CN114264181A - 一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，具体涉及分层水箱技术领域，包括水箱，所述水箱内部安装有第一油贴合箱，所述第一油贴合箱下方安装有储能机构；所述储能机构包括设置在第一油贴合箱下方的第四油贴合箱，所述第四油贴合箱下方安装有第二油贴合箱，所述第二油贴合箱下方安装有第三油贴合箱。本发明在进行换热时实现交替换热操作，从上到下以及中部交替换热，大幅度提高了水的加热效率，即使在流动性较快的循环水也能达到高速换热的作用，换热效率更高，更加均匀，这样储存存在持续性，不易造成热能的浪费。

Description

一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱

技术领域

本发明涉及分层水箱技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱。

背景技术

在电力网络建设中，以物理空间分散的、集电源侧储能装置、负荷侧储能装置、电－热、电－冷耦合转化元件于一体的“源－网－荷－储”综合智慧能源系统，在冷热联供功能源系统中，需要用到分层水箱对较热水箱内部的温度进行存储使用，这就需要用到温度分层水箱进行储能进行使用。

而在实际使用时，需要对分层水箱内部进行加热操作，这样可以使水箱内部的循环水进行加热操作，然后受热的水会随着循环水进行外流循环使用，从而用于供热操作，这样会存在以下缺点；

在供热过程中，由于注入的循环水流动性较大，这样外部较冷的水再进入到水箱内部后，无法进行快速且均匀的受热，同时在加热过程中，水的加热温度只能达到一定的稳定，这样所储存的热量较小，从而在进行循环水换热过程中，无法起到储备更高的热能，储存效果差，并且换热均匀性较差。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，本发明采用储能机构，同时在进行换热时实现交替换热操作，从上到下以及中部交替换热，大幅度提高了水的加热效率，即使在流动性较快的循环水也能达到高速换热的作用，换热效率更高，更加均匀，这样储存存在持续性，不易造成热能的浪费，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，包括水箱，所述水箱内部安装有第一油贴合箱，所述第一油贴合箱下方安装有储能机构；

所述储能机构包括设置在第一油贴合箱下方的第四油贴合箱，所述第四油贴合箱下方安装有第二油贴合箱，所述第二油贴合箱下方安装有第三油贴合箱，所述第一油贴合箱、第四油贴合箱、第二油贴合箱、第三油贴合箱底端均连通有第一连接管，所述第一连接管一侧设置有多个从前到后依次排列的第一分散管，所述第一分散管外部套设有导热环管，相邻两个所述第一分散管之间均设置有第一嵌入管，所述第一嵌入管外部套设有多个贴合散热环管，所述第一油贴合箱、第四油贴合箱、第二油贴合箱、第三油贴合箱内部均安装有电阻加热棒。

在一个优选地实施方式中，所述第一油贴合箱与第一连接管相连通，所述第一油贴合箱、第四油贴合箱、第二油贴合箱、第三油贴合箱形状相同、大小相似，所述导热环管和贴合散热环管底端均安装有换油管，所述第一分散管与导热环管之间相连通，多个所述导热环管从左到右依次等距排列设置，所述第一嵌入管与贴合散热环管相连通。

在一个优选地实施方式中，所述第一油贴合箱顶端安装有第一注入管，所述第一注入管一端安装有换油机构，所述换油机构包括设置在第一注入管，所述第一注入管一端安装有第一电动控制阀，所述第一电动控制阀一端连接有第二连接管，所述第二连接管一端连接有电动控制阀管，所述第二连接管外部下方连接有泵机，所述泵机输入端连接有吸入管，所述吸入管底端外部安装有承装箱，所述吸入管外壁一侧且位于承装箱顶端位置处连接有吸入电动控制阀管，所述承装箱一侧安装有第二电动控制阀，所述第二电动控制阀底端连接有第一回流管，所述第一回流管一端安装电动控制阀，所述电动控制阀顶端安装有第二回流管，所述第一回流管外部底端安装有外排电动控制阀，所述第一电动控制阀与第二连接管相连通，所述吸入管底端与承装箱内壁底端相接触，所述第一回流管两端分别与第二电动控制阀和电动控制阀两两之间固定连接，所述外排电动控制阀与第一回流管焊接固定。

在一个优选地实施方式中，所述水箱顶端安装有压力表，所述压力表与水箱之间相连通，所述压力表一侧安装有输入管，所述输入管一端安装有注水电动控制阀，所述注水电动控制阀一端连接有第三注入管。

在一个优选地实施方式中，所述水箱内壁一侧嵌入安装有三个流出管，所述流出管一端连接有汇集管，所述汇集管一侧连接有第二注入管，所述第二注入管一端安装有出水电动控制阀，所述流出管另一端连接有导出管，所述导出管一端连接有汇入管，所述汇入管外壁设置有多个流动吸入管，所述水箱内壁另一侧嵌入安装有三个第二嵌入管，所述第二嵌入管一端连接有第二分散管，所述第二分散管一端连接有输送管，所述输送管一端安装有进水电动控制阀，所述第二嵌入管另一端安装有分流管，所述分流管外壁设置有多个喷出管，所述导出管两端分别与流出管和汇入管两两之间相连通，所述流动吸入管竖截面形。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明采用储能机构使导热油顺着第一油贴合箱通过第一连接管进入到第四油贴合箱内，第二油贴合箱流入到第三油贴合箱内，同时进入到多个第一分散管内部，填充于导热环管内部，进入到多个第一嵌入管内部，填充在贴合散热环管内部，循环水分流扩散到第四油贴合箱和第一油贴合箱之间空隙中，这样上下表面进行加热，并且水通过多个导热环管和贴合散热环管进行交替贴合换热操作，快速对循环的冷水进行换热操作，由于导热油的储热量大幅度高于水的储热量，这样可以在换热过程中储存大量的热量。从而大幅度提高储存量，同时在进行换热时实现交替换热操作，从上到下以及中部交替换热，大幅度提高了水的加热效率，即使在流动性较快的循环水也能达到高速换热的作用，换热效率更高，更加均匀，这样储存存在持续性，不易造成热能的浪费；

2、本发明采用换油机构可以关闭第二电动控制阀打开电动控制阀，再打来外排电动控制阀，导热环管和贴合散热环管底端均通过多个换油管进行下流到第四油贴合箱内部，第一油贴合箱、第四油贴合箱、第二油贴合箱、第三油贴合箱内部的油导入到第二回流管内，外排电动控制阀进行外排操作，关闭第一电动控制阀打开电动控制阀管以及吸入电动控制阀管，启动泵机使吸入电动控制阀管将油桶内部的油吸入到吸入管内部再进入到第二连接管内，顺着电动控制阀管灌入到承装箱内进行汇集，这样可以方便后期对内部的导热油进行更换操作，同时利用一个泵机达到灌油与储存导热油两种作用，实现一机多用的作用，这样方便后期进行多个点位的维修保养操作，导油起来更加方便快捷，大幅度延长设备的使用寿命；

3、本发明采用打开进水电动控制阀打开出水电动控制阀，关闭注水电动控制阀，即可在外部泵机的压力作用下循环水进入到输送管内，顺着第二分散管分流到第二嵌入管内，通过分流管分流到多个喷出管内进行上下外喷操作，循环的热水均匀分散流动吸入管进入到汇入管内，导出管进入到流出管内，然后顺着流出管进入到汇集管内，这样可以实现每层换热的循环水在进行流入时，实现上下均匀性外扩，从而散热流动更加均匀，并且在流入出水位置时，也会形成均匀吸入，这样形成方形线束式对接流动操作，对接流动更加均匀，这样流动水流的外部换热面积更大，受热效率更高；

综上，通过上述多个作用的相互影响，进行换热时实现交替换热操作，从上到下以及中部交替换热，大幅度提高了水的加热效率，即使在流动性较快的循环水也能达到高速换热的作用，换热效率更高，更加均匀，这样储存存在持续性，不易造成热能的浪费，可以方便后期对内部的导热油进行更换操作，同时利用一个泵机达到灌油与储存导热油两种作用，实现一机多用的作用，这样方便后期进行多个点位的维修保养操作，导油起来更加方便快捷，大幅度延长设备的使用寿命，实现上下均匀性外扩，从而散热流动更加均匀，并且在流入出水位置时，也会形成均匀吸入，这样形成方形线束式对接流动操作，对接流动更加均匀，这样流动水流的外部换热面积更大，综上可以有效提高设备的储能量，提高换热的均匀性以及换热效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的水箱切面结构示意图。

图3为本发明的整体后视立体结构示意图。

图4为本发明的第一油贴合箱下方结构示意图。

图5为本发明的第一注入管与第一电动控制阀连接处结构示意图。

图6为本发明的图5中A处放大结构示意图。

图7为本发明的流出管结构示意图。

图8为本发明的汇入管与流动吸入管连接处结构示意图。

附图标记为：1、水箱；2、第一油贴合箱；3、第二油贴合箱；4、第三油贴合箱；5、第一连接管；6、第一分散管；7、导热环管；8、第一嵌入管；9、贴合散热环管；10、电阻加热棒；11、第一注入管；12、第一电动控制阀；13、第二连接管；14、电动控制阀管；15、泵机；16、吸入管；17、承装箱；18、吸入电动控制阀管；19、第二电动控制阀；20、第一回流管；21、电动控制阀；22、第二回流管；23、外排电动控制阀；24、压力表；25、流出管；26、汇集管；27、第二注入管；28、出水电动控制阀；29、导出管；30、汇入管；31、流动吸入管；32、第二嵌入管；33、第二分散管；34、输送管；35、进水电动控制阀；36、分流管；37、喷出管；38、第三注入管；39、注水电动控制阀；40、输入管；41、第四油贴合箱；42、换油管。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1-8所示的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，包括水箱1，水箱1内部安装有第一油贴合箱2，第一油贴合箱2下方安装有储能机构；

储能机构包括设置在第一油贴合箱2下方的第四油贴合箱41，第四油贴合箱41下方安装有第二油贴合箱3，第二油贴合箱3下方安装有第三油贴合箱4，第一油贴合箱2、第四油贴合箱41、第二油贴合箱3、第三油贴合箱4底端均连通有第一连接管5，第一连接管5一侧设置有多个从前到后依次排列的第一分散管6，第一分散管6外部套设有导热环管7，相邻两个第一分散管6之间均设置有第一嵌入管8，第一嵌入管8外部套设有多个贴合散热环管9，第一油贴合箱2、第四油贴合箱41、第二油贴合箱3、第三油贴合箱4内部均安装有电阻加热棒10。

在一些实施例中如附图2-4所示，第一油贴合箱2与第一连接管5相连通，第一油贴合箱2、第四油贴合箱41、第二油贴合箱3、第三油贴合箱4形状相同、大小相似，导热环管7和贴合散热环管9底端均安装有换油管42，第一分散管6与导热环管7之间相连通，多个导热环管7从左到右依次等距排列设置，第一嵌入管8与贴合散热环管9相连通；

以便导热油灌入到第一油贴合箱2内部，顺着第一油贴合箱2通过第一连接管5，第四油贴合箱41进入到第二油贴合箱3内，顺着第二油贴合箱3流入到第三油贴合箱4内，多个第一分散管6内部，填充于导热环管7内部，进入到多个第一嵌入管8内部，填充在贴合散热环管9内部。

在一些实施例中如附图2-6所示，第一油贴合箱2顶端安装有第一注入管11，第一注入管11一端安装有换油机构，换油机构包括设置在第一注入管11，第一注入管11一端安装有第一电动控制阀12，第一电动控制阀12一端连接有第二连接管13，第二连接管13一端连接有电动控制阀管14，第二连接管13外部下方连接有泵机15，泵机15输入端连接有吸入管16，吸入管16底端外部安装有承装箱17，吸入管16外壁一侧且位于承装箱17顶端位置处连接有吸入电动控制阀管18，承装箱17一侧安装有第二电动控制阀19，第二电动控制阀19底端连接有第一回流管20，第一回流管20一端安装电动控制阀21，电动控制阀21顶端安装有第二回流管22，第一回流管20外部底端安装有外排电动控制阀23，第一电动控制阀12与第二连接管13相连通，吸入管16底端与承装箱17内壁底端相接触，第一回流管20两端分别与第二电动控制阀19和电动控制阀21两两之间固定连接，外排电动控制阀23与第一回流管20焊接固定；

以便关闭第二电动控制阀19打开电动控制阀21，打来外排电动控制阀23，导热环管7和贴合散热环管9底端均通过多个换油管42进行下流到第四油贴合箱41内部，由第二回流管22进入到第一回流管20内，通过外排电动控制阀23进行外排操作，关闭第一电动控制阀12打开电动控制阀管14以及吸入电动控制阀管18，启动泵机15使吸入电动控制阀管18将油桶内部的油吸入到吸入管16内部，顺着第二连接管13进入到电动控制阀管14内，再顺着电动控制阀管14灌入到承装箱17内进行汇集。

在一些实施例中如附图1-7所示，水箱1顶端安装有压力表24，压力表24与水箱1之间相连通，压力表24一侧安装有输入管40，输入管40一端安装有注水电动控制阀39，注水电动控制阀39一端连接有第三注入管38；

以便压力表24可以知晓水箱1内部的压力值，起到安全预警的作用，可以利用管道外部增压的泵机使循环水进入到进水电动控制阀35内部，打开注水电动控制阀39水进入到输入管40内部，关闭出水电动控制阀28，这样水箱1内部水箱水全部装满，关闭进水电动控制阀35。

在一些实施例中如附图2-8所示，水箱1内壁一侧嵌入安装有三个流出管25，流出管25一端连接有汇集管26，汇集管26一侧连接有第二注入管27，第二注入管27一端安装有出水电动控制阀28，流出管25另一端连接有导出管29，导出管29一端连接有汇入管30，汇入管30外壁设置有多个流动吸入管31，水箱1内壁另一侧嵌入安装有三个第二嵌入管32，第二嵌入管32一端连接有第二分散管33，第二分散管33一端连接有输送管34，输送管34一端安装有进水电动控制阀35，第二嵌入管32另一端安装有分流管36，分流管36外壁设置有多个喷出管37，导出管29两端分别与流出管25和汇入管30两两之间相连通，流动吸入管31竖截面形状设置为L形；

以便，在外部泵机的压力作用下循环水进入到输送管34内，由输送管34进入到第二分散管33内，顺着第二嵌入管32进入到分流管36内，再通过分流管36分流到多个喷出管37内进行上下外喷操作，从而循环水分流扩散到第四油贴合箱41和第一油贴合箱2之间空隙中，循环的热水均匀分散流动吸入管31内部，顺着流动吸入管31进入到汇入管30内，由汇入管30进入到导出管29内，顺着流出管25进入到汇集管26内，然后流入到第二注入管27内，再灌入到出水电动控制阀28内进行外流操作，热水进行输送出去。

本发明工作原理：

注水时，可以利用管道外部增压的泵机使循环水进入到进水电动控制阀35内部，同时打开注水电动控制阀39水进入到输入管40内部，同时关闭出水电动控制阀28，这样水箱1内部水箱水全部装满，即可关闭进水电动控制阀35；

填油时，可以关闭电动控制阀21、关闭电动控制阀管14、吸入电动控制阀管18打开第一电动控制阀12，启动泵机15，从而吸入管16将承装箱17内部导热油吸入到第二连接管13内，顺着第二连接管13进入第一注入管11再灌入到第一油贴合箱2内部，顺着第一油贴合箱2通过第一连接管5进入到第四油贴合箱41内，由第四油贴合箱41进入到第二油贴合箱3内，顺着第二油贴合箱3流入到第三油贴合箱4内，同时进入到多个第一分散管6内部，填充于导热环管7内部，并且进入到多个第一嵌入管8内部，填充在贴合散热环管9内部，当填充满后，可以关闭第一电动控制阀12，利用电阻加热棒10进行加热，这样第四油贴合箱41、第一油贴合箱2、第二油贴合箱3、第三油贴合箱4内部油完成加热操作；

循环加热时，打开进水电动控制阀35打开出水电动控制阀28，关闭注水电动控制阀39，即可在外部泵机的压力作用下循环水进入到输送管34内，由输送管34进入到第二分散管33内，顺着第二分散管33分流到第二嵌入管32内，顺着第二嵌入管32进入到分流管36内，再通过分流管36分流到多个喷出管37内进行上下外喷操作，从而循环水分流扩散到第四油贴合箱41和第一油贴合箱2之间空隙中，这样上下表面进行加热，并且水通过多个导热环管7和贴合散热环管9进行交替贴合换热操作，快速对循环的冷水进行换热，温度均匀且快速进行升高操作，然后循环的热水均匀分散流动吸入管31内部，顺着流动吸入管31进入到汇入管30内，由汇入管30进入到导出管29内，通过导出管29进入到流出管25内，然后顺着流出管25进入到汇集管26内，然后流入到第二注入管27内，再灌入到出水电动控制阀28内进行外流操作，将热水进行输送出去；

换油时，当需要进行换油时，可以关闭第二电动控制阀19打开电动控制阀21，再打来外排电动控制阀23，同时导热环管7和贴合散热环管9底端均通过多个换油管42进行下流到第四油贴合箱41内部，即可将第一油贴合箱2、第四油贴合箱41、第二油贴合箱3、第三油贴合箱4内部的油导入到第二回流管22内，由第二回流管22进入到第一回流管20内，通过外排电动控制阀23进行外排操作，当油外排完毕后，可以关闭第一电动控制阀12打开电动控制阀管14以及吸入电动控制阀管18，并且将吸入电动控制阀管18管口伸入到导热油桶内部，然后启动泵机15使吸入电动控制阀管18将油桶内部的油吸入到吸入管16内部，通过吸入管16进入到第二连接管13内，顺着第二连接管13进入到电动控制阀管14内，再顺着电动控制阀管14灌入到承装箱17内进行汇集，即可对承装箱17内部加满导热油继续使用。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，包括水箱(1)，其特征在于：所述水箱(1)内部安装有第一油贴合箱(2)，所述第一油贴合箱(2)下方安装有储能机构；

所述储能机构包括设置在第一油贴合箱(2)下方的第四油贴合箱(41)，所述第四油贴合箱(41)下方安装有第二油贴合箱(3)，所述第二油贴合箱(3)下方安装有第三油贴合箱(4)，所述第一油贴合箱(2)、第四油贴合箱(41)、第二油贴合箱(3)、第三油贴合箱(4)底端均连通有第一连接管(5)，所述第一连接管(5)一侧设置有多个从前到后依次排列的第一分散管(6)，所述第一分散管(6)外部套设有导热环管(7)，相邻两个所述第一分散管(6)之间均设置有第一嵌入管(8)，所述第一嵌入管(8)外部套设有多个贴合散热环管(9)，所述第一油贴合箱(2)、第四油贴合箱(41)、第二油贴合箱(3)、第三油贴合箱(4)内部均安装有电阻加热棒(10)。

2.根据权利要求1所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第一油贴合箱(2)与第一连接管(5)相连通，所述第一油贴合箱(2)、第四油贴合箱(41)、第二油贴合箱(3)、第三油贴合箱(4)形状相同、大小相似，所述导热环管(7)和贴合散热环管(9)底端均安装有换油管(42)。

3.根据权利要求1所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第一分散管(6)与导热环管(7)之间相连通，多个所述导热环管(7)从左到右依次等距排列设置，所述第一嵌入管(8)与贴合散热环管(9)相连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第一油贴合箱(2)顶端安装有第一注入管(11)，所述第一注入管(11)一端安装有换油机构，所述换油机构包括设置在第一注入管(11)，所述第一注入管(11)一端安装有第一电动控制阀(12)，所述第一电动控制阀(12)一端连接有第二连接管(13)，所述第二连接管(13)一端连接有电动控制阀管(14)，所述第二连接管(13)外部下方连接有泵机(15)，所述泵机(15)输入端连接有吸入管(16)，所述吸入管(16)底端外部安装有承装箱(17)，所述吸入管(16)外壁一侧且位于承装箱(17)顶端位置处连接有吸入电动控制阀管(18)，所述承装箱(17)一侧安装有第二电动控制阀(19)。

5.根据权利要求4所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第二电动控制阀(19)底端连接有第一回流管(20)，所述第一回流管(20)一端安装电动控制阀(21)，所述电动控制阀(21)顶端安装有第二回流管(22)，所述第一回流管(20)外部底端安装有外排电动控制阀(23)。

6.根据权利要求4所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第一电动控制阀(12)与第二连接管(13)相连通，所述吸入管(16)底端与承装箱(17)内壁底端相接触。

7.根据权利要求4所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述第一回流管(20)两端分别与第二电动控制阀(19)和电动控制阀(21)两两之间固定连接，所述外排电动控制阀(23)与第一回流管(20)焊接固定。

8.根据权利要求1所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述水箱(1)顶端安装有压力表(24)，所述压力表(24)与水箱(1)之间相连通，所述压力表(24)一侧安装有输入管(40)，所述输入管(40)一端安装有注水电动控制阀(39)，所述注水电动控制阀(39)一端连接有第三注入管(38)。

9.根据权利要求1所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述水箱(1)内壁一侧嵌入安装有三个流出管(25)，所述流出管(25)一端连接有汇集管(26)，所述汇集管(26)一侧连接有第二注入管(27)，所述第二注入管(27)一端安装有出水电动控制阀(28)，所述流出管(25)另一端连接有导出管(29)，所述导出管(29)一端连接有汇入管(30)，所述汇入管(30)外壁设置有多个流动吸入管(31)，所述水箱(1)内壁另一侧嵌入安装有三个第二嵌入管(32)，所述第二嵌入管(32)一端连接有第二分散管(33)，所述第二分散管(33)一端连接有输送管(34)，所述输送管(34)一端安装有进水电动控制阀(35)，所述第二嵌入管(32)另一端安装有分流管(36)，所述分流管(36)外壁设置有多个喷出管(37)。

10.根据权利要求9所述的一种基于冷热联供储能系统用的全新温度分层水箱，其特征在于：所述导出管(29)两端分别与流出管(25)和汇入管(30)两两之间相连通，所述流动吸入管(31)竖截面形状设置为L形。

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