[实用新型]相变材料冰球蓄能水箱及采用该蓄能水箱的冷水系统

说明书

技术领域

本申请属于中央空调技术领域，具体的说，涉及相变材料冰球蓄能水箱及采用该蓄能水箱的中央空调。

背景技术

利用相变材料作为蓄冷介质的相变蓄冷水箱具有单位体积蓄能大、蓄冷密度高等优点，但是想要充分发挥相变蓄冷水箱良好的蓄冷、供冷的效果，需要将进入到相变蓄冷水箱中的载冷剂或水与水箱内的相变材料充分、均匀的接触，以进行全面、高效的热交换。

现有技术中，进入水箱的载冷剂或水常常是通过一根管道直接输进水箱内的，其流量大且集中，载冷剂或水流入水箱后又迅速流出，从而导致载冷剂或水不能与相变材料充分、均匀的进行接触，进而容易导致水箱内部温度不均匀；另一方面，现有技术中相变蓄冷水箱中采用的蓄冷装置为蓄冷板，其结构为：水箱本体内设置有相变蓄冷层，相变蓄冷层由两块以上的装有相变材料的蓄冷板堆叠而成，相邻的蓄冷板之间留有间隙，水或者载冷剂则从堆叠的蓄冷板之间的间隙流过蓄冷装置，并与其进行热交换。相变材料的热交换速率也达不到实际要求，最终影响了水箱蓄冷和供冷效果。

实用新型内容

本申请的目的之一克服了现有技术中的缺点，提供一种热交换效率更高的相变材料冰球蓄能水箱。

本申请的目的之二克服了现有技术中的缺点，提供一种采用该蓄能水箱的冷水系统，该冷水系统是中央空调的冷水系统，其不经过放热器进行热交换，载冷剂可以直接到达空调的末端。

为了解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现的：

相变材料冰球蓄能水箱，包括水箱本体，水箱本体内设置有若干蓄冰球，每个蓄冰球内均注有相变材料，若干蓄冰球聚集形成蓄冷区，水箱本体内设有沿水箱本体长度方向设置的层板，层板将蓄冷区分为上层蓄冷区和下层蓄冷区，水箱本体的同一端设置有用于进水的进水均流水管和用于出水的出水均流水管，进水均流水管设置于上层蓄冷区，出水均流水管设置于下层蓄冷区，层板上远离进水均流水管和出水均流水管的一端与水箱本体之间设有供上层蓄冷区和下层蓄冷区连通的水流通道。

进一步，进水均流水管包括进水主管和进水分管，出水均流水管包括出水主管和出水分管，进水分管和出水分管均设置于水箱本体内部，进水主管从水箱本体的外部贯穿水箱本体的侧面伸进水箱本体的内部并连通进水分管，出水主管从水箱本体的外部贯穿水箱本体的侧面伸进水箱本体的内部并连通出水分管，进水分管和出水分管均包括至少一根分流管道，分流管道设置于靠近水箱本体被主管贯穿的侧面的内侧壁。

进一步，分流管道朝向内侧壁的一侧管壁上均匀开设有若干均流孔。

进一步，进水均流水管与蓄冷区之间设置有进水扰流孔板，进水扰流孔板的形状、尺寸与上层蓄冷区的横截面的形状、尺寸一致，进水扰流孔板上加工有均匀分布的通孔；出水均流水管与蓄冷区之间设置有出水扰流孔板，出水扰流孔板的形状、尺寸与下层蓄冷区的横截面的形状、尺寸一致，出水扰流孔板上加工有均匀分布的通孔。

进一步，水箱本体本体为圆柱形的水箱本体。

进一步，层板设置于水箱本体的中间位置，并将水箱本体分隔成体积相同的两部分。

其中，相变材料为正温8度的相变材料。

更进一步，相变材料为复合相变材料。

具体的，复合相变材料为无机共晶盐。

采用相变材料冰球蓄能水箱的冷水系统：包括制冷剂循环系统和冷却水循环系统，制冷剂循环系统与冷却水循环系统之间通过冷凝器换热，制冷剂循环系统包括依次连接的压缩机、用户风机、阀体、相变材料冰球蓄能水箱，制冷剂循环中采用的制冷剂为水。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请所述的相变材料冰球蓄能水箱，当载冷剂进入水箱本体内由若干蓄冰球聚集形成的蓄冷区，且与蓄冰球进行热交换时，载冷剂从蓄冰球之间的缝隙中穿过，且载冷剂可以与蓄冰球在整个球面上进行热交换，在相变材料数量相同的前提下，与传统蓄冷板、蓄冷管相比其热交换面积显著增大，因此热交换的效率显著提高；与传统蓄冷板和蓄冷管的蓄能水箱相比，载冷剂在若干方向不同的蓄冰球的缝隙之间穿过，形成较多扰流，防止载冷剂集中、过快地流出水箱本体，确保载冷剂在水箱本体内与蓄冰球充分接触；水箱本体内的层板将蓄冷区分为上层蓄冷区和下层蓄冷区，进水均流水管和出水均流水管分别位于上层蓄冷区和下层蓄冷区水流方向的最远距离的两端，使载冷剂通过蓄冷区的路线延长，即载冷剂与蓄冰球热交换的时间延长，提高换热效率；效率提高的同时，蓄能水箱的体积可以做的更小，采用上述方案的蓄能水箱其体积比传统水蓄冷蓄能水箱体积小。