CN111928393B - 基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了峰谷电电力转移技术领域的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，包括终端机壳，所述终端机壳的内部安装有交换组件，所述交换组件包括循环组件和送风组件，所述循环组件包括媒介管组件，所述媒介管组件的左端连接有驱动匣，所述媒介管组件的右端和所述驱动匣的左端均连接有集散管，能够利用流经循环组件中的流体驱动送风组件工作，进而对媒介管组件进行吹拂，加快媒介管组件与外界的热量交换，无需再使用其他电力设备进行送风，进而起到省电的目的，即降低了供电高峰时段对电力的需求，有助于保护电网的安全运行和稳定电网的负荷率，并缓解了电网在用电高峰期的电力供应。

Description

基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备

技术领域

本发明涉及峰谷电电力转移技术领域，具体为一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备。

背景技术

电力供应峰谷是指电力系统中某一时间周期内电力供应的最大负荷与最小负荷，一般以日为时间单位。在炎热夏季和寒冷冬季，白天人们活动于各种场所，如：工厂、商场、写字楼、酒店等场所。为了缓解炎热或者寒冷，这些场所会使用中央空调对室内温度进行调控，从而为人们营造一个舒适的环境。

然而，对于经济发达的人口大城而言，白天各行各业整体来说对电力需求较大，使得电网电力供应紧张，负荷较大，不利于电网的安全运行；而晚间对社会整体而言，电力的需求明显下降，形成低谷。

因此，国家提倡峰谷电概念，通过峰谷电价杠杆引导部分企业或用户自行错峰生产，从而保护电网的安全运行和稳定电网的负荷率，并缓解用电高峰期的电力供应。

目前，为了响应峰谷电的调控，一些工厂、商场、写字楼、酒店等场所开始使用水蓄热系统或水蓄冷系统，利用夜间低谷时段的电能对水蓄热系统或水蓄冷系统进行供能，使其在夜间进行蓄热或蓄冷。从而达到将高峰用电转移到低谷时段的目的，既缓解了高峰电力供需缺口，又促进了电力资源的优化配置。

但是，水蓄热系统和水蓄冷系统只是对电力进行转移，即将夜间低谷时段的电力转换为热量（高温或低温）蓄存，再在白天进行供暖和供冷。期间，对电量的需求并不会降低，利用的是峰谷电价差达到省钱的目的，而非是省电。用户的终端仍需使用电力供能进行风力输送，已达到将暖气或者冷气输送至室内的目的，不利于节省电力。

基于此，本发明设计了一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，以解决上述背景技术中提出的用户的终端仍需使用电力供能进行风力输送，已达到将暖气或者冷气输送至室内的目的，不利于节省电力的问题。

实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，包括终端机壳，所述终端机壳的内部安装有交换组件，所述交换组件包括循环组件和送风组件。

所述循环组件包括媒介管组件，所述媒介管组件的左端连接有驱动匣，所述媒介管组件的右端和所述驱动匣的左端均连接有集散管，所述媒介管组件包括媒介管，用来流通外界水蓄热系统或者水蓄冷系统中的热交换用的流体。所述媒介管的管体上均匀安装有导热件，用来与外界的热量进行交换，所述驱动匣包括匣箱和驱动件一，用于将流体流经驱动匣的流动动能转换为驱动动力源。所述匣箱包括匣箱壳体，所述匣箱壳体的右侧壁设置有入口管，所述入口管的左端内腔固定安装有喷嘴，有利于提高流体进入驱动匣的流水，提高驱动匣内流体的流动动能。所述匣箱壳体的左侧壁设置有出口管，所述驱动件一包括水轮，所述水轮的中部安装有转轴，所述转轴的杆体上安装有密封轴承，所述转轴的顶端安装有主动齿轮。

所述送风组件包括风轮，所述风轮的左右两端均安装有撑架，用于对送风组件进行固定支撑。位于左方的所述撑架上安装有驱动件二，所述驱动件二包括主动锥形齿轮，所述主动锥形齿轮的中部固定安装有转杆，所述转杆的杆体上安装有轴承，方便转杆的转动。所述转杆的顶端固定安装有从动齿轮，用来驱动转杆的转动。

优选的，所述终端机壳包括壳箱，所述壳箱为方形框架结构，用来安装交换组件。所述壳箱的后端口安装有后罩，用来进行空气的引入。所述壳箱的前端口安装有前罩，用来排放空气。

优选的，所述壳箱内腔的左右两侧壁皆均匀焊接有安装块，安装块的块体上均匀开设有螺纹孔，用来通过螺接螺栓固定安装撑架，所述壳箱的左右两侧壁皆均匀开设有管孔，且管孔连通壳箱的内腔，方便流体的流动。

优选的，所述媒介管为圆直管，所述导热件包括导热抱箍，且导热抱箍箍在媒介管的管体上，所述导热抱箍的外壁均匀设置有导热翅片，所述导热翅片的片体均匀开设有通孔，增加了热量交换面积，有利于提高单位时间内热量交换率。

优选的，所述匣箱壳体的内腔与入口管、出口管相连通，所述匣箱壳体的顶部中部开设有安装口，所述密封轴承固定安装在安装口中，密封轴承与安装口密封连接，能够防止流体溢出。所述水轮位于匣箱壳体的内腔，所述水轮的叶片呈向心状均匀分布，且水轮的叶片外端片体呈弧面状，方便承接流体的冲击，并在流体的推动下进行转动。所述主动齿轮位于匣箱壳体的上方，用来驱动从动齿轮转动。

优选的，所述集散管包括立管，所述立管的一侧均匀设置有分流管，所述立管的另一侧设置有热流体管和冷流体管，且热流体管位于冷流体管的正上方，所述立管与分流管、热流体管、冷流体管相连通，方便流体的流动。

优选的，所述风轮包括横杆，所述横杆杆体装有轴承，并通过安装的轴承与撑架的侧壁转动连接，方便横杆的转动。所述横杆的杆体均匀连接有扇片，所述扇片为长方形薄片，所述扇片呈放射状均匀绕横杆的杆面分布，所述横杆的左端固定安装有从动锥形齿轮，所述风轮位于媒介管组件的后方，方便带动周边空气对媒介管组件进行吹拂。

优选的，所述撑架为U型框架，撑架的架脚均匀开设有插孔，用来插接螺栓。位于左方的所述撑架的顶壁开设有安装孔，所述转杆杆体上的轴承固定安装在安装孔中，方便转杆的转动。

优选的，所述主动锥形齿轮与从动锥形齿轮相啮合，使得主动锥形齿轮与从动锥形齿轮能够相互传动。所述从动齿轮与主动齿轮相啮合，使得从动齿轮与主动齿轮能够相互传动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对交换组件的使用，能够利用流经循环组件中的流体驱动送风组件工作，进而对媒介管组件进行吹拂，加快媒介管组件与外界的热量交换，即提高了单位时间内媒介管组件与外界热量的交换率。无需再使用其他电力设备进行送风，进而起到省电的目的，即降低了供电高峰时段对电力的需求，有助于保护电网的安全运行和稳定电网的负荷率，并缓解了电网在用电高峰期的电力供应。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明结构示意图；

图2为本发明的结构爆炸图；

图3为本发明壳箱结构示意图；

图4为本发明交换组件结构示意图；

图5为本发明循环组件结构示意图；

图6为本发明媒介管组件结构示意图；

图7为本发明导热件结构示意图；

图8为本发明集散管结构示意图；

图9为本发明驱动匣结构示意图；

图10为本发明匣箱结构示意图；

图11为本发明驱动件一结构示意图；

图12为本发明匣箱壳体剖视图；

图13为本发明送风组件结构示意图；

图14为本发明驱动组件二结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100-终端机壳，110-壳箱，111-安装块，112-管孔，120-后罩，130-前罩，200-交换组件，300-循环组件，310-媒介管组件，311-媒介管，312-导热件，001-导热抱箍，002-导热翅片，320-驱动匣，321-匣箱，301-匣箱壳体，302-入口管，003-喷嘴，303-出口管，322-驱动件一，304-水轮，305-主动齿轮，330-集散管，331-立管，332-分流管，333-热流体管，334-冷流体管，400-送风组件，410-风轮，411-从动锥形齿轮，420-撑架，430-驱动件二，431-主动锥形齿轮，432-从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，由终端机壳100和交换组件200组成。

终端机壳100由壳箱110、后罩120和前罩130组成。壳箱110为方形框架结构，壳箱110内腔的左右两侧壁皆均匀焊接有安装块111，安装块111的块体上均匀开设有螺纹孔。壳箱110的左右两侧壁皆均匀开设有管孔112，管孔112连通壳箱110的内腔。壳箱110前后两端端口的四角处均设置有螺纹连接孔，后罩120和前罩130的四角处均开设有插接孔。使用螺丝穿过后罩120的插接孔，并使螺丝紧固螺接在壳箱110后端口的螺纹连接孔中，即能够使后罩120固定安装在壳箱110的后端口处。使用螺丝穿过前罩130的插接孔，并使螺丝紧固螺接在壳箱110前端口的螺纹连接孔中，即能够使前罩130固定安装在壳箱110的前端口处。

交换组件200由循环组件300和送风组件400组成，送风组件400均匀设置在循环组件300的后方，以便加速循环组件300附近空气的流动。

循环组件300由媒介管组件310、驱动匣320和集散管330组成。

其中，媒介管组件310由媒介管311、导热件312组成。媒介管311为圆直管，媒介管311的左右两端均为法兰结构。导热件312由导热抱箍001和导热翅片002组成。导热抱箍001紧箍在媒介管311的管体上，导热翅片002均匀分布在导热抱箍001的外壁上，导热抱箍001与导热翅片002采用一体成型工艺铸造而成，用来将媒介管311和外界空气进行热量交换。导热翅片002的片体均匀开设有通口，增加了导热翅片002与外界空气的接触面积，进而提高了媒介管311和外界空气进行热量交换的效率。导热件312的导热抱箍采用螺栓螺母配合紧固，方便导热件312的安装与拆卸，即方便将导热件312拆卸后进行清灰，从而保障导热件312的热交换效果。

其中，驱动匣312由匣箱321、驱动件一322组成。匣箱321包括匣箱壳体301，匣箱壳体301的顶壁中部开设有安装口，匣箱壳体301内腔的底壁开设有凹槽，并且凹槽处于安装口的正下方。匣箱壳体301的右侧壁设置有入口管302，入口管302的右端为法兰结构，并通过法兰连接的方式与媒介管311的左端连通，入口管302的左端内腔固定安装有喷嘴003，喷嘴003的内腔呈喇叭状，喷嘴003的窄口端朝向匣箱壳体301的内腔。匣箱壳体301的左侧壁设置有出口管303，出口管303的左端为法兰结构。匣箱壳体301的内腔与入口管302、出口管303相连通。驱动件一322包括水轮304，水轮304位于匣箱壳体301的内腔，水轮304的叶片呈向心状均匀分布，水轮304的叶片外端片体呈弧面状。水轮304的中部安装有转轴，转轴的杆体上安装有密封轴承，密封轴承密封安装在匣箱壳体301的安装口中，转轴的底端插接在匣箱壳体301的凹槽中，并在凹槽内转动，转轴的顶端安装有主动齿轮305，主动齿轮305位于匣箱壳体301的上方。

其中，集散管330由立管331、分流管332、热流体管333和冷流体管334组成。立管331为上下两端封口的圆直管，分流管332均匀设置在立管331的一侧，热流体管333和冷流体管334均设置在立管331的另一侧，热流体管333位于冷流体管334的正上方，立管331与分流管332、热流体管333、冷流体管334相连通，分流管332、热流体管333和冷流体管334的外端口均为法兰结构。集散管330共两组，两组集散管330呈对称状分布设置在壳箱110左右两端部的内腔中，热流体管333和冷流体管334的管体分别贯穿壳箱110的管孔112，并固定安装在管孔112的孔中。位于左方的集散管330的分流管332通过法兰连接方式连通出口管303，其热流体管333和冷流体管334通过法兰连接方式均加装电控阀，其热流体管333通过电控阀连通外界水蓄热系统的回流管道，其冷流体管333通过电控阀连通外界水蓄冷系统的回流管道。位于右方的集散管330的分流管332通过法兰连接方式连通媒介管311的右端口，其热流体管333和冷流体管334通过法兰连接方式均加装电控阀，其热流体管333通过电控阀连通外界水蓄热系统的热水输送管道，其冷流体管333通过电控阀连通外界水蓄冷系统的冷水输送管道。

送风组件400由风轮410、撑架420和驱动件二430组成。

其中，风轮410包括横杆，横杆的杆体安装有轴承，并且横杆通过其安装的轴承与撑架420的侧壁转动连接，横杆的杆体均匀连接有扇片，扇片为长方形薄片，扇片呈放射状均匀绕横杆的杆面分布，风轮410位于媒介管组件310的后方。

其中，撑架420分别设置在风轮410的左右两端，撑架420为U型框架，位于左方的撑架420的顶壁开设有安装孔。

其中，驱动件二430包括主动锥形齿轮431，主动锥形齿轮431与从动锥形齿轮411相啮合，主动锥形齿轮431的中部固定安装有转杆，转杆的杆体上安装有轴承，转杆杆体上的轴承固定安装在撑架420的安装孔中，转杆的顶端固定安装有从动齿轮432，从动齿轮432与主动齿轮305相啮合。

在本发明中，本发明作为市场上的水蓄热系统以及水蓄冷系统的用户终端进行使用，即本发明需要配合市场上的水蓄热系统以及水蓄冷系统进行使用。根据需求，可将本发明放置在所需场所的空间内。

冬季，关闭冷流体管334所加装的电控阀以及其外界的水蓄冷系统。在夜间用电低谷时段，开启外界的水蓄热系统，使用夜间的电力对水蓄热系统中的水液进行加热蓄热。白天，通过水蓄热系统将其蓄热的水液通过热水管道输向位于右方的集散管330的热流体管333，再由热流体管333输向连通的立管331，经立管331分流到连通的各组分流管332中，再由分流管332进入媒介管311，通过媒介管311进入到驱动匣320，然后进入到位于左方的集散管330的分流管332中，进而汇流到连通的立管331，最后由该立管331所连通的热流体管333流入，外界的水蓄热系统中的回流管道内。

其中，热水流经媒介管311时，其热量由媒介管311的管体传导致导热件312上，通过媒介管311的管体和导热件312的表面将热量散发到外界空气中，进而逐渐提高室内温度。热水由媒介管311进入驱动匣320时，热水先通过媒介管311进入到入口管302中，并在流经喷嘴003时，因通道变小，而使喷嘴003右侧方水压大于其左侧的水压，进而使得热水经过喷嘴003时其流动的动能增大，并由喷嘴003的窄口射入匣箱壳体301内腔，推动匣箱壳体301内腔中的水轮304进行逆时针旋转，匣箱壳体301内腔的水液再由出口管303排入到其连通的分流管332中。水轮304的逆时针转动带动其连接的主动齿轮305转动，进而驱动从动齿轮432进行顺时针转动，从而带动主动锥形齿轮431顺时针转动，主动锥形齿轮431再驱动从动锥形齿轮411转动。从动锥形齿轮411通过自身的转动由其扇片扇动附近空气吹拂媒介管组件310，加速媒介管组件310上热量的散发。

夏季，关闭热流体管333所加装的电控阀以及其外界的水蓄热系统。在夜间用电低谷时段，开启外界的水蓄冷系统，使用夜间的电力对水蓄冷系统中的水液进行制冷蓄冷，形成低温冷水。白天，通过水蓄冷系统将其蓄冷的水液通过冷水输送管道输向位于右方的集散管330的冷流体管334，再由冷流体管334输向连通的立管331，经立管331分流到连通的各组分流管332中，再由分流管332进入媒介管311，通过媒介管311进入到驱动匣320，然后进入到位于左方的集散管330的分流管332中，进而汇流到连通的立管331，最后由该立管331所连通的冷流体管334流入，外界的水蓄热系统中的回流管道内。

其中，低温冷水流经媒介管311时，媒介管组件310周边空气的热量通过导热件312以及媒介管311传导致媒介管311的低温冷水中，即进行热量交换，使得媒介管组件310周边空气温度降低，进而逐渐降低室内温度。冷水由媒介管311进入驱动匣320时，冷水先通过媒介管311进入到入口管302中，并在流经喷嘴003时，因通道变小，而使喷嘴003右侧方水压大于其左侧的水压，进而使得热水经过喷嘴003时其流动的动能增大，并由喷嘴003的窄口射入匣箱壳体301内腔，推动匣箱壳体301内腔中的水轮304进行逆时针旋转，匣箱壳体301内腔的水液再由出口管303排入到其连通的分流管332中。水轮304的逆时针转动带动其连接的主动齿轮305转动，进而驱动从动齿轮432进行顺时针转动，从而带动主动锥形齿轮431顺时针转动，主动锥形齿轮431再驱动从动锥形齿轮411转动。从动锥形齿轮411通过自身的转动由其扇片扇动附近空气吹拂媒介管组件310，加速媒介管组件310的热量交换。

在本发明中媒介管311、驱动匣320和集散管330之间通过法兰连接方式进行密封连通，不仅能够保障水液的流通，还方便对媒介管311、驱动匣320和集散管330更换维修。导热件312通过导热抱箍001紧箍在媒介管311的杆体上，并通过螺栓和螺母的配合实现导热抱箍001的可拆卸性，方便了导热件312的安装和拆卸，以便定期对导热件312进行拆卸，并对拆卸后的导热件312进行清灰，从而保持导热件312表面的清洁，达到保障了导热件312的热量交换的性能。无需再使用额外的电力设备进行送风，从而将低了供电高峰时段对电力的需求，有助于保护电网的安全运行和稳定电网的负荷率，并缓解了电网在用电高峰期的电力供应。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，包括终端机壳（100），其特征在于：所述终端机壳（100）的内部安装有交换组件（200），所述交换组件（200）包括循环组件（300）和送风组件（400），所述循环组件（300）包括媒介管组件（310），所述媒介管组件（310）的左端连接有驱动匣（320），所述媒介管组件（310）的右端和所述驱动匣（320）的左端均连接有集散管（330）；

所述媒介管组件（310）包括媒介管（311），所述媒介管（311）的管体上均匀安装有导热件（312），所述媒介管（311）为圆直管，所述导热件（312）包括导热抱箍（001），且导热抱箍（001）箍在媒介管（311）的管体上，所述导热抱箍（001）的外壁均匀设置有导热翅片（002），所述导热翅片（002）的片体均匀开设有通孔；

所述驱动匣（320）包括匣箱（321）和驱动件一（322），所述匣箱（321）包括匣箱壳体（301），所述匣箱壳体（301）的右侧壁设置有入口管（302），所述入口管（302）左端内腔固定安装有喷嘴（003），所述喷嘴的内径沿水流方向逐渐减小，所述匣箱壳体（301）的左侧壁设置有出口管（303），所述驱动件一（322）包括水轮（304），所述水轮（304）的中部安装有转轴，所述转轴的杆体上安装有密封轴承，所述转轴的顶端安装有主动齿轮（305）；

所述送风组件（400）包括风轮（410），所述风轮（410）的左右两端均安装有撑架（420），位于左方的所述撑架（420）上安装有驱动件二（430），所述驱动件二（430）包括主动锥形齿轮（431），所述主动锥形齿轮（431）的中部固定安装有转杆，所述转杆的杆体上安装有轴承，所述转杆的顶端固定安装有从动齿轮（432）；

所述风轮（410）包括横杆，所述横杆与撑架（420）的侧壁转动连接，所述横杆的杆体均匀连接有扇片，所述扇片为长方形薄片，所述扇片呈放射状均匀绕横杆的杆面分布，所述横杆的左端固定安装有从动锥形齿轮（411），所述风轮（410）位于媒介管组件（310）的后方。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述终端机壳（100）包括壳箱（110），所述壳箱（110）为方形框架结构，所述壳箱（110）的后端口安装有后罩（120），所述壳箱（110）的前端口安装有前罩（130）。

3.根据权利要求2所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述壳箱（110）内腔的左右两侧壁皆均匀焊接有安装块（111），所述壳箱（110）的左右两侧壁皆均匀开设有管孔（112），且管孔（112）连通壳箱（110）的内腔。

4.根据权利要求1所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述匣箱壳体（301）的内腔与入口管（302）、出口管（303）相连通，所述匣箱壳体（301）的顶壁中部开设有安装口，所述密封轴承固定安装在安装口中，所述水轮（304）位于匣箱壳体（301）的内腔，所述水轮（304）的叶片呈向心状均匀分布，且水轮（304）的叶片外端片体呈弧面状，所述主动齿轮（305）位于匣箱壳体（301）的上方。

5.根据权利要求1所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述集散管（330）包括立管（331），所述立管（331）的一侧均匀设置有分流管（332），所述立管（331）的另一侧设置有热流体管（333）和冷流体管（334），且热流体管（333）位于冷流体管（334）的正上方，所述立管（331）与分流管（332）、热流体管（333）、冷流体管（334）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述撑架（420）为U型框架，位于左方的所述撑架（420）的顶壁开设有安装孔，所述转杆杆体上的轴承固定安装在安装孔中。

7.根据权利要求1所述的一种基于电力供应峰谷比调整用电力蓄冷蓄热设备，其特征在于：所述主动锥形齿轮（431）与从动锥形齿轮（411）相啮合，所述从动齿轮（432）与主动齿轮（305）相啮合。

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