集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备及其系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备及其系统，储能设备包括储能箱，储能箱内设有蒸发盘管模组、热交换盘管模组、相变溶液或水，蒸发盘管模组与热交换盘管模组采用分区域间隔布置设计，蒸发盘管模组与热交换盘管模组之间的相变溶液或水在储能时期处于不完全冻结状态，以保证热交换盘管模组内部流通的水处于非冻结状态，这样可直接使用普通的水作为载冷剂为末端供冷，利于日常维护及降低成本，储能设备把蒸发盘管、热交换盘管、相变溶液或水集成在同一储能箱内，可实现三种功能设备高度集成及小型化、模块化。此外，在系统中，储能设备能够与空调制冷设备配合使用，同时空调制冷设备也可以单独为末端供冷，灵活性高。灵活性高。灵活性高。

【技术实现步骤摘要】
集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备及其系统


[0001]本技术涉及储能设备
，更具体地说，是涉及一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备及其系统。

技术介绍

[0002]随着国民经济的发展，电力供应日趋紧张，电力峰谷差不断拉大更为明显，为了平稳电网，国家出台了峰谷电价政策，鼓励用户尽量在低谷时段用电。其中，空调等制冷设备是日常工作和生活中的用电大户，解决好制冷设备在低谷时段用电问题，对国家成功实施峰谷电价政策至关重要。
[0003]其中，本申请人在先申请的，专利申请号为202220074096.6，名称为“集成蒸发器/冷凝器及热交换器功能的储能设备及其系统”的中国技术能够很好地利用晚间低谷电价时段进行储能，实现用电移峰填谷作用，降低运行费用，并能提高蓄能空调系统的运行效率，但是其储能箱的内部的蒸发盘管是与热交换盘管连接并排在一起的，如果热交换盘管内部的载冷剂为普通的水时，蒸发盘管工作时会使热交换盘管内部的水完全结冰，此时水就不能流动，影响给末端供冷/供热设备进行供冷，因此不能直接用普通的水作为载冷剂。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备及其系统，其采用蒸发盘管模组与热交换盘管模组分区域间隔设计，在储能时热交换盘管模组区域的相变溶液或水处于不冻结状态，蒸发盘管模组区域的相变溶液或水可处于冻结状态，这样的设计方式可使用普通的水作为载冷剂为末端供冷，利于日常维护及降低维护、运行成本。
[0005]为实现上述目的，本技术的第一方面提供了一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备，包括储能箱，所述储能箱的内部充注有相变溶液或水，所述储能箱的内部设有一组或多组互相串联或并联的蒸发盘管模组和一组或多组互相串联或并联的热交换盘管模组，所述蒸发盘管模组与热交换盘管模组按照预设的间距进行交替布置，每组蒸发盘管模组所在的区域分别形成相变冻结区，每组热交换盘管模组所在的区域分别形成非相变非冻结区。
[0006]作为优选的，在不完全冻结式储能设备的技术方案中，所述储能箱的箱壁处设有保温层，所述保温层至少包括聚胺酯、聚苯乙烯、玻璃纤维棉或者PE棉。
[0007]作为优选的，在不完全冻结式储能设备的技术方案中，所述蒸发盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成；所述热交换盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成。
[0008]作为优选的，在不完全冻结式储能设备的技术方案中，所述储能箱的空气进出口处设有用于平衡储能箱内部与外部大气的压力的空气进出呼吸阀。
[0009]作为优选的，在不完全冻结式储能设备的技术方案中，所述储能箱上设有用于感应储能箱内的相变溶液或水已相变的量的冰变量传感器。
[0010]作为优选的，在不完全冻结式储能设备的技术方案中，所述储能箱的顶部设有气泡扰流机，所述气泡扰流机的输气管伸入到储能箱的内部底部且位于每组蒸发盘管模组与相邻的热交换盘管模组之间，所述气泡扰流机的吸气口从储能箱的顶部或侧部连通储能箱的内部。
[0011]本技术的第二方面提供了一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能系统，包括：
[0012]不完全冻结式储能设备，其包括储能箱，所述储能箱的内部充注有相变溶液或水，所述储能箱的内部设有一组或多组互相串联或并联的蒸发盘管模组和一组或多组互相串联或并联的热交换盘管模组，所述蒸发盘管模组与热交换盘管模组按照预设的间距进行交替布置，每组蒸发盘管模组所在的区域分别形成相变冻结区，每组热交换盘管模组所在的区域分别形成非相变非冻结区；
[0013]空调制冷设备，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀，所述压缩机的入口端分别与蒸发器的蒸发管出口端和不完全冻结式储能设备的蒸发盘管模组的主出口端并联连接，所述压缩机的出口端与冷凝器的入口端相连接，所述不完全冻结式储能设备的蒸发盘管模组的主入口端连接有第一冷媒控制阀，所述蒸发器的蒸发管入口端连接有第二冷媒控制阀，所述冷凝器的出口端连接节流阀后与第一冷媒控制阀和第二冷媒控制阀并联连接；
[0014]空调末端供冷设备，所述空调末端供冷设备的入口端通过冷冻水供水管与不完全冻结式储能设备的热交换盘管模组的主出口端和蒸发器的冷水出口端并联连接，所述空调末端供冷设备的出口端通过冷冻水回水管与连接在不完全冻结式储能设备的热交换盘管模组的主入口端的第一冷水控制阀和连接在蒸发器的冷水入口端的第二冷水控制阀并联连接。
[0015]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述储能箱的箱壁处设有保温层，所述保温层至少包括聚胺酯、聚苯乙烯、玻璃纤维棉或者PE棉。
[0016]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述蒸发盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成；所述热交换盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成。
[0017]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述储能箱的空气进出口处设有用于平衡储能箱内部与外部大气的压力的空气进出呼吸阀。
[0018]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述储能箱上设有用于感应储能箱内的相变溶液或水已相变的量的冰变量传感器。
[0019]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述储能箱的顶部设有气泡扰流机，所述气泡扰流机的输气管伸入到储能箱的内部底部且位于每组蒸发盘管模组与相邻的热交换盘管模组之间，所述气泡扰流机的吸气口从储能箱的顶部或侧部连通储能箱的内部。
[0020]作为优选的，在上述系统的技术方案中，所述冷凝器设置为风冷式冷凝器或水冷式冷凝器。
[0021]作为优选的，在上述系统的技术方案中，还包括输送泵、比例调节阀和温度传感器，所述输送泵连接在冷冻水供水管上，所述比例调节阀的两端并连在冷冻水供水管与冷冻水回水管之间，所述温度传感器均连接在冷冻水供水管和冷冻水回水管上。
[0022]作为优选的，在上述系统的技术方案中，还包括定压膨胀水箱，所述定压膨胀水箱与冷冻水供水管或冷冻水回水管相连接。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0024]1、本技术的不完全冻结式储能设备的结构设计合理，采用蒸发盘管模组与热交换盘管模组分区域间隔设计，即蒸发盘管模组与热交换盘管模组按照预设的间距进行交替布置，每组蒸发盘管模组所在的区域能够分别形成相变冻结区，每组热交换盘管模组所在的区域能够分别形成非相变非冻结区，每组蒸发盘管模组与相邻的热交换盘管模组之间的相变溶液或水在储能时期能够不完全冻结(即在储能时储能箱内的蒸发盘管模组与热交换盘管模组之间的相变溶液或水采用不完全冻结的形式进行储能)，以保证热交换盘管模组内部流通的水处于非冻结状态，这样可直接使用普通的水作为载冷剂为末端供冷，无需在水中添加防冻剂等化学物质，利于日常维护及降低维护、运行成本。
[0025]2、本技术的不完全冻结式储能设备把蒸发盘管模组、热交换盘管模组、用于储能的相变溶液或水集成在同一储能箱容器内，可实现以上三种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备，其特征在于，包括储能箱，所述储能箱的内部充注有相变溶液或水，所述储能箱的内部设有一组或多组互相串联或并联的蒸发盘管模组和一组或多组互相串联或并联的热交换盘管模组，所述蒸发盘管模组与热交换盘管模组按照预设的间距进行交替布置，每组蒸发盘管模组所在的区域分别形成相变冻结区，每组热交换盘管模组所在的区域分别形成非相变非冻结区。2.根据权利要求1所述的集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备，其特征在于，所述储能箱的箱壁处设有保温层，所述保温层至少包括聚胺酯、聚苯乙烯、玻璃纤维棉或者PE棉；所述蒸发盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成；所述热交换盘管模组由铜、铝、银、石墨或者传热塑料制成。3.根据权利要求1所述的集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备，其特征在于，所述储能箱的空气进出口处设有用于平衡储能箱内部与外部大气的压力的空气进出呼吸阀；所述储能箱上设有用于感应储能箱内的相变溶液或水已相变的量的冰变量传感器。4.根据权利要求1所述的集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能设备，其特征在于，所述储能箱的顶部设有气泡扰流机，所述气泡扰流机的输气管伸入到储能箱的内部底部且位于每组蒸发盘管模组与相邻的热交换盘管模组之间，所述气泡扰流机的吸气口从储能箱的顶部或侧部连通储能箱的内部。5.一种集成蒸发及热交换功能的不完全冻结式储能系统，其特征在于，包括：不完全冻结式储能设备，其包括储能箱，所述储能箱的内部充注有相变溶液或水，所述储能箱的内部设有一组或多组互相串联或并联的蒸发盘管模组和一组或多组互相串联或并联的热交换盘管模组，所述蒸发盘管模组与热交换盘管模组按照预设的间距进行交替布置，每组蒸发盘管模组所在的区域分别形成相变冻结区，每组热交换盘管模组所在的区域分别形成非相变非冻结区；空调制冷设备，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀，所述压缩机的入口端分别与蒸发器的蒸发管出口端和不完全冻结式储能设备的蒸发盘管模组的主出口端并联连接，所述压缩机的出口端与冷凝器的入口端相连接，所述不...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟国，
申请(专利权)人：杨伟国，
类型：新型
国别省市：