器和均流孔板在蓄水池内的安装图

图3为条缝型布水器的设计图

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明提供的高效的以水为媒介的蓄冷系统，其包括蓄水池100、冷布水管300、制冷系统。

蓄水池100，其可直接采用房屋的室内、室外外蓄水池或消防水池，其是用于存储冷水。

冷布水管300设置在蓄水池100内。

在冷布水管300一侧设有若干个条缝型布水器310，冷布水管300内的冷水可通过条缝型布水器310流入到蓄水池100内。

冷布水管300另一侧与热布水管200另一侧之间可通过连通管连通，具体可在冷布水管300与连通管之间设有第一止回阀310，通过第一止回阀310控制通入连通管内的水流入冷布水管300内。

制冷系统，其包括制冷机组510、冷水泵520、变频量冷水泵530、第三止回阀540和第二压力调节阀550。

制冷机组510通过冷水泵520可将连通管内的水抽入到其内部进行制冷，制冷机组510再将制冷后的水输入给连通管，连通管再将冷水输入给冷布水管300，而第三止回阀540可控制制冷机组510与冷水泵520之间的连通。

另外，制冷机组510通过变频量冷水泵530和可第二压力调节阀550的配合可将制冷后的水与太阳能储热水箱420的出水管内，与出水管内的温水一起流入到连通管内，然后再流入到制冷机组510进行循环降温。

参见图2和图3，本申请中的条缝型布水器310为开120°条缝的圆管，条缝型布水器310的缝宽具体基于均匀出流的性能指标来确定，条缝型布水器310具体采用PPR管材。

在蓄水池100上方设置均流孔板110，冷水通过条缝型布水器310后经过均流孔板110进入储存在蓄水池100底部。蓄水池100出水口同样设置条缝型布水器310，与冷布水管末端的条缝型布水器310对称安装，能够形成稳定的斜温层，且斜温层厚度明显降低，提高蓄冷效率。

本申请在安装多孔均流板110后，所有性能指标均有提高，分流效果明显改善，斜温层形成后由于导热产生斜温层厚度增加的比重很小。

提高后的性能评价指标具体如下：

蓄冷效率

td为释冷时间，m为质量流量，成为比热，Ti为水入口温度，T0为出口温度

性能指数FOM和半循环性能指数FOM1/2

M为蓄水池内水总质量，Tiad为充冷时入口水温平均值，Tiac为释冷时入口水温的平均值，分别是水池内最初整体平均温度、水池内最终整体平均温度、入口水温平均值。

斜温层厚度

T为斜温层区域某点温度，Tc为入口平均温度，Th为蓄水池槽内最初的整体温度。

损失能量

为充冷过程中的质量流量，Tc为入口平均温度。

当量损失高度

A为水池底面面积，ρ为水密度。

下面是本申请的具体工作过程：

当蓄水池100需要存储冷水时，关闭第二止回阀210和温度调节阀421，开启第一止回阀310和第三止回阀540，制冷机组510通过冷水泵520可将连通管内的水抽入到其内部进行制冷，制冷机组510再将制冷后的水输入给连通管，连通管再将冷水输入给冷布水管300，然后再过条缝型布水器310流入到蓄水池100内，另外，制冷机组510也可通过变频量冷水泵530和可第二压力调节阀550的配合可将制冷后的水与太阳能储热水箱420的出水管内，与出水管内的温水一起流入到连通管内，然后再流入到制冷机组510进行循环降温。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种高效的以水为媒介的蓄冷系统，其特征在于，蓄冷系统包括：

蓄水池；

冷布水管，所述冷布水管一侧设有条缝型布水器，所述冷布水管内的冷水可通过条缝型布水器流入到蓄水池内，所述冷布水管另一侧通过连通管连接热布水管，所述冷布水管与连通管之间设有第一止回阀，所述热布水管与连通管之间设有第二止回阀；

制冷系统，所述制冷系统与连通管连接，所述制冷系统与连通管之间设有第三止回阀和第二压力调节阀。

2.根据权利要求1所述的一种高效的以水为媒介的蓄冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括制冷机组、冷水泵、变频量冷水泵，所述冷机组通过冷水泵连接连通管。

3.根据权利要求1所述的一种高效的以水为媒介的蓄冷系统，其特征在于，蓄水池上方设置均流孔板，冷水通过条缝型布水器后经过均流孔板进入储存在蓄水池底部。蓄水池出水口同样设置条缝型布水器，与冷布水管末端的条缝型布水器对称安装。