自然分层水蓄冷装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽，连通于蓄冷槽内外的上部高温水管、下部低温水管，与上部高温水管连通的开设有向上布水口的上布水器，与下部低温水管连通的开设有向下布水口的下布水器，其特征在于，所述布水口设置有扩散角，所述布水口沿扩散角设置有沿布水器轴向敷设的导流板。本发明专利技术使斜温层厚度减小０．１ｍ左右；使上、下布水器的实际布水高度均降低０．１ｍ左右；有效增加蓄冷水槽的容积利用率，能够使蓄冷水槽的有效蓄冷和释冷高度增加０．３ｍ，从而实现高效蓄冷和释冷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓄冷装置，特别是涉及一种自然分层水蓄冷装置。
技术介绍
近年来我国电力供应出现的一个明显特点，就是夏季白天的峰期负荷与夜晚的谷期负荷的峰谷差很大，使电网的负荷率降低。集中空调是重要的用电大户，也是造成电网峰谷负荷差的主要原因，而蓄冷空调则是解决这个问题的一个有效办法。所谓蓄冷空调，就是将电网负荷低谷期(如夜晚)的电力用于制冷，通过利用蓄冷介质将冷量积蓄起来，而在电网负荷高峰期(如白天)，再将冷量释放出来用于建筑物的空调，以承担高峰期空调所需的全部或部分负荷。通过采用这种蓄冷技术能够实现削峰填谷，是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效途径之一。我国政府部门实行了电力供应峰谷不同的电价政策，随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大，为电力蓄冷技术的推广应用提供了更为有利的条件。 一方面，随着峰谷电价比的加大，用户采用电力蓄冷技术将大大减少其空调运行费用，降低用电成本，提高企业效益。另一方面，采用蓄冷空调技术移峰填谷，有利于提高电网负荷率，有利于电网的安全经济运行。在蓄冷技术中，水蓄冷技术由于具有初期投资少、系统简单、维修方便，既适用于新建建筑，又可用于已有系统的扩容或改造等特点，使其具有很好的应用前景。为了提高蓄冷水槽/罐的蓄冷效果，防止高温和低温水的混合，蓄冷槽的结构形式可以采用多蓄水罐方法、迷宫法、隔膜法和自然分层法。其中，自然分层法应用较为普遍，音然分层蓄冷槽设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现象。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。即，在蓄冷过程中，温度较高的水从上部流出，制备的低温水从靠近蓄冷罐或蓄冷水槽的低处流入，再水平推向整个平面；在释冷过程中，温度较低的水从下部流出，换热后的温度较高的水从上部的布水器进入蓄冷罐或蓄冷水槽，同样形成一股缓慢移动并浮于上部的温度较高的回水区。在蓄冷和释冷的过程中，依靠不同水温水的密度差形成垂直分层，由于密度差的作用，低温水在下，高温水在上。但是，由于冷热水之间存在自然的导热作用及不可避免的冷温水混合，会形成一个冷热温度过渡层，目卩，存在一个温度梯度变化较大的斜温层。从技术角度看，影响自然分层蓄冷水槽有效蓄冷容积的主要因素有2个 一是斜温层厚度，二是由于布水器位置导致的不可用空间。3斜温层越小，蓄冷的有效容积越大。针对产生斜温层的原因，可以采取措施尽量保持高低温水分界面的水平以减小导热传热面，同时通过减小紊流來降低对流换热系数和减少冷温水的混合，以减小斜温层。为了减小斜温层，在布水器设计过程中，上布水器布水口向上开设，下布水器孔布水口向下开设，而且需要合理确定Re数和Fr数，尽管如此，目前常规设计的自然分层式蓄冷装置的斜温层仍然在0.5m以上，有些甚至接近l.Offl，这对于深度较小的水槽会严重影响使用效果。另一方面，为了减小Fr数，布水器均具有一定的进口高度，g卩，上布水器的布水口距离上水面和下布水器布水口距离槽底均具有一定高度。这就使得在释冷过程中，上布水器上部空间和下布水器下部空间成为无效蓄冷空间。因为，在释冷刚开始时，换热后的温水并不是直接回到水面的最上部，而是距离顶部有一定高度，由于回水温度较高，而原空间水为蓄存的冷水，水温较低，在密度差的作用下高低温水迅速揍混，造成该空间水温升高；而在释冷快结束时，尽管下布水器至池底这段空间的水温较低，但是由于下布水器布水口距底有一定高度，因此这部分低温水无法利用。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够提高有效蓄冷容积的自然分层水蓄冷装置。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 一种自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽，连通于蓄冷槽内外的上部高温水管、下部低温水管，与上部高温水管连通的开设有向上布水口的上布水器，与下部低温水管连通的开设有向下布水口的下布水器，所述布水口设置有扩散角，所述布水口沿扩散角设置有沿布水器轴向敷设的导流板。所述导流板连接有均流阻尼层，所述均流阻尼层水平布置在上布水器上方和下布水器的下方，所述均流阻尼层的外周缘与所述蓄冷槽的内壁固接。所述上布水器上方的均流阻尼层距离水面的高度和下布水器下方的均流阻尼层距离底部的高度不超过5cm。所述均流阻尼层由多层尼龙织物制成。所述均流阻尼层为多孔金属板。所述均流阻尼层为多孔塑料板。所述导流板除了与布水器布水口相接的位置外，在其他部位以一定间隔开设有小孔。所述小孔的孔径小于lcm。所述布水口是条缝辐流布水口 。本专利技术具有的优点和积极效果是采用沿布水口的扩散角设置沿布水器轴向敷设导流板的结构，有效地减少了蓄冷槽内由于布水器位置导致的不可用空间，使出流覆盖面广，增加了出流均匀性；增设均流阻尼层，导流板和均流阻尼层共同组成稳流层，能够达到整个断面流速均匀的效果；导流板在起导流作用同时，与均流阻尼层一起实现整个横断面流速和水温均匀一致，同时降低下布水器和升高上布水器的实际入流/出流高度(由H2减小到H1);布水器采用具有扩散角的条缝辐流布水口，使布水呈辐流状均匀出流。综合上述优势，本专利技术使斜温层厚度减小O. lm左右；使上、下布水器的实际布水高度均降低O. lm左右；有效增加蓄冷水槽的容积利用率，能够使蓄冷水槽的有效蓄冷和释冷高度增加0. 3m，从而实现高效蓄冷和释冷。附图说明图l是本专利技术的结构示意图2-a是本专利技术上布水器局部俯视图2-b是图2-a的A-A剖面图3-a是本专利技术下布水器局部俯视图3-b是图3-a的B-B剖面图4是本专利技术实施例1采用八角形布置的圆形蓄水罐俯视图；图5是本专利技术实施例2采用H形布置的方形蓄水槽俯视图。图中1、蓄冷槽，2-1、上布水器，2-2、下布水器，3-1、上部高温水管，3-2、下部低温水管，4-1、上导流板，4-2、下导流板，5-1、上均流阻尼层，5-2、下均流阻尼层，6-1、上布水口， 6-2、下布水口。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图l、图2-a、图2-b、图3-a、图3-b， 一种自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽l，连通于蓄冷槽内外的上部高温水管3-l、下部低温水管3-2，与上部高温水管3-1连通的开设有向上布水口的上布水器2-1 ，与下部低温水管3-2连通的开设有向下布水口的下布水器2-2，所述布水口是具有一定扩散角的布水口 6-1、 6-2，上布水口6-l沿扩散角设置有沿布水器2-1轴向敷设的一组上导流板4-1，下布水口 6-2沿扩散角设置有沿布水器2-2轴向敷设的一组下导流板4-2。沿扩散角设置导流板，既能够使出流覆盖面广，增加出流均匀性，又能够增加蓄冷水槽的有效蓄冷容积。布水口可采用具有扩散角的条缝辐流布水口，如图2-a、图2-b、图3-a、图3-b所示。使布水呈辐流状均匀出流。导流板可以采用金属材料，也可以采用塑料材料，每组由两块导流板组成，沿布水器轴向敷设，两块导流板呈一定的夹角，其夹角可以等于或不等于布水器布水口的扩散角度，如图2-a、图2-b、图3-a、图3-b所示为导流板夹角等于布水器布水口的扩散角。 为了出流均匀，导流板除与布水口相接的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽，连通于蓄冷槽内外的上部高温水管、下部低温水管，与上部高温水管连通的开设有向上布水口的上布水器，与下部低温水管连通的开设有向下布水口的下布水器，其特征在于，所述布水口设置有扩散角，所述布水口沿扩散角设置有沿布水器轴向敷设的导流板。

【技术特征摘要】
1.一种自然分层水蓄冷装置，包括蓄冷槽，连通于蓄冷槽内外的上部高温水管、下部低温水管，与上部高温水管连通的开设有向上布水口的上布水器，与下部低温水管连通的开设有向下布水口的下布水器，其特征在于，所述布水口设置有扩散角，所述布水口沿扩散角设置有沿布水器轴向敷设的导流板。2. 根据权利要求l所述的自然分层水蓄冷装置，其特征在于所述导流板连接有均 流阻尼层，所述均流阻尼层水平布置在上布水器上方和下布水器的下方，所述均流阻尼 层的外周缘与所述蓄冷槽的内壁固接。3. 根据权利要求2所述的自然分层水蓄冷装置，其特征在于，所述上布水器上方的 均流阻尼层距离水面的高度和下布水器下方的均流阻尼层距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌继红，邢金城，向旺，
申请(专利权)人：天津大学，深圳市弗劳德能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]