專利名稱：天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)及循環(huán)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)及循環(huán)方法，具體涉及一種通過(guò)冬季采集天然冰塊蓄存于地 下蓄冰室、夏季通過(guò)融冰對(duì)房間供冷、秋季融水用于園林和農(nóng)業(yè)澆灌的天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)及循環(huán)方法。
背景技術(shù)：
壓縮式制冷技術(shù)歷經(jīng)150余年的發(fā)展已經(jīng)當(dāng)成熟，氟利昂制冷工質(zhì)的應(yīng)用，使得壓縮式制冷空調(diào)得以廣泛推廣，特別是自動(dòng)控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的滲透，壓縮式制冷空調(diào)技術(shù)的精度和自動(dòng)化程度得以顯著提高，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，壓縮式制冷空調(diào)正迅速在城鄉(xiāng)普及，與此同時(shí)，空調(diào)能源消耗、制冷劑破壞環(huán)境等問(wèn)題也日益突出。90年代發(fā)展了冰蓄冷空調(diào)技術(shù)，對(duì)緩解中心城市電力負(fù)荷晝夜峰谷矛盾，保障電網(wǎng)安全有積極意義，但冰蓄冷空調(diào)技術(shù)雖然可以節(jié)省用戶空調(diào)系統(tǒng)初投資和運(yùn)行費(fèi)用，卻并非節(jié)能技術(shù)，因?yàn)樾畋男枰?，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)更高，而且系統(tǒng)也更為復(fù)雜。人們對(duì)建筑環(huán)境舒適水平的日益提高的要求為天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)的發(fā)展提供了需求；保溫隔熱、防滲漏等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和成熟為天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)的發(fā)展提供了支持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)及循環(huán)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)，由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成。在地下蓄冰室上部的入口設(shè)有一個(gè)入口蓋板，在地下蓄冰室的底部設(shè)有換熱盤管，換熱盤管的上面設(shè)有復(fù)數(shù)塊板狀的不銹鋼網(wǎng)架，不銹鋼網(wǎng)架通過(guò)支架支撐在換熱盤管上面，保護(hù)換熱盤管不受冰塊的沖壓。地下蓄冰室各個(gè)壁面、底層、頂層都用保溫材料進(jìn)行隔熱處理，蓄冰室圍護(hù)結(jié)構(gòu)各面的傳熱系數(shù)低于嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能建筑墻體傳熱系數(shù)，做好防滲漏處理，確保保溫材料的隔熱性能。換熱盤管的一端接口 Tl通過(guò)管道與第一閥門、第二閥門并聯(lián)連接，第一閥門的另一端通過(guò)管道與第一循環(huán)泵的進(jìn)水端連接，第一循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與熱交換器的第一端口 Dl連接；換熱盤管的另一端接口 T2通過(guò)管道與第三閥門、第六閥門并聯(lián)連接，第三閥門的另一端通過(guò)管道與熱交換器的第二端口 D2連接；熱交換器的第三端口 D3通過(guò)管道與第四閥門連接，第四閥門的另一端通過(guò)管道與第二閥門的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道與第二循環(huán)泵的進(jìn)水端連接，第二循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水端連接；熱交換器的第四端口 D4通過(guò)管道與第五閥門連接，第五閥門的另一端與第六閥門的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道連接風(fēng)機(jī)盤管的出水端；風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水端通過(guò)管道同時(shí)連接第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的供水管；風(fēng)機(jī)盤管的出水端通過(guò)管道同時(shí)連接第七閥門，第七閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的回水管。風(fēng)機(jī)盤管安裝在室內(nèi)，對(duì)于多個(gè)房間室內(nèi)使用空調(diào)的工況，在每個(gè)房間內(nèi)安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管，也可以在大的建筑空間安裝復(fù)數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管，系統(tǒng)中所有風(fēng)機(jī)盤管通過(guò)管道并聯(lián)連接，然后接入系統(tǒng)。本發(fā)明提供的天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)采用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實(shí)施兩種循環(huán)方法，分別為單循環(huán)方法和雙循環(huán)方法。單循環(huán)方法流程為第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第七閥門、第八閥門關(guān)閉，第二閥門、第六閥門開啟，地下蓄冰室內(nèi)的換熱盤管、第二循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤管構(gòu)成融 冰循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管與地下蓄冰室內(nèi)的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換后，再通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管與室內(nèi)空氣熱交換，并在第二循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下循環(huán)運(yùn)行。雙循環(huán)方法流程為第二閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門關(guān)閉，第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門開啟，地下蓄冰室內(nèi)的換熱盤管、第一循環(huán)泵、熱交換器構(gòu)成融冰循環(huán)，風(fēng)機(jī)盤管、第二循環(huán)泵、熱交換器構(gòu)成供冷循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管與地下蓄冰室內(nèi)的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環(huán)內(nèi)的冷水通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管與室內(nèi)空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換。天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季供熱末端設(shè)備共享。風(fēng)機(jī)盤管也可以作為冬季供熱系統(tǒng)末端設(shè)備使用，冬季供熱時(shí)關(guān)閉與地下蓄冰系統(tǒng)的連接閥門，即關(guān)閉第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門，開啟第七閥門、第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的供水管，第七閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的回水管，風(fēng)機(jī)盤管與熱水管網(wǎng)連接，熱水通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管與室內(nèi)空氣熱交換，實(shí)現(xiàn)供熱。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)
本發(fā)明提供的天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)冬季采集天然冰塊蓄存于地下蓄冰室，天然冰塊的來(lái)源可以就近采集地面河流、湖泊、池塘、景觀水體的冰塊；夏季空調(diào)時(shí)段通過(guò)融冰、供冷循環(huán)向室內(nèi)供冷，秋季干旱時(shí)節(jié)提供園林、農(nóng)業(yè)澆灌用水，融水排放完后再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)，冬季風(fēng)機(jī)盤管可以作為供熱系統(tǒng)末端設(shè)備使用，通過(guò)與熱水管網(wǎng)連接，向室內(nèi)供熱。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。


附圖為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)，由地下蓄冰室I、熱交換器2、第一循環(huán)泵3、第二循環(huán)泵4、風(fēng)機(jī)盤管5、第一閥門6、第二閥門7、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第六閥門
11、第七閥門12、第八閥門13組成。在地下蓄冰室I上部的入口設(shè)有一個(gè)入口蓋板1-1，在地下蓄冰室I的底部設(shè)有換熱盤管1-2，換熱盤管1-2的上面設(shè)有復(fù)數(shù)塊板狀的不銹鋼網(wǎng)架1-3，不銹鋼網(wǎng)架1-3通過(guò)支架支撐在換熱盤管1-2上面，保護(hù)換熱盤管1-2不受冰塊的沖壓。地下蓄冰室各個(gè)壁面、底層、頂層都用保溫材料1-4進(jìn)行隔熱處理，蓄冰室圍護(hù)結(jié)構(gòu)各面的傳熱系數(shù)低于嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能建筑墻體傳熱系數(shù)，做好防滲漏處理，確保保溫材料1-4的隔熱性能。換熱盤管1-2的一端接口 Tl通過(guò)管道與第一閥門6、第二閥門7并聯(lián)連接，第一閥門6的另一端通過(guò)管道與第一循環(huán)泵3的進(jìn)水端連接，第一循環(huán)泵3的出水端通過(guò)管道與熱交換器2的第一端口 Dl連接；換熱盤管1-2的另一端接口 T2通過(guò)管道與第三閥門8、第六閥門11并聯(lián)連接，第三閥門8的另一端通過(guò)管道與熱交換器2的第二端口 D2連接；熱交換器2的第三端口 D3通過(guò)管道與第四閥門9連接，第四閥門9的另一端通過(guò)管道與第二閥門7的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道與第二循環(huán)泵4的進(jìn)水端連接，第二循環(huán)泵4的出水端通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)盤管5的進(jìn)水端連接；熱交換器2的第四端口 D4通過(guò)管道與第五閥門10連接，第五閥門10的另一端與第六閥門11的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的 節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道連接風(fēng)機(jī)盤管5的出水端；風(fēng)機(jī)盤管5的進(jìn)水端通過(guò)管道同時(shí)連接第八閥門13，第八閥門13的另一端連接供熱系統(tǒng)的供水管，風(fēng)機(jī)盤管5的出水端通過(guò)管道同時(shí)連接第七閥門12，第七閥門12的另一端連接供熱系統(tǒng)的回水管。風(fēng)機(jī)盤管5安裝在室內(nèi)，對(duì)于多個(gè)房間室內(nèi)使用空調(diào)的工況，在每個(gè)房間內(nèi)安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管5，也可以在大的建筑空間安裝復(fù)數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管5，系統(tǒng)中所有風(fēng)機(jī)盤管5通過(guò)管道并聯(lián)連接，然后接入系統(tǒng)。本實(shí)施例提供的天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)采用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實(shí)施兩種循環(huán)方法，分別為單循環(huán)方法和雙循環(huán)方法。單循環(huán)方法流程為第一閥門6、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第七閥門
12、第八閥門13關(guān)閉，第二閥門7、第六閥門11開啟，地下蓄冰室內(nèi)的換熱盤管1-2、第二循環(huán)泵4、風(fēng)機(jī)盤管5構(gòu)成融冰循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管1-2與地下蓄冰室I內(nèi)的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換后，再通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管5與室內(nèi)空氣熱交換，并在第二循環(huán)泵4的驅(qū)動(dòng)下循環(huán)運(yùn)行。雙循環(huán)方法流程為第二閥門7、第六閥門11、第七閥門12、第八閥門13關(guān)閉，第一閥門6、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10開啟，地下蓄冰室內(nèi)I的換熱盤管1-2、第一循環(huán)泵3、熱交換器2構(gòu)成融冰循環(huán)，風(fēng)機(jī)盤管5、第二循環(huán)泵4、熱交換器2構(gòu)成供冷循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管1-2與地下蓄冰室內(nèi)I的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環(huán)內(nèi)的冷水通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管5與室內(nèi)空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過(guò)熱交換器2進(jìn)行熱交換。風(fēng)機(jī)盤管5也可以作為冬季供熱系統(tǒng)末端設(shè)備使用，冬季供熱時(shí)關(guān)閉與地下蓄冰系統(tǒng)的連接閥門，即關(guān)閉第一閥門6、第二閥門7、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第六閥門11，開啟第七閥門12、第八閥門13，第八閥門13的另一端連接供熱系統(tǒng)的供水管，第七閥門12的另一端連接供熱系統(tǒng)的回水管，風(fēng)機(jī)盤管5與熱水管網(wǎng)連接，熱水通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管5與室內(nèi)空氣熱交換，實(shí)現(xiàn)供熱。
權(quán)利要求
1.一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)，其特征是由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成； 在地下蓄冰室上部的入口設(shè)有一個(gè)入口蓋板，在地下蓄冰室的底部設(shè)有換熱盤管，換熱盤管的上面設(shè)有復(fù)數(shù)塊板狀的不銹鋼網(wǎng)架，不銹鋼網(wǎng)架通過(guò)支架支撐在換熱盤管上面，保護(hù)換熱盤管不受冰塊的沖壓； 地下蓄冰室各個(gè)壁面、底層、頂層都用保溫材料進(jìn)行隔熱處理，蓄冰室圍護(hù)結(jié)構(gòu)各面的傳熱系數(shù)低于嚴(yán)寒地區(qū)節(jié)能建筑墻體傳熱系數(shù)，做好防滲漏處理，確保保溫材料的隔熱性倉(cāng)泛; 換熱盤管的一端接口 Tl通過(guò)管道與第一閥門、第二閥門并聯(lián)連接，第一閥門的另一端通過(guò)管道與第一循環(huán)泵的進(jìn)水端連接，第一循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與熱交換器的第一端口 Dl連接；換熱盤管的另一端接口 T2通過(guò)管道與第三閥門、第六閥門并聯(lián)連接，第三閥門的另一端通過(guò)管道與熱交換器的第二端口 D2連接；熱交換器的第三端口 D3通過(guò)管道與第四閥門連接，第四閥門的另一端通過(guò)管道與第二閥門的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道與第二循環(huán)泵的進(jìn)水端連接，第二循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水端連接；熱交換器的第四端口 D4通過(guò)管道與第五閥門連接，第五閥門的另一端與第六閥門的另一端并聯(lián)連接，并聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)通過(guò)管道連接風(fēng)機(jī)盤管的出水端；風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水端通過(guò)管道同時(shí)連接第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的供水管；風(fēng)機(jī)盤管的出水端通過(guò)管道同時(shí)連接第七閥門，第七閥門的另一端連接供熱系統(tǒng)的回水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)，其特征是風(fēng)機(jī)盤管安裝在室內(nèi)，對(duì)于多個(gè)房間室內(nèi)使用空調(diào)的工況，在每個(gè)房間內(nèi)安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管，也可以在大的建筑空間安裝復(fù)數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管，系統(tǒng)中所有風(fēng)機(jī)盤管通過(guò)管道并聯(lián)連接。
3.一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)的循環(huán)方法，其特征是系統(tǒng)采用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實(shí)施兩種循環(huán)方法，分別為單循環(huán)方法和雙循環(huán)方法 單循環(huán)方法流程為第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第七閥門、第八閥門關(guān)閉，第二閥門、第六閥門開啟，地下蓄冰室內(nèi)的換熱盤管、第二循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤管構(gòu)成融冰循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管與地下蓄冰室內(nèi)的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換后，再通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管與室內(nèi)空氣熱交換，并在第二循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下循環(huán)運(yùn)行； 雙循環(huán)方法流程為第二閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門關(guān)閉，第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門開啟，地下蓄冰室內(nèi)的換熱盤管、第一循環(huán)泵、熱交換器構(gòu)成融冰循環(huán)，風(fēng)機(jī)盤管、第二循環(huán)泵、熱交換器構(gòu)成供冷循環(huán)，乙二醇水溶液通過(guò)換熱盤管與地下蓄冰室內(nèi)的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環(huán)內(nèi)的冷水通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管與室內(nèi)空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱交換。
全文摘要
一種天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)及循環(huán)方法，由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環(huán)泵、第二循環(huán)泵、風(fēng)機(jī)盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成，上述部件通過(guò)管道連接組成蓄冷蓄水系統(tǒng)；在地下蓄冰室的底部設(shè)有換熱盤管，換熱盤管的上面設(shè)有復(fù)數(shù)塊板狀的不銹鋼網(wǎng)架，不銹鋼網(wǎng)架通過(guò)支架支撐在換熱盤管上面，保護(hù)換熱盤管不受冰塊的沖壓；天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)冬季采集天然冰塊蓄存于地下蓄冰室，夏季空調(diào)時(shí)段向室內(nèi)供冷，秋季干旱時(shí)節(jié)提供澆灌用水；系統(tǒng)采用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實(shí)施兩種循環(huán)方法，即單循環(huán)方法和雙循環(huán)方法；天然冰蓄冷蓄水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)夏季供冷與冬季供熱末端設(shè)備共享。
文檔編號(hào)F24F5/00GK102798185SQ20121030099
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者羅清海, 周書葵, 謝水波, 歐陽(yáng)中意, 劉樂天 申請(qǐng)人:南華大學(xué)