[发明专利]一种紧凑直接蒸发式可蓄冷蓄热的系统

说明书

本发明公开了一种紧凑直接蒸发式可蓄冷蓄热的系统，包括热泵装置、换热装置以及往复运动装置；所述热泵装置和换热装置相连接，用于为换热装置提供热量；整个所述换热装置置于蓄能介质中，换热装置内部装有工质；蓄冷时，所述往复运动装置用于将换热装置表面的固体层刮落；蓄热时，所述往复运动装置用于扰动蓄能介质。把换热装置直接置于蓄能槽中，工质经过壁面与蓄能槽中的蓄能介质进行间接换热。这样避免了因增加中间级循环导致的高能耗问题，同时也避免了换热器的热损问题。通过刮削的方法不断将换热器壁面的固体层刮落，从而达到连续制冰的目的。

技术领域

本发明涉及蓄能技术领域，具体涉及一种紧凑直接蒸发式可蓄冷蓄热的系统。

背景技术

目前，蓄能在各个行业有广阔的应用前景。但是很多的蓄能装置只是针对蓄冷或者蓄热。而我国大部分地区，都是需要夏季蓄冷冬季蓄热。因此发明一种即可以蓄冷也可以蓄热的两用蓄冷方法。

目前蓄冷时的普遍采用冰蓄冷和水蓄冷。冰蓄冷的制冰的方法主要分为静态制冰和动态制冰两种。静态制冰方法由于固态冰热阻较大，使得制冰能耗较高。在动态制冰方法中，刮削法存在机械磨损，过冷水法容易导致堵塞，而其他方法诸如流化床法、直接接触法等，目前大多在研究阶段，商业化程度较低。刮削法虽然存在机械磨损，但是由于其结构简单、性能稳定，不会出现冰堵现象，因此目前商业应用较广。

然而，无论是静态制冰还是动态制冰方法，通常采用乙二醇等载冷剂作为中间级循环冷却，与直接蒸发冷却方法相比，载冷剂冷却方法其能耗相对较高。并且由于多增加了一个中间循环，所以系统结构也相对复杂。

此外，传统的制冰方法，换热器大多放置在空气中，通过泵驱动的方式使不同液体流经换热器。该传统方法不但增加了泵功的消耗，也增加管路布置的工程量。而且，换热器放置于空气中，必然存在冷量损失，使得系统性能降低。

而对于液体蓄热而言，由于蓄热介质各个区域的温度分布不均匀，导致换热性能差、蓄热效率低的系统性问题。

发明内容

为了解决上述背景技术所存在的至少一技术问题，本发明的目的旨在提供一种紧凑直接蒸发式可蓄冷蓄热的系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种紧凑直接蒸发式可蓄冷蓄热的系统，包括热泵装置、换热装置以及往复运动装置；

所述热泵装置和换热装置相连接，用于为换热装置提供热量；

整个所述换热装置置于蓄能介质中，换热装置内部装有工质；

蓄冷时，所述往复运动装置用于将换热装置表面的固体层刮落；

蓄热时，所述往复运动装置用于扰动蓄能介质。

进一步地，在蓄冷时，所工质从换热装置的一工质端口进入，液态工质吸收蓄能介质中的热量后发生相变变为气态，气态工质通过从换热装置的另一工质端口返回至热泵装置；在蓄热时，工质从换热装置的一工质端口流入，从另一工质端口流出，以使得工质在换热装置中与蓄能介质交换热量。

进一步地，所述换热装置由一根或多根换热管组成；当换热装置是由多根换热管组成时，所有的换热管相互连通。

进一步地，所述热泵装置包括四通阀、换热器、节流阀以及压缩机；

所述四通阀的四个端口中，两个是和压缩机的进、出端口相连接，一个是和换热装置的一工质端口相连接，一个是和换热器的一工质端口相连接；

所述换热器的另一工质端口通过所述节流阀和换热装置的另一工质端口相连接。

进一步地，所述换热装置被放置在蓄能槽的底部，被被蓄能介质所淹没。