本技术属于能量储存,具体为一种电磁搅拌式相变球储能水箱。
背景技术:
1、能量储存技术可以改变空调系统中设备的启用时间,从而可以缓解电力供需之间的矛盾。传统的空调系统冷能储存技术的储能介质主要是冰和水,储能密度较小。而相变材料作为一种新的储能介质,可以利用其潜热进行储能,储热密度高于显热蓄能,同时由于在相变材料蓄热过程中,相变材料近似于恒温,相变材料的温度便于控制。相变储能技术装置简单、储能密度大,是一种具有较为广阔的储能前景的技术。
2、由于相变材料较差的导热性,传统的相变装置储能设备在储能和释能过程中能量传递速度较慢,相变材料的温度分层较为明显,相变材料的特性得不到充分的利用。
3、传统的使用相变球作为储能装置的储能系统多是利用相变球与载冷剂之间较大的接触面积来减少储能装置内部的温度分层,增加设备的传热效率,也有一些方式是利用对相变球的扰动来进一步的增加设备内的传热过程,比如在设备内部将相变球搅动起来,又或者是通过载冷剂的分层喷淋来增加载冷剂与相变球之间的扰动从而加快储能和释能过程。这些利用相变球的储能装置大多具有额外的动力或者是较为精密的内部结构,从而会产生设备额外耗能或是增加设备的故障概率。
4、传统的搅拌式的水箱结构是采用一个搅拌件从水箱顶部延伸至水箱底部,同时需要打通水箱的底部和顶部,然后对开口处进行密封。但由于搅拌杆是旋转的,在使用过程中载冷剂会从缝隙中渗透出来,降低设备的蓄冷和释冷能力,同时渗透的载冷剂可能会造成其形式的危害。
技术实现思路
1、本实用新型的目的是提供一种电磁搅拌式相变球储能水箱及含该水箱的蓄冷系统,电磁搅拌转子位于相变水箱之内,通过电磁搅拌底座内部磁铁的带动而进行转动,水箱外壳没有额外的结构性的开口,可以有效避免因机械搅拌结构长期运行可能造成的载冷剂泄露现象,减少了后期维护费用,同时由于该搅拌方式主要的元件均位于水箱外部,后期维修比较方便。该种搅拌方式也避免了当系统处于较低的蓄冷负荷时无运行的搅拌装置对水箱内部换热的影响。
2、本实用新型的目的是以下述方式实现的:
3、一种电磁搅拌式相变球储能水箱,包括水箱,在水箱里充满小型相变球,在水箱外底部设置电磁搅拌底座,在水箱内底部设置有电磁搅拌转子,电磁搅拌底座与电磁搅拌转子构成电磁搅拌器,在水箱顶部设置有进水口,在水箱底部设置有出水口。
4、上述电磁搅拌式相变球储能水箱,所述电磁搅拌底座设置在水箱的正下方,对应的电磁搅拌转子设置在水箱内底部的中央位置。
5、上述电磁搅拌式相变球储能水箱,所述电磁搅拌底座包括固定在水箱底部外表面上的壳体,壳体顶部的材质为导磁材料,壳体内底部通过轴承安装相互啮合的大齿轮和小齿轮,大齿轮的转轴与电机的输出轴连接,小齿轮输出轴顶部设置顶架,顶架上固定第一磁铁和第二磁铁,所述电磁搅拌转子包括搅拌叶,搅拌叶是金属材质,搅拌叶放置在第一磁铁和第二磁铁的正上方,或者所述电磁搅拌转子包括第三磁铁和第四磁铁,第三磁铁和第四磁铁分别对应水箱下方的第一磁铁和第二磁铁,第三磁铁和第四磁铁的顶部通过支架固定搅拌叶。
6、一种包含所述的电磁搅拌式相变球储能水箱的蓄冷系统,所述蓄冷系统包括风机、风冷机组、水箱,风机内设风机盘管,风机盘管与风冷机组的载冷剂通过第一管道连通,风冷机组的载冷剂与水箱通过第二管道连通,在风冷机组一侧的第一管道上设置有第一水泵和第一三通球阀,在风冷机组另一侧的第一管道上设置有第三三通球阀,第二管道位置第一三通球阀和第三三通球阀之间,在第一三通球阀与水箱之间的第二管道上设置有第二三通球阀,在第二三通球阀和第一三通球阀之间的第二管道上并联有旁通管,旁通管上设置有第二水泵。
7、上述包含电磁搅拌式相变球储能水箱的蓄冷系统,所述第一三通球阀、第二三通球阀、第三三通球阀均为t形三通球阀。
8、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
9、本实用新型搅拌方式采用电磁搅拌式,搅拌转子位于水箱内部,与外部设备无任何直接接触,搅拌转子的存在不受外部设备影响,也不影响水箱内部的传热过程,不用考虑无需搅拌时搅拌件对水箱内部的影响。同时在扁圆柱形的搅拌件上设置搅拌叶,可以更好的利用搅拌件的搅拌效果。
10、使用相变球作为设备模块内的储能装置,载冷剂和相变材料之间的接触面积较大,蓄冷和释冷时不存在温度分层,温度均匀,蓄冷潜力大。载冷剂从设备底部流入,上部流出,相变水箱内的载冷剂处于半充满的状态,采用的相变球整体密度和载冷剂水接近,因此在不搅拌的时候也可以随着水流会产生微小浮动,增强换热。同时搅拌件的加入使系统能更好的处理高负荷情况下的系统储能和释能工况。
1.一种电磁搅拌式相变球储能水箱,包括水箱(7),其特征在于:在水箱里充满小型相变球(704),在水箱(7)外底部设置电磁搅拌底座(701),在水箱内底部设置有电磁搅拌转子(703),电磁搅拌底座与电磁搅拌转子构成电磁搅拌器,在水箱顶部设置有进水口(702),在水箱底部设置有出水口(705)。
2.根据权利要求1所述的电磁搅拌式相变球储能水箱,其特征在于:所述电磁搅拌底座(701)设置在水箱的正下方,对应的电磁搅拌转子设置在水箱内底部的中央位置。
3.根据权利要求1所述的电磁搅拌式相变球储能水箱,其特征在于:所述电磁搅拌底座(701)包括固定在水箱底部外表面上的壳体,壳体顶部的材质为导磁材料,壳体内底部通过轴承安装相互啮合的大齿轮(7014)和小齿轮(7015),大齿轮(7014)的转轴与电机(7012)的输出轴连接,小齿轮输出轴顶部设置顶架,顶架上固定第一磁铁(7011)和第二磁铁(7016),所述电磁搅拌转子包括搅拌叶(7032),搅拌叶是金属材质,搅拌叶放置在第一磁铁和第二磁铁的正上方,或者所述电磁搅拌转子包括第三磁铁(7033)和第四磁铁(7031),第三磁铁和第四磁铁分别对应水箱下方的第一磁铁和第二磁铁,第三磁铁和第四磁铁的顶部通过支架固定搅拌叶(7032)。
4.一种包含权利要求1-3中任一项所述的电磁搅拌式相变球储能水箱的蓄冷系统,其特征在于:所述蓄冷系统包括风机、风冷机组(2)和水箱(7),风机内设风机盘管(1),风机盘管与风冷机组的载冷剂通过第一管道连通,风冷机组的载冷剂与水箱通过第二管道连通,在风冷机组一侧的第一管道上设置有第一水泵(3)和第一三通球阀(4),在风冷机组另一侧的第一管道上设置有第三三通球阀(8),第二管道位置第一三通球阀(4)和第三三通球阀(8)之间,在第一三通球阀(4)与水箱之间的第二管道上设置有第二三通球阀(6),在第二三通球阀和第一三通球阀(4)之间的第二管道上并联有旁通管,旁通管上设置有第二水泵(5)。
5.根据权利要求4所述的包含电磁搅拌式相变球储能水箱的蓄冷系统,其特征在于:所述第一三通球阀(4)、第二三通球阀(6)、第三三通球阀(8)均为t形三通球阀。
