專利名稱：冰蓄冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種冰蓄冷地埋管空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，建筑中存在很多夏季發(fā)熱量較大的區(qū)域，如大型建筑內(nèi)區(qū)、寫字樓等，這些區(qū)域在夏季需要供冷，因此蓄冷技術(shù)常被利用。蓄冷技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)“移峰填谷”的重要措施，在我國(guó)正得到越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外相對(duì)較為成熟的蓄冰方式有冰球式、冰盤管式、機(jī)械制冰式、完全凍結(jié)式、冰晶式、共晶鹽式等；而又以冰球式、冰盤管式、及完全凍結(jié)式應(yīng)用較多。其中，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，是利用電網(wǎng)低負(fù)荷期的廉價(jià)電力如夜間電力，通過(guò)載冷劑將制冷系統(tǒng)制取的冷量貯存在水中，把水凍結(jié)成冰；而在電價(jià)昂貴的電網(wǎng)高負(fù)荷期如白天，將冰中的冷量釋放出來(lái)向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而減少電網(wǎng)高負(fù)荷期對(duì)電力的需求、實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)“移峰填谷”的空調(diào)系統(tǒng)。因此該技術(shù)得到了電力政策的大力支持，在國(guó)內(nèi)得到迅速發(fā)展。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用；制冷機(jī)組的容量小于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)相應(yīng)的冷卻塔、水泵、輸變電系統(tǒng)容量減少；在某些常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)配上冰蓄冷設(shè)備，可以提高30% 50%的供冷能力；可以作為穩(wěn)定的冷源供應(yīng)，提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性；制冷設(shè)備大多處于滿負(fù)荷的運(yùn)行狀況，減少開停機(jī)次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命；對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷，提高于電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性，降低發(fā)電裝機(jī)容量；減少發(fā)電廠對(duì)環(huán)境的污染。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)也有自身的缺點(diǎn)，那就是大多需經(jīng)冷卻塔將熱量排至大氣中，增加了城市局部區(qū)域的熱島效應(yīng)。同時(shí)，解決跨季節(jié)蓄冷問(wèn)題的常用方法是利用冬季的低溫冷風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)以及泵的運(yùn)行來(lái)制造冷水，但這種方法由于風(fēng)機(jī)以及泵的運(yùn)行，增加了運(yùn)行能耗。中國(guó)專利，專利名稱帶自然冷卻和蓄冷功能的全年供冷冷水機(jī)組(申請(qǐng)?zhí)朇N200910131509. 9)該實(shí)用新型所涉及的冷水機(jī)組，由蒸汽壓縮式制冷循環(huán)、冷媒自然循環(huán)回路、冷媒蓄冷自然循環(huán)回路構(gòu)成，將分離式熱管技術(shù)應(yīng)用于大規(guī)?？缂竟?jié)蓄冷。采用分體結(jié)構(gòu)，保留了冷水機(jī)組夏季制取空調(diào)冷水的功能，同時(shí)在冬季充分利用室外空氣的自然冷能進(jìn)行蓄冷。冬季的時(shí)間非常長(zhǎng)，北方地區(qū)可以達(dá)到5 6個(gè)月。蓄冷槽的容積有限，儲(chǔ)存的冷水量也有限，也就是整個(gè)冬季下來(lái)儲(chǔ)存的冷量是有限的。此專利中采用的分離式熱管規(guī)模較小，自然冷能儲(chǔ)存效率低，不適合于大規(guī)模儲(chǔ)冷。同時(shí)，分離式熱管在這套系統(tǒng)中只能制取低溫冷水，而不能過(guò)冷制取冰，否則會(huì)造成蓄冷槽體結(jié)構(gòu)及蓄冷蒸發(fā)器管道系統(tǒng)破壞。

實(shí)用新型內(nèi)容考慮到由于蓄冷槽的容積有限，儲(chǔ)存的冷水量也有限，本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置通過(guò)與地埋管系統(tǒng)的結(jié)合，比原來(lái)傳統(tǒng)的跨季節(jié)冰蓄池能夠儲(chǔ)存更多的冷量。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，包括蓄冰池，埋在地面以下，蓄冰池中容納水；其特征在于，還包括地埋管，地埋管與蓄冰池分開地埋在地面以下，地埋管與蓄冰池之間設(shè)置連接管道以將蓄冰池中的水輸入到地埋管中。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，可以在蓄冰池上部設(shè)置有熱管組件，熱管組件具有熱管蒸發(fā)段，位于蓄冰池中，熱管蒸發(fā)段中的液態(tài)氨從蓄冰池中的水里吸收熱量并且蒸發(fā)成為氣態(tài)氨；第一熱管連接管，第一熱管連接管的下端與熱管蒸發(fā)段上部總管連接以將蒸發(fā)成的氣態(tài)氨向上輸送；熱管冷凝段，位于地面以上，熱管冷凝段中的氣態(tài)氨向大氣環(huán)境中釋放熱量并且成為液態(tài)氨，熱管冷凝段的上部總管與第一熱管連接管的上端連接，并且將通過(guò)第一熱管連接管進(jìn)入熱管冷凝段的氣態(tài)氨重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氨；第二熱管連接管，第二熱管連接管的上端與熱管冷凝段的下部總管連接，第二熱管連接管的下端與熱管蒸發(fā)段的下部總管連接，以將重新轉(zhuǎn)變成的液態(tài)氨輸送回到熱管蒸發(fā)段。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，可以在蓄冰池中設(shè)置有觀測(cè)孔，通過(guò)觀測(cè)孔觀測(cè)在蓄冰池的外壁處結(jié)成的冰柱的直徑。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，可以在地埋管與蓄冰池之間的連接管道中設(shè)置有水泵。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，可以在觀測(cè)孔與水泵之間設(shè)置有傳輸觀測(cè)信號(hào)的控制器。本實(shí)用新型提供的冰蓄冷裝置，可以在蓄冰池與地埋管之間的連接管道中設(shè)置有至少一個(gè)閥門。通過(guò)地埋管與土壤的熱交換，使土壤的溫度降低，能夠?qū)⑿畋刂型ㄟ^(guò)熱管從空氣中導(dǎo)入的冷量，轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)到土壤中，從而使在蓄冰池中低效儲(chǔ)冷方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)土壤的高效儲(chǔ)存。另外，蓄冰池的體積是固定的，所儲(chǔ)存的冷量也是有限的，但是通過(guò)與地埋管的結(jié)合，可以在同樣一個(gè)冬季，儲(chǔ)存更多的冷量。

參照如下附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的布置示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-蓄冰池；2-地埋管；3-熱管冷凝段；4-熱管蒸發(fā)段；5-熱管連接管；6-板式換熱器；7-離心水泵Pl ；8-離心水泵P2 ；9-閥門 V2 ； 10-閥門 V3 ； 11-閥門 V7 ；12-閥門 V6 ； 13-閥門 V8 ； 14-閥門 V9 ；15-閥門 VlO ； 16-閥門 Vll ；17-閥門 V4 ；
4[0029]17-閥門 V4 ； 18-閥門 V5 ； 19-閥門 VI。結(jié)合附圖并參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本申請(qǐng)的進(jìn)一步的公開、目的、優(yōu)點(diǎn)和方面，所給出的這些附圖和實(shí)施例只是為了說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍進(jìn)行限制。
具體實(shí)施方式
在冬季，當(dāng)室外溫度到達(dá)零度以下時(shí)，自重力熱管開始運(yùn)行，熱管蒸發(fā)段3從蓄冰池1中的水里吸收熱量，管內(nèi)的液氨蒸發(fā)，通過(guò)熱管連接管5將氨蒸汽導(dǎo)入到熱管冷凝段3中，液氨在熱管冷凝段3中發(fā)出熱量，又重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過(guò)熱管連接管5流回到熱管蒸發(fā)段3中。液氨在熱管中這種自動(dòng)的相變過(guò)程，不斷地將蓄冰池1中水的熱量帶到大氣中，逐漸將水全部變成冰。根據(jù)自重力熱管的蒸發(fā)段4使水變成冰的過(guò)程，冰沿著蓄冰池1的外壁向外生長(zhǎng)，冰柱漲到直徑30厘米需要大約1周的時(shí)間，在此之后，冰柱生長(zhǎng)較為緩慢，也就是說(shuō)，蓄冰池1中通過(guò)水的相變蓄冷的速度就會(huì)很慢。本技術(shù)方案利用跨季節(jié)冰蓄冷池1與地埋管2相結(jié)合的方式，當(dāng)冰柱的直徑達(dá)到或接近30厘米時(shí)，將蓄冰池1內(nèi)的管路將0°C的水通過(guò)水泵輸入到地埋管2中，通過(guò)地埋管2與土壤的熱交換，使土壤的溫度降低，能夠?qū)⑿畋?中通過(guò)熱管從空氣中導(dǎo)入的冷量，轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)到土壤中，從而使在蓄冰池1中低效儲(chǔ)冷方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)土壤的高效儲(chǔ)存。另外，蓄冰池1的體積是固定的，所儲(chǔ)存的冷量也是有限的，但是通過(guò)與地埋管2的結(jié)合，可以在同樣一個(gè)冬季，儲(chǔ)存更多的冷量。通過(guò)與地埋管2的結(jié)合，比原來(lái)傳統(tǒng)的跨季節(jié)冰蓄池1能夠儲(chǔ)存更多的冷量。參照附圖1，當(dāng)蓄冰池1儲(chǔ)冰到冰柱生長(zhǎng)到30厘米時(shí)，啟動(dòng)地埋管2，將蓄冰池1中的冷量導(dǎo)入到土壤中，通過(guò)土壤儲(chǔ)藏更多的冷能。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下只開啟閥門9、17、12、11、10，開啟水泵8，使蓄冰池1與地埋管2相連通。水泵運(yùn)行，將蓄冰池1中的冷凍水打到地埋管2中，跟土壤進(jìn)行熱交換，使土壤的溫度降低。白天氣溫較高時(shí)，通過(guò)與地埋管2的不斷水循環(huán)，蓄冰池中1的冰會(huì)不斷融化；在夜間，關(guān)閉與地埋管2的水循環(huán)，即可給土壤留出充分的恢復(fù)時(shí)間，亦可通過(guò)熱管的運(yùn)行，重新將空氣中的自然冷能導(dǎo)入到蓄冰池1中，使蓄冰池1中的冰存量也恢復(fù)到地埋管2運(yùn)行前的水平。當(dāng)夏季需要對(duì)外供冷時(shí)，即可使用蓄冰池1也可以使用地埋管2對(duì)外供冷。當(dāng)使用蓄冰池1中的冰對(duì)外供冷時(shí)，只開啟閥門19、13、14，開啟離心水泵7，通過(guò)板式換熱器6將冷量換給外管網(wǎng)，供往空調(diào)末端；當(dāng)使用地埋管2對(duì)外供冷時(shí)，只開啟閥門18、17、12、15、16，開啟離心水泵8，當(dāng)出水溫度低于7°C時(shí)，直接供往空調(diào)末端。本實(shí)用新型可以增加自然冷能的儲(chǔ)存量?？缂竟?jié)冰蓄冷蓄冰池1與地埋管2的結(jié)合，采用同樣一套自重力熱管，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)冰蓄冷及土壤冰蓄冷，視地埋管系統(tǒng)的容量可大大增加自然冷能的儲(chǔ)存量。傳統(tǒng)土壤蓄冷需要配置大容量的冷凍水緩沖空間，跨季節(jié)冰蓄冷蓄冰池正好可以滿足需求。土壤儲(chǔ)冷與蓄冰池儲(chǔ)冰在時(shí)間上互相配合，兩個(gè)系統(tǒng)相結(jié)合，不增加額外的投資，經(jīng)濟(jì)效益更好。盡管對(duì)本實(shí)用新型的典型實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但是顯然普通技術(shù)人員可以理解，在不背離本實(shí)用新型的精神和原理的情況下可以進(jìn)行改變，其范圍在權(quán)利要求書以及其等同物中進(jìn)行了限定。
權(quán)利要求1.一種冰蓄冷裝置，包括蓄冰池，埋在地面以下，蓄冰池中容納水；其特征在于，還包括地埋管，地埋管與蓄冰池分開地埋在地面以下，地埋管與蓄冰池之間設(shè)置連接管道以將蓄冰池中的水輸入到地埋管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰蓄冷裝置，其特征在于，在蓄冰池上部設(shè)置有熱管組件，熱管組件具有熱管蒸發(fā)段，位于蓄冰池中，熱管蒸發(fā)段中的液態(tài)氨從蓄冰池中的水里吸收熱量并且蒸發(fā)成為氣態(tài)氨；第一熱管連接管，第一熱管連接管的下端與熱管蒸發(fā)段上部總管連接以將蒸發(fā)成的氣態(tài)氨向上輸送；熱管冷凝段，位于地面以上，熱管冷凝段中的氣態(tài)氨向大氣環(huán)境中釋放熱量并且成為液態(tài)氨，熱管冷凝段的上部總管與第一熱管連接管的上端連接，并且將通過(guò)第一熱管連接管進(jìn)入熱管冷凝段的氣態(tài)氨重新轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)氨；第二熱管連接管，第二熱管連接管的上端與熱管冷凝段的下部總管連接，第二熱管連接管的下端與熱管蒸發(fā)段的下部總管連接，以將重新轉(zhuǎn)變成的液態(tài)氨輸送回到熱管蒸發(fā)段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰蓄冷裝置，其特征在于，在蓄冰池中設(shè)置有觀測(cè)孔，通過(guò)觀測(cè)孔觀測(cè)在蓄冰池的外壁處結(jié)成的冰柱的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冰蓄冷裝置，其特征在于，在地埋管與蓄冰池之間的連接管道中設(shè)置有水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冰蓄冷裝置，其特征在于，在觀測(cè)孔與水泵之間設(shè)置有傳輸觀測(cè)信號(hào)的控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任何一項(xiàng)所述的冰蓄冷裝置，其特征在于，在蓄冰池與地埋管之間的連接管道中設(shè)置有至少一個(gè)閥門。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種冰蓄冷裝置，包括蓄冰池，埋在地面以下，蓄冰池中容納水；其特征在于，還包括地埋管，地埋管與蓄冰池分開地埋在地面以下，地埋管與蓄冰池之間設(shè)置連接管道以將蓄冰池中的水輸入到地埋管中。通過(guò)與地埋管系統(tǒng)的結(jié)合，比原來(lái)傳統(tǒng)的跨季節(jié)冰蓄池能夠儲(chǔ)存更多的冷量。
文檔編號(hào)F28D15/02GK202328583SQ20112044484
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者劉濤, 徐治猛 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司, 新奧能源服務(wù)有限公司