一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置，包括內(nèi)含中心主軸的蓄冷水罐或蓄冷水槽，其上分別設(shè)有蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口和蓄冷出水口/釋冷進(jìn)水口，在所述蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)設(shè)盤旋式分隔結(jié)構(gòu)，所述盤旋式分隔結(jié)構(gòu)由防水保溫分隔物組成，防水保溫分隔物沿中心主軸盤旋上升，防水保溫分隔物內(nèi)沿與中心主軸連接，外沿與蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)壁連接，所述防水保溫分隔物在蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)部空間分隔形成連續(xù)的螺旋流道，該螺旋流道一端與蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口相通，另一端與蓄冷出水口/釋冷進(jìn)水口相通。由盤旋式分隔形成螺旋流道，在蓄冷/釋冷過程中僅有兩個(gè)相鄰流道存在溫差傳熱，冷溫水混合傳熱減少，并能實(shí)現(xiàn)大溫差蓄冷，這是一種有效提高蓄冷密度和效率的裝置。
【專利說明】一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到蓄冷裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]水蓄冷空調(diào)技術(shù)作為一種利用水的顯熱進(jìn)行冷量儲(chǔ)存的技術(shù):在不需要冷量或者需要冷量較少的時(shí)間段(夜間電網(wǎng)低谷時(shí)，同時(shí)也是空調(diào)負(fù)荷低谷)利用制冷設(shè)備制備低溫水儲(chǔ)存起來，然后在空調(diào)用冷或者工藝用冷高峰期(白天電網(wǎng)高峰時(shí)，通常也是空調(diào)負(fù)荷高峰)以滿足需求。作為一種電力移峰填谷的有效途徑，可以起到運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保的效果，得到了廣泛的應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用中如何減少水蓄冷槽體的占用空間，減少蓄冷損失，提高利用效率顯得特別重要。
[0003]目前的蓄冷技術(shù)主要采用雙槽或多槽式，迷宮式，單槽隔膜式，單槽溫度分層式等幾種。雙槽式總有一個(gè)槽體不能被利用，空間利用率低；多槽式系統(tǒng)運(yùn)行需要多個(gè)閥門切換，系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行控制難度大；迷宮式水流速不易控制，易形成漩渦或者短路形成死區(qū)，此外存在部分冷溫水混合，水阻力較大等缺點(diǎn)；單槽隔膜式中隔膜不斷地上下拉升，對膜的要求較高，實(shí)用性低；目前普遍使用單槽溫度分層式，主要利用水在4°C時(shí)密度最大，利用在無攪拌的情況下出現(xiàn)“下冷上熱”的現(xiàn)象進(jìn)行自然溫度分層蓄冷，但是需要精確設(shè)計(jì)、施工，保證斜溫層的厚度盡可能的小，以提高蓄冷效率，且蓄冷溫度最低不小于4°C。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為了解決雙槽式水蓄冷空間利用率低；迷宮式水蓄冷流動(dòng)阻力大、蓄冷效率較低；多槽式蓄冷系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行控制難度大；單槽隔膜式蓄冷實(shí)用性低；單槽溫度分層式斜溫層控制難度大、蓄冷效率低、且蓄冷溫度最低不小于4°C等問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案:一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置，包括內(nèi)含中心主軸的蓄冷水罐或蓄冷水槽，其上分別設(shè)有蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口和蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口，在所述蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)設(shè)盤旋式分隔結(jié)構(gòu)，所述盤旋式分隔結(jié)構(gòu)由防水保溫分隔物組成，防水保溫分隔物沿中心主軸盤旋上升，防水保溫分隔物內(nèi)沿與中心主軸連接，外沿與蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)壁連接，所述防水保溫分隔物在蓄冷水罐或蓄冷水槽內(nèi)部空間分隔形成連續(xù)的螺旋流道，具體的是，螺旋流道的外壁是蓄冷水罐或蓄冷水槽的內(nèi)壁面，螺旋流道的內(nèi)壁是中心主軸的外壁面，蓄冷水罐或蓄冷水槽的內(nèi)壁面和中心主軸的外壁面之間的封閉空間形成螺旋流道，該螺旋流道一端與蓄冷進(jìn)水口/釋冷出水口相通，另一端與蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口相通。
[0006]采用防水保溫材料制作螺旋分隔，沿圓形水罐中心主軸方向盤旋上升，分隔板內(nèi)沿與中心主軸連接，外沿與罐體連接，罐體的內(nèi)部形成一個(gè)連續(xù)的螺旋流道。在蓄冷/釋冷過程中，由于防水隔熱分隔阻止冷溫水直接混合，沿螺旋流道方向，僅有小段流道內(nèi)冷溫水直接混合傳熱，減少了斜溫層的導(dǎo)致的能量浪費(fèi)。隨著蓄冷/釋冷過程的進(jìn)行，始終僅有相鄰兩流道通過分隔的緩慢傳熱；在蓄冷結(jié)束后，罐內(nèi)水溫一致，僅有罐體傳熱損失。在整個(gè)蓄冷、存儲(chǔ)、釋放過程中損失較小。
[0007]根據(jù)蓄冷/釋冷能力的大小及經(jīng)濟(jì)水流速，確定防水保溫分隔物中分隔螺旋板的間距，并保證螺旋流道的截面積相等；根據(jù)蓄冷溫差的大小及蓄冷效率，確定螺旋分隔板的級(jí)數(shù)。
[0008]由于不依賴溫度分層實(shí)現(xiàn)蓄冷，可以突破分層蓄冷水溫4°C的下限，進(jìn)一步降低蓄冷水溫，提高蓄水溫差，減少蓄冷槽體的體積。
[0009]由于沒有溫度分層的要求，即沒有水流穩(wěn)定性的限制，可以取消溫度分層法中的布水器。同時(shí)減少了溫度分層法中布水器占用的無效空間，提高了單位體積蓄冷密度。
[0010]由于沒有溫度分層的要求，水罐無需豎直安裝，可橫置、傾斜、埋地安裝，避免了部分建筑美觀要求，降低了對水罐基礎(chǔ)的特殊處理要求。
[0011]由于沒有溫度分層的要求，蓄冷水罐的高徑比的要求降低，可適應(yīng)蓄冷量較小，水罐較小的場合。
[0012]該實(shí)用新型水罐可做成閉式的小水罐串聯(lián)、并聯(lián)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各種蓄冷容量的隨意組合。
[0013]由于螺旋形的結(jié)構(gòu)，無“死水”區(qū)，不形成漩渦，并能減小流動(dòng)阻力，降低循環(huán)泵的泵耗。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于大溫差水蓄冷裝置的盤旋分隔結(jié)構(gòu)，由盤旋式分隔形成螺旋流道，在蓄冷/釋冷過程中僅有兩個(gè)相鄰流道存在溫差傳熱，冷溫水混合傳熱減少，并能實(shí)現(xiàn)大溫差蓄冷，這是一種有效提高蓄冷密度和效率的裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是盤旋式分隔蓄冷水罐示意圖；
[0016]圖2是蓄冷水罐蓄冷工況示意圖；
[0017]圖3是蓄冷水罐釋冷工況示意圖；
[0018]附圖標(biāo)記說明:1 一蓄冷水罐或蓄冷水槽，2—盤旋式分隔結(jié)構(gòu)，21—防水保溫分隔物，3—中心主軸，4一蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口，5—蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]實(shí)施例:
[0021]請參閱圖1所示，一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置，包括內(nèi)含中心主軸3的外護(hù)聚氨酯保溫材料及防護(hù)層的冷水罐或蓄冷水槽1，其上分別設(shè)有蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口 5和蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口 4，在蓄冷水罐或蓄冷水槽I內(nèi)設(shè)盤旋式分隔結(jié)構(gòu)2，盤旋式分隔結(jié)構(gòu)2由防水保溫分隔物21組成，防水保溫分隔物21可為導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料制成的分隔板或其他的間隔結(jié)構(gòu)，防水保溫分隔物21與主軸、水罐連接處采用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料密封嚴(yán)實(shí)，防水保溫分隔物21沿中心主軸3盤旋上升，防水保溫分隔物21內(nèi)沿與中心主軸3連接，外沿與蓄冷水罐或蓄冷水槽I內(nèi)壁連接，防水保溫分隔物21在蓄冷水罐或蓄冷水槽I內(nèi)部分隔形成連續(xù)的螺旋流道，具體的是，螺旋流道的外壁是蓄冷水罐或蓄冷水槽I的內(nèi)壁面，螺旋流道的內(nèi)壁是中心主軸3的外壁面，蓄冷水罐或蓄冷水槽I的內(nèi)壁面和中心主軸3的外壁面之間的封閉空間形成螺旋流道，該螺旋流道一端與蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口 5相通，另一端與蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口 4相通。
[0022]蓄冷工況:如圖2所示，蓄冷水泵從水罐內(nèi)抽取溫水從蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口 4的蓄冷出水口流出，進(jìn)入冷水機(jī)組，制備I一2°C的低溫水，經(jīng)蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口 5中的蓄冷進(jìn)水口流回蓄水罐中，溫水在蓄冷水泵的抽吸壓差作用下不斷循環(huán)，在一個(gè)蓄冷周期內(nèi)將水罐中的溫水全部制備成I一 2 V的低溫冷水。
[0023]釋冷工況:如圖3所示，釋冷水泵從水罐內(nèi)抽取低溫冷水從蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口 5的釋冷出水口流出，進(jìn)入末端空調(diào)設(shè)備，放冷后變成12°C (或者更高溫度)的溫水，經(jīng)蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口 4中的釋冷進(jìn)水口流回蓄水罐中，低溫冷水在蓄冷水泵的抽吸壓差作用下不斷循環(huán)，在一個(gè)釋冷周期內(nèi)將水罐中的低溫冷水全部放冷至12°C。
[0024]如此可實(shí)現(xiàn)I一 12°C大溫差蓄冷，提高了蓄冷密度和蓄冷效率。
[0025]上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種盤旋式大溫差水蓄冷裝置，包括內(nèi)含中心主軸(3)的蓄冷水罐或蓄冷水槽(I )，其上分別設(shè)有蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口(5)和蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口(4)，其特征在于:在所述蓄冷水罐或蓄冷水槽(I)內(nèi)設(shè)盤旋式分隔結(jié)構(gòu)(2)，所述盤旋式分隔結(jié)構(gòu)(2)由防水保溫分隔物(21)組成，防水保溫分隔物(21)沿中心主軸(3)盤旋上升，防水保溫分隔物(21)內(nèi)沿與中心主軸(3)連接，外沿與蓄冷水罐或蓄冷水槽(I)內(nèi)壁連接，所述防水保溫分隔物(21)在蓄冷水罐或蓄冷水槽(I)內(nèi)部空間分隔形成連續(xù)的螺旋流道，該螺旋流道一端與蓄冷進(jìn)水口 /釋冷出水口(5)相通，另一端與蓄冷出水口 /釋冷進(jìn)水口(4)相通。
【文檔編號(hào)】F24F5/00GK203785145SQ201420154555
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】周群, 董凱軍, 胡濤, 曾均 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所