[实用新型]一种自然分层的开式水蓄冷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空调制冷技术领域，特别是自然分层的开式水蓄冷装置。

背景技术

随着经济的快速发展，我国电力需求量越来越大，电力供应高峰不足而低谷过剩的矛盾日益突出，这个问题已经严重制约了经济的发展，影响人们的正常生活，造成了巨大的能源浪费。目前现代城市的用电状况是，进入夏季电力负荷急剧增长，大中城市尤为明显。究其原因，很大程度上是由于大量空调系统的运行。据统计，空调系统耗电量占建筑物总能耗的40％～50％左右，而大中城市空调用电量占城市总供电的30％以上。因此，空调用电负荷严重影响着城市供电的峰值负荷。

水蓄冷空调技术作为平衡电网、移峰填谷的重要手段受到了人们的重视，是空调系统发展的必然趋势。在蓄冷技术中，水蓄冷技术由于具有初期投资少、系统简单、维护方便等特点，具有很好的应用前景。为了提高蓄水槽的蓄冷效果，防止高温水和低温水混合，蓄冷槽的结构形式一般采用自然分层法。自然分层蓄水槽应布置上下两个均匀分配水流的布水器，利用水的密度差形成高低温水的分层。为了实现自然分层的目的，在蓄冷和释冷过程中，热水始终从上部布水器流入或流出，而冷水从下部布水器流入或流出，尽可能形成分层水的上下平移运动。为了使水以重力流或活塞流平稳地导入槽内或由槽内引出，使水按不同温度相应的密度差异依次分层，形成并维持一个稳定的斜温层，以确保水流在蓄水槽内均匀分配、扰动小。

现有技术中，自然分层的蓄冷槽主要采用两种布水方式。一种是如中国专利申请号为200720052758.5的“分配散流管同程建模自然分层水蓄冷装置”所示，其上布水器的散流孔开孔往下，下布水器的散流孔开孔往上，且开孔呈一直线型。这种布水器散流孔开口的方式会使出水水流直接对着斜温层，对分层影响较大；再如中国专利申请号为200820055593.1的“三次布水水蓄冷装置”，为了减少出水水流对斜温层的影响，在其上下布水器上设计有布水头，把水流往横向引导，结构比较复杂。另一种是中国专利申请号为200810183585.X的“自然分层水蓄冷装置”和中国专利申请号为200720058263.3的“一种蓄能系统的集散缓流装置”，为了解决布水对斜温层的影响，它们均设计有均流板，但是它们的均流板设计的位置不科学，在上布水器的上面和下布水器的下面，不能真正起到均匀布水的作用，而且结构很复杂，不实用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种自然分层的开式水蓄冷装置。它是一种能高效自然分层的水蓄冷罐，有效减少斜温层的高度，具有结构简单、布水均匀的特点。

为了达到上述发明目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：

一种自然分层的开式水蓄冷装置，它包括蓄冷罐和位于蓄冷罐中心的柱管。柱管的顶端连通水平放置的上布水器，柱管的底端连通水平放置的下布水器。其结构特点是，所述上布水器和下布水器均为圆形管，各圆形管侧壁上均布多个散流孔。上布水器的下方和下布水器的上方分别设有均流板一和均流板二。柱管的中部设有隔板将柱管分隔为上、下两段，柱管的上段与水平通向蓄冷罐外的高温水管相连通，柱管的下段与水平通向蓄冷罐外的低温水管相连通。

在上述水蓄冷装置中，所述上布水器和下布水器的散流孔呈扇形分布，各侧壁的散流孔与中心位置的散流孔间隔角度为30°-60°。

在上述水蓄冷装置中，所述均流板一与上布水器以及均流板二和下布水器之间的距离为20-200mm。均流板一和均流板二上分别开有直径φ6-φ50mm均匀分布的通孔，各通孔之间的间距为10-200mm。

在上述水蓄冷装置中，所述均流板一和均流板二的外边沿与内边沿分别与蓄冷罐的罐内壁和柱管的外壁相连，柱管的上、下两段分别设有斜撑将均流板一和均流板二支撑固定。

在上述水蓄冷装置中，所述蓄冷罐的顶部椭圆型封头。顶部开有上人孔，蓄冷罐的罐体下部侧壁开有下人孔。

在上述水蓄冷装置中，所述蓄冷罐的外表面设有整体发泡方式的保温层，保温层的厚度为50-150mm。

本实用新型由于采用了上述结构，蓄冷罐内设置了均流板，有效降低斜温层的高度，提高蓄冷水槽的蓄冷率。布水器上的散流孔从多个方向逆向斜温层喷水，可使出水对斜温层的影响达到最小。在布水器和均流板的共同作用下，整个蓄冷罐断面的布水流速非常缓慢而均匀，断面各处的斜温层厚度也一样。在蓄冷和放冷的过程中，斜温层形成一个活塞流，在水的自然重力作用下，平稳地完成蓄冷和放冷的循环。蓄冷罐顶部采用椭圆型封头，节省材料、结构简单、不易变形。罐体上开设的上、下人孔，可使施工和维修方便。