CN105757860B - 带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置 - Google Patents

带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置。主要采用一种防水保温材料制成安装在圆柱形水蓄冷装置内部的旋转运动分隔，蓄\放冷时分隔在外置电机的拖动作用下沿旋转轨道旋转滑动，从而实现无温度分层的蓄\放冷过程。由于消除了常规水蓄冷装置存在的温度分层，蓄\放冷效率远大于其他同类水蓄冷装置。

Description

带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置
技术领域
本发明涉及空调制冷技术领域，具体涉及一种带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置。
背景技术
水蓄冷空调技术作为一种利用水的显热进行冷量储存的技术：在不需要冷量或者需要冷量较少的时间段(夜间电网低谷时，同时也是空调负荷低谷)利用制冷设备制成低温水储存起来，然后在空调用冷或者工艺用冷高峰期(白天电网高峰时，通常也是空调负荷高峰)以满足需求。作为一种电力移峰填谷的有效途径，可以起到运行经济、节能环保的效果，得到了广泛的应用，但是在实际应用中如何减少水蓄冷槽体的占用空间，减少蓄冷损失，提高利用效率显得特别重要。
目前的水蓄冷技术主要采用双槽或多槽式，迷宫式，单槽隔膜式，单槽温度分层式等形式。双槽式总有一个槽体不能被利用，空间利用率低；多槽式***运行需要多个阀门切换，***复杂，运行控制难度大；迷宫式水流速不易控制，易形成漩涡或者短路形成死区，此外存在部分冷温水混合，水阻力较大等缺点；单槽隔膜式中隔膜不断地上下拉升，对膜的要求较高，实用性低；目前普遍使用单槽温度分层式，主要利用水在4℃时密度最大，利用在无搅拌的情况下出现“下冷上热”的现象进行自然温度分层蓄冷，但是需要精确设计、施工，保证斜温层的厚度尽可能的小，以提高蓄冷效率，且蓄冷温度最低不小于4℃。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置，以提高水蓄冷的效率和效果。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置，包括圆柱形蓄水器3、中心轴6、固定防水隔热挡板2和旋转运动分隔1；
所述中心轴6固定于所述圆柱形蓄水器3的中心轴线上；
所述固定防水隔热挡板2和所述旋转运动分隔1的结构包括：
所述固定防水隔热挡板2穿过所述中心轴6固定于所述圆柱形蓄水器3内部，并将所述圆柱形蓄水器3的内部空间分成对等的两部分；所述旋转运动分隔1设置于所述圆柱形蓄水器3内部，在所述中心轴6处与所述固定防水隔热挡板2交叉，并可以围绕所述中心轴180度旋转，与所述固定防水隔热挡板一起将圆柱形蓄水器3的内部空间隔离成两两对称的四部分；
或者
所述固定防水隔热挡板2位于所述圆柱形蓄水器3内部，一边固定于所述中心轴6上，另一边固定于所述圆柱形蓄水器3的内壁上；所述旋转运动分隔1的一边围绕所述中心轴6，另一边沿着所述圆柱形蓄水器3的内壁360度旋转，与所述固定防水隔热挡板2一起将所述圆柱形蓄水器3的内部空间分隔成两部分。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
采用轻质、防水的保温材料制作安装在装置内部的旋转运动分隔，主要作用是消除水蓄冷时形成的温度分层；将该旋转运动分隔安装在圆柱形水蓄冷装置的中心轴上面，与固定防水隔热挡板一起将水蓄冷装置内部空间隔离成两部分或两两对称的四部分；在旋转运动分隔和固定防水隔热挡板的作用下阻止蓄/放冷运行时冷温水直接接触，消除了冷温水的直接混合导致的能量品质下降。
采用这种结构的水蓄冷装置随着蓄冷水的流动，旋转运动分隔在装置的竖直中心轴上旋转，对应于冷温水体积的变化，动态改变被隔离的两部分空间体积。
由于不依赖温度分层实现蓄冷，可以突破分层蓄冷水温4℃的下限，进一步降低蓄冷水温，提高蓄水温差，减少蓄冷槽体的体积。
由于不存在温度分层现象，从而摆脱了水流稳定性及均匀性的限制，该装置中可去除温度分层法中的布水器。这样减少了温度分层法中布水器占用的无效空间，提高了单位体积蓄冷密度。
附图说明
图1是本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置示意图(结构一)。
图2是本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置截面示意图。
图3是本发明中旋转运动分隔的旋转轨道示意图；
图4是本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置蓄冷工况示意图；
图5是本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置放冷工况示意图；
图6是本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置示意图(结构二)
其中1—旋转运动分隔，2—固定防水隔热挡板，3—圆柱形蓄水器，4—旋转轨道盘，5—运动滑轮或滚动轴承，6—中心轴，7—旋转作用力接触头(可通过皮带或者齿轮与该接触头配合)，8、9—蓄冷出水空间/放冷进水空间(即AEJFCH及DEJIBG所分别构成的空间区域)，10、11—蓄冷进水空间/放冷出水空间(即AEJFDI及BEJGCH所分别构成的空间区域)，12—柔性密封填料。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置，如图1所示，包括圆柱形蓄水器3、中心轴6、固定防水隔热挡板2和旋转运动分隔1。
中心轴6固定于圆柱形蓄水器3的中心轴线上；
固定防水隔热挡板2和旋转运动分隔1的结构有两种：
第一种：如图1所示，固定防水隔热挡板穿过中心轴固定于圆柱形蓄水器内部，并将圆柱形蓄水器的内部空间分成对等的两部分；旋转运动分隔设置于圆柱形蓄水器内部，在中心轴处与固定防水隔热挡板交叉，并可以围绕中心轴180度旋转，与固定房水隔热挡板一起将圆柱形蓄水器的内部空间隔离成两两对称的四部分；
第二种：如图6所示，固定防水隔热挡板位于圆柱形蓄水器内部，一边固定于中心轴上，另一边固定于圆柱形蓄水器的内壁上；旋转运动分隔的一边围绕中心轴，另一边沿着圆柱形蓄水器的内壁360度旋转，与固定防水隔热挡板一起将圆柱形蓄水器的内部空间分隔成两部分。
圆柱外形蓄水器3，外护聚氨酯保温材料及防护层，采用密度略大于水，导热系数较小且防水的复合结构材料作为旋转运动分隔1，旋转运动分隔1与中心轴6、圆柱形水蓄冷器3的内壁及底部滑动接触界面采用柔性密封。
优选地，中心轴6的顶部设置旋转作用力接触头7，旋转作用力接触头7与步进电机皮带相连接，根据蓄放冷的流量控制电机带动皮带驱动旋转运动分隔1旋转。圆柱形蓄水器3的顶部外接旋转轨道盘4，旋转轨道盘4上设有运动轮滑5(或滚动轴承).运动轮滑5带动旋转运动分隔1沿着旋转轨道盘4旋转。
下面以固定防水隔热挡板2和旋转运动分隔1的第一种结构为基础，介绍本水蓄冷装置的工作过程。
蓄冷工况：如图4所示，蓄冷水泵将蓄冷出水空间8、9中约12℃(或者更高温度)的温水泵出，进入冷水机组，制备1—2℃的冷冻水，然后在蓄冷水泵作用下送入蓄冷进水空间10、11中，该过程根据从蓄冷出水空间8、9泵出经冷水机组降温后进入蓄冷进水空间10、11的水量控制旋转运动分隔1按照示意图4中旋转箭头方向进行旋转，保证被分隔的4个空间区域液位平衡，该过程蓄冷出水空间8、9容积不断减小，蓄冷进水空间10、11容积不断增大，同时持续将蓄冷出水空间8、9中温水降温至1—2℃后蓄存在蓄冷进水空间10、11；在完成一个蓄冷周期后，装置内的12℃温水全部制备成1—2℃的冷冻水蓄存在蓄冷进水空间10、11中，与此同时，蓄冷进水空间10、11达到最大接近整个水蓄冷装置的容积，蓄冷出水空间8、9容积达到最小，整个水蓄冷装置中几乎不存在12℃温水，蓄冷工况结束。
放冷工况：如图5所示，放冷水泵将放冷出水空间10、11中的1—2℃的冷冻水泵出，进入末端空调设备，放冷后变成12℃(或者更高温度)的温水，然后在放冷水泵作用下送入放冷进水空间8、9中，该过程根据从放冷出水空间—10、11泵出经末端空调设备升温后进入放冷进水空间8、9的水量控制旋转运动分隔1按照示意图5中旋转箭头方向进行旋转，保证被分隔的4个空间区域液位平衡，该过程放冷出水空间10、11容积不断减小，放冷进水空间8、9容积不断增大，同时持续将放冷出水空间10、11中的冷冻水升温至12℃(或者更高温度)后送至放冷进水空间8、9；在完成一个放冷周期后，装置内的1—2℃的冷冻水全部变成12℃(或者更高温度)的温水蓄存在放冷进水空间—8、9中，与此同时，放冷进水空间8、9达到最大接近整个水蓄冷装置的容积，放冷出水空间10、11容积达到最小，整个水蓄冷装置中几乎不存在1—2℃的冷冻水，放冷工况结束。
如此可实现1—12℃大温差蓄冷，此外在蓄冷、放冷过程中，冷冻水同温水一直被旋转运动分隔和固定防水隔热挡板隔离在装置内部不同空间区域，阻止了冷热水直接混合所导致的能量品质下降，提高了蓄冷密度和蓄冷效率。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (1)

1.一种带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置，其特征在于，
包括圆柱形蓄水器(3)、中心轴(6)、固定防水隔热挡板(2)和旋转运动分隔(1)；
所述中心轴(6)固定于所述圆柱形蓄水器(3)的中心轴(6)线上；
所述固定防水隔热挡板(2)和所述旋转运动分隔(1)的结构包括：
所述固定防水隔热挡板(2)穿过所述中心轴(6)固定于所述圆柱形蓄水器(3)内部，并将所述圆柱形蓄水器(3)的内部空间分成对等的两部分；所述旋转运动分隔(1)设置于所述圆柱形蓄水器(3)内部，在所述中心轴(6)处与所述固定防水隔热挡板(2)交叉，并可以围绕所述中心轴(6)180度旋转，与所述固定防水隔热挡板一起将圆柱形蓄水器(3)的内部空间隔离成两两对称的四部分；
或者
所述固定防水隔热挡板(2)位于所述圆柱形蓄水器(3)内部，一边固定于所述中心轴(6)上，另一边固定于所述圆柱形蓄水器(3)的内壁上；所述旋转运动分隔(1)的一边围绕所述中心轴(6)，另一边沿着所述圆柱形蓄水器(3)的内壁360度旋转，与所述固定防水隔热挡板(2)一起将所述圆柱形蓄水器(3)的内部空间分隔成两部分；
在所述中心轴(6)的顶端设置旋转作用力接触头(7)，步进电机的皮带连接该旋转作用力接触头(7)，驱动所述旋转运动分隔(1)旋转；
所述圆柱形蓄水器(3)的顶部外接旋转轨道盘(4)，旋转轨道盘(4)上设有运动轮滑(5)；
所述运动轮滑(5)带动所述旋转运动分隔(1)沿着所述旋转轨道盘(4)旋转；
所述圆柱外形蓄水器(3)，外护聚氨酯保温材料及防护层，采用密度略大于水，导热系数较小且防水的复合结构材料作为旋转运动分隔(1)；
所述旋转运动分隔(1)与所述中心轴(6)、所述圆柱形蓄水器(3)的内壁和底部的接触面采用柔性密封连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110933912B (zh) * 2019-12-07 2021-04-27 广东科云辰航计算科技有限责任公司 一种数据中心用蓄冷节能装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061703A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The 窒素式気液界面遮蔽液槽
CN201607078U (zh) * 2009-11-02 2010-10-13 上海汽车资产经营有限公司 复合式水蓄能装置
CN203100025U (zh) * 2012-12-25 2013-07-31 中国科学院广州能源研究所 一种可移动分离式水蓄冷装置
CN103940013A (zh) * 2014-03-31 2014-07-23 中国科学院广州能源研究所 一种螺旋式大温差水蓄冷装置
CN203785145U (zh) * 2014-03-31 2014-08-20 中国科学院广州能源研究所 一种盘旋式大温差水蓄冷装置
CN104964370A (zh) * 2015-07-23 2015-10-07 中国科学院广州能源研究所 水蓄冷装置
CN105157134A (zh) * 2015-06-24 2015-12-16 许文辉 一种节能型水蓄冷结构
CN205717671U (zh) * 2016-05-18 2016-11-23 中国科学院广州能源研究所 带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061703A (ja) * 2003-08-11 2005-03-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The 窒素式気液界面遮蔽液槽
CN201607078U (zh) * 2009-11-02 2010-10-13 上海汽车资产经营有限公司 复合式水蓄能装置
CN203100025U (zh) * 2012-12-25 2013-07-31 中国科学院广州能源研究所 一种可移动分离式水蓄冷装置
CN103940013A (zh) * 2014-03-31 2014-07-23 中国科学院广州能源研究所 一种螺旋式大温差水蓄冷装置
CN203785145U (zh) * 2014-03-31 2014-08-20 中国科学院广州能源研究所 一种盘旋式大温差水蓄冷装置
CN105157134A (zh) * 2015-06-24 2015-12-16 许文辉 一种节能型水蓄冷结构
CN104964370A (zh) * 2015-07-23 2015-10-07 中国科学院广州能源研究所 水蓄冷装置
CN205717671U (zh) * 2016-05-18 2016-11-23 中国科学院广州能源研究所 带旋转运动分隔的圆柱形动态水蓄冷装置

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