相變材料冰球蓄能水箱及采用該蓄能水箱的冷水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請屬于中央空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及相變材料冰球蓄能水箱及采用該蓄能水箱的中央空調(diào)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用相變材料作為蓄冷介質(zhì)的相變蓄冷水箱具有單位體積蓄能大、蓄冷密度高等優(yōu)點(diǎn)，但是想要充分發(fā)揮相變蓄冷水箱良好的蓄冷、供冷的效果，需要將進(jìn)入到相變蓄冷水箱中的載冷劑或水與水箱內(nèi)的相變材料充分、均勻的接觸，以進(jìn)行全面、高效的熱交換。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，進(jìn)入水箱的載冷劑或水常常是通過一根管道直接輸進(jìn)水箱內(nèi)的，其流量大且集中，載冷劑或水流入水箱后又迅速流出，從而導(dǎo)致載冷劑或水不能與相變材料充分、均勻的進(jìn)行接觸，進(jìn)而容易導(dǎo)致水箱內(nèi)部溫度不均勻；另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中相變蓄冷水箱中采用的蓄冷裝置為蓄冷板，其結(jié)構(gòu)為:水箱本體內(nèi)設(shè)置有相變蓄冷層，相變蓄冷層由兩塊以上的裝有相變材料的蓄冷板堆疊而成，相鄰的蓄冷板之間留有間隙，水或者載冷劑則從堆疊的蓄冷板之間的間隙流過蓄冷裝置，并與其進(jìn)行熱交換。相變材料的熱交換速率也達(dá)不到實際要求，最終影響了水箱蓄冷和供冷效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請的目的之一克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種熱交換效率更高的相變材料冰球蓄能水箱。
[0005]本申請的目的之二克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種采用該蓄能水箱的冷水系統(tǒng)，該冷水系統(tǒng)是中央空調(diào)的冷水系統(tǒng)，其不經(jīng)過放熱器進(jìn)行熱交換，載冷劑可以直接到達(dá)空調(diào)的末端。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本申請是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
相變材料冰球蓄能水箱，包括水箱本體，水箱本體內(nèi)設(shè)置有若干蓄冰球，每個蓄冰球內(nèi)均注有相變材料，若干蓄冰球聚集形成蓄冷區(qū)，水箱本體內(nèi)設(shè)有沿水箱本體長度方向設(shè)置的層板，層板將蓄冷區(qū)分為上層蓄冷區(qū)和下層蓄冷區(qū)，水箱本體的同一端設(shè)置有用于進(jìn)水的進(jìn)水均流水管和用于出水的出水均流水管，進(jìn)水均流水管設(shè)置于上層蓄冷區(qū)，出水均流水管設(shè)置于下層蓄冷區(qū)，層板上遠(yuǎn)離進(jìn)水均流水管和出水均流水管的一端與水箱本體之間設(shè)有供上層蓄冷區(qū)和下層蓄冷區(qū)連通的水流通道。
[0007]進(jìn)一步，進(jìn)水均流水管包括進(jìn)水主管和進(jìn)水分管，出水均流水管包括出水主管和出水分管，進(jìn)水分管和出水分管均設(shè)置于水箱本體內(nèi)部，進(jìn)水主管從水箱本體的外部貫穿水箱本體的側(cè)面伸進(jìn)水箱本體的內(nèi)部并連通進(jìn)水分管，出水主管從水箱本體的外部貫穿水箱本體的側(cè)面伸進(jìn)水箱本體的內(nèi)部并連通出水分管，進(jìn)水分管和出水分管均包括至少一根分流管道，分流管道設(shè)置于靠近水箱本體被主管貫穿的側(cè)面的內(nèi)側(cè)壁。
[0008]進(jìn)一步，分流管道朝向內(nèi)側(cè)壁的一側(cè)管壁上均勻開設(shè)有若干均流孔。
[0009]進(jìn)一步，進(jìn)水均流水管與蓄冷區(qū)之間設(shè)置有進(jìn)水?dāng)_流孔板，進(jìn)水?dāng)_流孔板的形狀、尺寸與上層蓄冷區(qū)的橫截面的形狀、尺寸一致，進(jìn)水?dāng)_流孔板上加工有均勻分布的通孔；出水均流水管與蓄冷區(qū)之間設(shè)置有出水?dāng)_流孔板，出水?dāng)_流孔板的形狀、尺寸與下層蓄冷區(qū)的橫截面的形狀、尺寸一致，出水?dāng)_流孔板上加工有均勻分布的通孔。
[0010]進(jìn)一步，水箱本體本體為圓柱形的水箱本體。
[0011 ] 進(jìn)一步，層板設(shè)置于水箱本體的中間位置，并將水箱本體分隔成體積相同的兩部分。
[0012]其中，相變材料為正溫8度的相變材料。
[0013]更進(jìn)一步，相變材料為復(fù)合相變材料。
[0014]具體的，復(fù)合相變材料為無機(jī)共晶鹽。
[0015]采用相變材料冰球蓄能水箱的冷水系統(tǒng):包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)之間通過冷凝器換熱，制冷劑循環(huán)系統(tǒng)包括依次連接的壓縮機(jī)、用戶風(fēng)機(jī)、閥體、相變材料冰球蓄能水箱，制冷劑循環(huán)中采用的制冷劑為水。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是:本申請所述的相變材料冰球蓄能水箱，當(dāng)載冷劑進(jìn)入水箱本體內(nèi)由若干蓄冰球聚集形成的蓄冷區(qū)，且與蓄冰球進(jìn)行熱交換時，載冷劑從蓄冰球之間的縫隙中穿過，且載冷劑可以與蓄冰球在整個球面上進(jìn)行熱交換，在相變材料數(shù)量相同的前提下，與傳統(tǒng)蓄冷板、蓄冷管相比其熱交換面積顯著增大，因此熱交換的效率顯著提高；與傳統(tǒng)蓄冷板和蓄冷管的蓄能水箱相比，載冷劑在若干方向不同的蓄冰球的縫隙之間穿過，形成較多擾流，防止載冷劑集中、過快地流出水箱本體，確保載冷劑在水箱本體內(nèi)與蓄冰球充分接觸；水箱本體內(nèi)的層板將蓄冷區(qū)分為上層蓄冷區(qū)和下層蓄冷區(qū)，進(jìn)水均流水管和出水均流水管分別位于上層蓄冷區(qū)和下層蓄冷區(qū)水流方向的最遠(yuǎn)距離的兩端，使載冷劑通過蓄冷區(qū)的路線延長，即載冷劑與蓄冰球熱交換的時間延長，提高換熱效率；效率提高的同時，蓄能水箱的體積可以做的更小，采用上述方案的蓄能水箱其體積比傳統(tǒng)水蓄冷蓄能水箱體積小。
[0017]本申請所述的采用相變材料冰球蓄能水箱的冷水系統(tǒng)，由于相變材料的正溫為8度，蓄能水箱中可采用水(正溫5度)而非其他載冷劑與相變材料進(jìn)行熱交換，因此減少了二次換熱器裝置即不經(jīng)過放熱器進(jìn)行熱交換，蓄能水箱中的水可以直接到達(dá)空調(diào)末端，減少二次換熱器的能量損耗，提高能效。
【附圖說明】
[0018]附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，與本申請的實施例一起用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的限制，在附圖中:
圖1是本申請所述相變材料冰球蓄能水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本申請所述相變材料蓄冰球與水熱交換的工作原理示意圖；
圖3是本申請所述采用相變材料冰球蓄能水箱的冷水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，圖1至圖3中包括有:
1--水箱本體、2--蓄冰球；
3一一蓄冷區(qū)、4一一層板；
5 上層蓄冷區(qū)、6 下層蓄冷區(qū)、
7--進(jìn)水均流水管、8--出水均流水管、 9--水流通道、10--進(jìn)水主管、
11 進(jìn)水分管、12 進(jìn)水?dāng)_流孔板、
14一一制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、 15—一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、
16--冷凝器、17--壓縮機(jī)、
18——用戶風(fēng)機(jī)、19——閥體、
20 相變材料冰球蓄能水箱、21 出水?dāng)_流孔板、
22——出水主管、23——出水分管。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本申請的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本申請，并不用于限定本申請。
[0021]如圖1和圖2所示，本相變材料冰球蓄能水箱20，包括圓柱形的水箱本體1，水箱本體I內(nèi)設(shè)置有若干蓄冰球2，每個蓄冰球2內(nèi)均注有相變材料，若干蓄冰球2聚集形成蓄冷區(qū)3，水箱本體I內(nèi)設(shè)有沿水箱本體I長度方向設(shè)置的層板4，層板4將蓄冷區(qū)3分為上層蓄冷區(qū)5和下層蓄冷區(qū)6，水箱本體I的同一端設(shè)置有用于進(jìn)水的進(jìn)水均流水管7和用于出水的出水均流水管8，進(jìn)水均流水管7設(shè)置于上層蓄冷區(qū)5，出水均流水管8設(shè)置于下層蓄冷區(qū)6，層板4上遠(yuǎn)離進(jìn)水均流水管7和出水均流水管8的一端與水箱本體I之間設(shè)有供上層蓄冷區(qū)5和下層蓄冷區(qū)6連通的水流通道9。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是:本申請所述的相變材料冰球蓄能水箱，當(dāng)載冷劑進(jìn)入水箱本體I內(nèi)由若干蓄冰球2聚集形成的蓄冷區(qū)3，且與蓄冰球2進(jìn)行熱交換時，載冷劑從蓄冰球2之間的縫隙中穿過，且載冷劑可以與蓄冰球2在整個球面上進(jìn)行熱交換，如圖2所示，在相變材料數(shù)量相同的前提下，與傳統(tǒng)蓄冷板、蓄冷管相比其熱交換面積顯著增大，因此熱交換的效率顯著提高；與傳統(tǒng)蓄冷板和蓄冷管的蓄能水箱相比，載冷劑在若干方向不同的蓄冰球2的縫隙之間穿過，形成較多擾流，防止載冷劑集中、過快地流出水箱本體1，確保載冷劑在水箱本體I內(nèi)與蓄冰球2充分接觸；水箱本體I內(nèi)的層板4將蓄冷區(qū)3分為上