天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法
2023-05-29 01:03:51 2
專利名稱：天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法
技術領域：
本發明涉及一種天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法，具體涉及一種通過冬季採集天然冰塊蓄存於地 下蓄冰室、夏季通過融冰對房間供冷、秋季融水用於園林和農業澆灌的天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法。
背景技術：
壓縮式製冷技術歷經150餘年的發展已經當成熟，氟利昂製冷工質的應用，使得壓縮式製冷空調得以廣泛推廣，特別是自動控制技術等相關技術的滲透，壓縮式製冷空調技術的精度和自動化程度得以顯著提高，伴隨社會經濟的發展，壓縮式製冷空調正迅速在城鄉普及，與此同時，空調能源消耗、製冷劑破壞環境等問題也日益突出。90年代發展了冰蓄冷空調技術，對緩解中心城市電力負荷晝夜峰谷矛盾，保障電網安全有積極意義，但冰蓄冷空調技術雖然可以節省用戶空調系統初投資和運行費用，卻並非節能技術，因為蓄冰的需要，冰蓄冷空調系統的能耗比常規空調系統更高，而且系統也更為複雜。人們對建築環境舒適水平的日益提高的要求為天然冰蓄冷蓄水系統的發展提供了需求；保溫隔熱、防滲漏等相關技術的發展和成熟為天然冰蓄冷蓄水系統的發展提供了支持。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法。本發明的技術方案是一種天然冰蓄冷蓄水系統，由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環泵、第二循環泵、風機盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成。在地下蓄冰室上部的入口設有一個入口蓋板，在地下蓄冰室的底部設有換熱盤管，換熱盤管的上面設有複數塊板狀的不鏽鋼網架，不鏽鋼網架通過支架支撐在換熱盤管上面，保護換熱盤管不受冰塊的衝壓。地下蓄冰室各個壁面、底層、頂層都用保溫材料進行隔熱處理，蓄冰室圍護結構各面的傳熱係數低於嚴寒地區節能建築牆體傳熱係數，做好防滲漏處理，確保保溫材料的隔熱性能。換熱盤管的一端接口 Tl通過管道與第一閥門、第二閥門並聯連接，第一閥門的另一端通過管道與第一循環泵的進水端連接，第一循環泵的出水端通過管道與熱交換器的第一埠 Dl連接；換熱盤管的另一端接口 T2通過管道與第三閥門、第六閥門並聯連接，第三閥門的另一端通過管道與熱交換器的第二埠 D2連接；熱交換器的第三埠 D3通過管道與第四閥門連接，第四閥門的另一端通過管道與第二閥門的另一端並聯連接，並聯連接的節點通過管道與第二循環泵的進水端連接，第二循環泵的出水端通過管道與風機盤管的進水端連接；熱交換器的第四埠 D4通過管道與第五閥門連接，第五閥門的另一端與第六閥門的另一端並聯連接，並聯連接的節點通過管道連接風機盤管的出水端；風機盤管的進水端通過管道同時連接第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統的供水管；風機盤管的出水端通過管道同時連接第七閥門，第七閥門的另一端連接供熱系統的回水管。風機盤管安裝在室內，對於多個房間室內使用空調的工況，在每個房間內安裝一颱風機盤管，也可以在大的建築空間安裝複數颱風機盤管，系統中所有風機盤管通過管道並聯連接，然後接入系統。本發明提供的天然冰蓄冷蓄水系統採用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實施兩種循環方法，分別為單循環方法和雙循環方法。單循環方法流程為第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第七閥門、第八閥門關閉，第二閥門、第六閥門開啟，地下蓄冰室內的換熱盤管、第二循環泵、風機盤管構成融 冰循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管與地下蓄冰室內的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換後，再通過風機盤管與室內空氣熱交換，並在第二循環泵的驅動下循環運行。雙循環方法流程為第二閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門關閉，第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門開啟，地下蓄冰室內的換熱盤管、第一循環泵、熱交換器構成融冰循環，風機盤管、第二循環泵、熱交換器構成供冷循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管與地下蓄冰室內的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環內的冷水通過風機盤管與室內空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過熱交換器進行熱交換。天然冰蓄冷蓄水系統可以實現夏季供冷與冬季供熱末端設備共享。風機盤管也可以作為冬季供熱系統末端設備使用，冬季供熱時關閉與地下蓄冰系統的連接閥門，即關閉第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門，開啟第七閥門、第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統的供水管，第七閥門的另一端連接供熱系統的回水管，風機盤管與熱水管網連接，熱水通過風機盤管與室內空氣熱交換，實現供熱。本發明與現有技術相比具有如下特點
本發明提供的天然冰蓄冷蓄水系統冬季採集天然冰塊蓄存於地下蓄冰室，天然冰塊的來源可以就近採集地面河流、湖泊、池塘、景觀水體的冰塊；夏季空調時段通過融冰、供冷循環向室內供冷，秋季乾旱時節提供園林、農業澆灌用水，融水排放完後再進行系統設備維護，冬季風機盤管可以作為供熱系統末端設備使用，通過與熱水管網連接，向室內供熱。以下結合附圖和具體實施方式
對本發明的詳細結構作進一步描述。
附圖為本發明的系統結構示意圖。
具體實施例方式一種天然冰蓄冷蓄水系統，由地下蓄冰室I、熱交換器2、第一循環泵3、第二循環泵4、風機盤管5、第一閥門6、第二閥門7、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第六閥門
11、第七閥門12、第八閥門13組成。在地下蓄冰室I上部的入口設有一個入口蓋板1-1，在地下蓄冰室I的底部設有換熱盤管1-2，換熱盤管1-2的上面設有複數塊板狀的不鏽鋼網架1-3，不鏽鋼網架1-3通過支架支撐在換熱盤管1-2上面，保護換熱盤管1-2不受冰塊的衝壓。地下蓄冰室各個壁面、底層、頂層都用保溫材料1-4進行隔熱處理，蓄冰室圍護結構各面的傳熱係數低於嚴寒地區節能建築牆體傳熱係數，做好防滲漏處理，確保保溫材料1-4的隔熱性能。換熱盤管1-2的一端接口 Tl通過管道與第一閥門6、第二閥門7並聯連接，第一閥門6的另一端通過管道與第一循環泵3的進水端連接，第一循環泵3的出水端通過管道與熱交換器2的第一埠 Dl連接；換熱盤管1-2的另一端接口 T2通過管道與第三閥門8、第六閥門11並聯連接，第三閥門8的另一端通過管道與熱交換器2的第二埠 D2連接；熱交換器2的第三埠 D3通過管道與第四閥門9連接，第四閥門9的另一端通過管道與第二閥門7的另一端並聯連接，並聯連接的節點通過管道與第二循環泵4的進水端連接，第二循環泵4的出水端通過管道與風機盤管5的進水端連接；熱交換器2的第四埠 D4通過管道與第五閥門10連接，第五閥門10的另一端與第六閥門11的另一端並聯連接，並聯連接的 節點通過管道連接風機盤管5的出水端；風機盤管5的進水端通過管道同時連接第八閥門13，第八閥門13的另一端連接供熱系統的供水管，風機盤管5的出水端通過管道同時連接第七閥門12，第七閥門12的另一端連接供熱系統的回水管。風機盤管5安裝在室內，對於多個房間室內使用空調的工況，在每個房間內安裝一颱風機盤管5，也可以在大的建築空間安裝複數颱風機盤管5，系統中所有風機盤管5通過管道並聯連接，然後接入系統。本實施例提供的天然冰蓄冷蓄水系統採用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實施兩種循環方法，分別為單循環方法和雙循環方法。單循環方法流程為第一閥門6、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第七閥門
12、第八閥門13關閉，第二閥門7、第六閥門11開啟，地下蓄冰室內的換熱盤管1-2、第二循環泵4、風機盤管5構成融冰循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管1-2與地下蓄冰室I內的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換後，再通過風機盤管5與室內空氣熱交換，並在第二循環泵4的驅動下循環運行。雙循環方法流程為第二閥門7、第六閥門11、第七閥門12、第八閥門13關閉，第一閥門6、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10開啟，地下蓄冰室內I的換熱盤管1-2、第一循環泵3、熱交換器2構成融冰循環，風機盤管5、第二循環泵4、熱交換器2構成供冷循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管1-2與地下蓄冰室內I的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環內的冷水通過風機盤管5與室內空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過熱交換器2進行熱交換。風機盤管5也可以作為冬季供熱系統末端設備使用，冬季供熱時關閉與地下蓄冰系統的連接閥門，即關閉第一閥門6、第二閥門7、第三閥門8、第四閥門9、第五閥門10、第六閥門11，開啟第七閥門12、第八閥門13，第八閥門13的另一端連接供熱系統的供水管，第七閥門12的另一端連接供熱系統的回水管，風機盤管5與熱水管網連接，熱水通過風機盤管5與室內空氣熱交換，實現供熱。
權利要求
1.一種天然冰蓄冷蓄水系統，其特徵是由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環泵、第二循環泵、風機盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成； 在地下蓄冰室上部的入口設有一個入口蓋板，在地下蓄冰室的底部設有換熱盤管，換熱盤管的上面設有複數塊板狀的不鏽鋼網架，不鏽鋼網架通過支架支撐在換熱盤管上面，保護換熱盤管不受冰塊的衝壓； 地下蓄冰室各個壁面、底層、頂層都用保溫材料進行隔熱處理，蓄冰室圍護結構各面的傳熱係數低於嚴寒地區節能建築牆體傳熱係數，做好防滲漏處理，確保保溫材料的隔熱性倉泛; 換熱盤管的一端接口 Tl通過管道與第一閥門、第二閥門並聯連接，第一閥門的另一端通過管道與第一循環泵的進水端連接，第一循環泵的出水端通過管道與熱交換器的第一埠 Dl連接；換熱盤管的另一端接口 T2通過管道與第三閥門、第六閥門並聯連接，第三閥門的另一端通過管道與熱交換器的第二埠 D2連接；熱交換器的第三埠 D3通過管道與第四閥門連接，第四閥門的另一端通過管道與第二閥門的另一端並聯連接，並聯連接的節點通過管道與第二循環泵的進水端連接，第二循環泵的出水端通過管道與風機盤管的進水端連接；熱交換器的第四埠 D4通過管道與第五閥門連接，第五閥門的另一端與第六閥門的另一端並聯連接，並聯連接的節點通過管道連接風機盤管的出水端；風機盤管的進水端通過管道同時連接第八閥門，第八閥門的另一端連接供熱系統的供水管；風機盤管的出水端通過管道同時連接第七閥門，第七閥門的另一端連接供熱系統的回水管。
2.根據權利要求I所述的一種天然冰蓄冷蓄水系統，其特徵是風機盤管安裝在室內，對於多個房間室內使用空調的工況，在每個房間內安裝一颱風機盤管，也可以在大的建築空間安裝複數颱風機盤管，系統中所有風機盤管通過管道並聯連接。
3.一種天然冰蓄冷蓄水系統的循環方法，其特徵是系統採用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實施兩種循環方法，分別為單循環方法和雙循環方法 單循環方法流程為第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第七閥門、第八閥門關閉，第二閥門、第六閥門開啟，地下蓄冰室內的換熱盤管、第二循環泵、風機盤管構成融冰循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管與地下蓄冰室內的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換後，再通過風機盤管與室內空氣熱交換，並在第二循環泵的驅動下循環運行； 雙循環方法流程為第二閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門關閉，第一閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門開啟，地下蓄冰室內的換熱盤管、第一循環泵、熱交換器構成融冰循環，風機盤管、第二循環泵、熱交換器構成供冷循環，乙二醇水溶液通過換熱盤管與地下蓄冰室內的冰、或冰水混合物、或冷凍水熱交換，供冷循環內的冷水通過風機盤管與室內空氣熱交換，冷水與乙二醇水溶液通過熱交換器進行熱交換。
全文摘要
一種天然冰蓄冷蓄水系統及循環方法，由地下蓄冰室、熱交換器、第一循環泵、第二循環泵、風機盤管、第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門、第六閥門、第七閥門、第八閥門組成，上述部件通過管道連接組成蓄冷蓄水系統；在地下蓄冰室的底部設有換熱盤管，換熱盤管的上面設有複數塊板狀的不鏽鋼網架，不鏽鋼網架通過支架支撐在換熱盤管上面，保護換熱盤管不受冰塊的衝壓；天然冰蓄冷蓄水系統冬季採集天然冰塊蓄存於地下蓄冰室，夏季空調時段向室內供冷，秋季乾旱時節提供澆灌用水；系統採用乙二醇水溶液作為融冰熱媒，實施兩種循環方法，即單循環方法和雙循環方法；天然冰蓄冷蓄水系統可以實現夏季供冷與冬季供熱末端設備共享。
文檔編號F24F5/00GK102798185SQ20121030099
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者羅清海, 周書葵, 謝水波, 歐陽中意, 劉樂天 申請人:南華大學