CN105716280A - 谷电蓄储能量转换两用箱 - Google Patents

Abstract

一种谷电蓄储能量转换两用箱，包括蓄能箱体、蛇形盘管及电热管，其特征在于：蓄能箱体内充有软化水，蓄能箱体壁上设有蓄能箱上进出水口与蓄能箱下进出水口，蓄能箱体内设有蛇形盘管，蛇形盘管内充有冷媒，蛇形盘管的冷媒进液口与冷媒出液口引出至蓄能箱体外，蓄能箱体内下方设有电热管，电热管与电源线管内穿出的电源线连接。谷电蓄储能量转换两用箱以间用电低谷时段的电能作能源，通过夜间用电低谷时段的电能蓄储，实现蓄能箱体内介质的能量转换。冬季，将蓄能箱体内的软化水加热，从而使全天供暖和生活用水所需热量以热水的形式蓄储在蓄能箱体内，供全天使用；夏季，通过制冷机将蛇形盘管内的冷媒制冷，使全天空调所需冷量以冰水的形式蓄储在蓄能箱体内，供需时使用。

Description

谷电蓄储能量转换两用箱

技术领域

本发明属于电力需求侧管理与暖通空调技术领域，它涉及一种低谷电蓄能设备，特别是一种用于暖通空调行业的夜间低谷时段电蓄能，白天暖用空调用蓄能的谷电蓄能两用设备。

背景技术

日出而作、日落而息为人类社会作息的客观规律。然而，却由此造成了电力行业严重的用电负荷峰谷差问题，简言之，就是白天生活、工作用电量大，电力供应紧张，用电供需矛盾突出，夜间休息用电量小，用电负荷大量闲置问题。因此，也造成了不用即逝的电能严重浪费。由于人类的作息规律，致使昼夜用电负荷不平衡与电网负荷峰谷差的客观现实永远存在，同时也造成了在社会用电与能源消耗方面的诸多问题长期难于解决，直接影响了我国国民经济的快速发展。

目前，在暖通空调行业正在使用的蓄热电锅炉技术与冰蓄冷空调技术，都具有移峰填谷、平衡用电负荷峰谷差的作用，但是它们在谷电蓄能与应用方面均为单一功能。单一功能的电能蓄储设备在谷电蓄能与应用方面虽然能够移峰填谷，虽然能够节能减排，虽然能够享受国家低谷电价优惠政策，虽然能够部分降低冬季供暖或夏季空调的运行费用，但是，在既需冬季供暖，又要夏季空调的地区，它不仅仅需要目前使用的单一功能的谷电蓄能与应用的一种设备，还要使用另一种冬季供暖或夏季空调设备，两种设备的机房并存，不仅大大增加了设备的初投费用，还大量增加了设备的占地面积。

解决上述问题，需要一种新型的、技术先进的谷电蓄能两用设备，即：既可用于冬季蓄热供暖，又能用于夏季蓄冰空调，具有两用功能、全部使用夜间用电低谷时段电能的电能蓄储设备。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本技术旨在提供一种谷电蓄储能量转换两用箱，用以解决科学与合理的利用夜间用电低谷时段的电能和谷电蓄储技术在暖通空调行业白天应用的两用技术问题，从而实现本技术研发的初衷。

1、技术方案

一种谷电蓄储能量转换两用箱，包括蓄能箱体(1)、蛇形盘管(17)及电热管(30)，其特征在于：蓄能箱体(1)内充有软化水，蓄能箱体(1)壁上设有蓄能箱上进出水口(4)与蓄能箱下进出水口(5)，蓄能箱体(1)内设有蛇形盘管(17)，蛇形盘管(17)内充有冷媒，蛇形盘管(17)的冷媒进液口(20)与冷媒出液口(21)引出至蓄能箱体(1)外，蓄能箱体(1)内下方设有电热管(30)，电热管(30)与电源线管(31)内穿出的电源线连接。

上述蓄能箱体(1)是由碳钢钢板或钢筋混凝土制成。

上述蓄能箱体(1)是由四周箱壁、上盖及箱底六面构成。

上述蓄能箱体(1)的蓄能箱上进出水口(4)连通着的暖通空调管道系统上干管(6)与蓄能箱体(1)的蓄能箱下进出水口(5)连通着的暖通空调管道系统下干管(7)之间设有旁通管道(8)。

上述蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)与旁通管道(8)之间的暖通空调管道系统下干管(7)管段上设有循环泵(10)。

上述蓄能箱体(1)内上方设有集分布水器，集分布水器干管的一端与蓄能箱体(1)上方的蓄能箱上进出水口(4)连通，蓄能箱体(1)内下方设有集分布水器，集分布水器干管的一端与蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)连通。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有补水管接口(11)。

上述蓄能箱体(1)外壁下方设有放水管接口(12)。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有液位计(13)。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有水温计(14)。

上述蓄能箱体(1)箱壁上方设有检修口(15)及检修口保温密封门(16)。

上述蓄能箱体(1)外设有保温层(2)及保温层保护壳(3)。

上述蛇形盘管(17)是由碳钢钢管经弯曲、焊接而成。

上述蛇形盘管(17)每个单根盘管有若干个弯，每个单根盘管为1组，若干组相同弯数的盘管组成1台蛇形盘管(17)，每台蛇形盘管(17)若干组相同一端的弯管横截面与冷媒进液口(20)之间的冷媒分液器(24)上相同数量的分液孔连通，每台蛇形盘管(17)若干组相同另一端的弯管横截面与冷媒出液口(21)之间的冷媒集液器(25)上相同数量的集液孔连通。

上述蛇形盘管(17)中，落地安装的蛇形盘管(17)设有蛇形盘管支撑腿(18)

上述蛇形盘管(17)由碳钢型钢固定支架(19)支撑固定。

上述蛇形盘管(17)冷媒分液器(24)与制冷管道进液管(22)连通，蛇形盘管(17)冷媒集液器(25)与制冷管道出液管(23)连通。

上述蛇形盘管(17)设有补液管接口(26)。

上述蛇形盘管(17)设有放液管接口(27)。

上述蛇形盘管(17)管外表面镀锌。

上述电热管(30)设在电热管室(28)内，电热管室(28)设在蓄能箱体(1)外壁下方，电热管室(28)设有电热管室保温防护门(29)。

上述电热管室(28)内的蓄能箱体(1)外壁下方横排设有若干个电热管(30)安装孔，电热管(30)安装孔内安装有电热管(30)，电热管(30)的电热部分置于蓄能箱体(1)内的蛇形盘管(17)下方，上述电热管(30)电源线管(31)内穿出的电源线连接。

2、有益效果

由蓄能箱体(1)、蛇形盘管(17)及电热管(30)组成的谷电蓄储能量转换两用箱，其原理是：蓄能箱体(1)内以软化水作介质，蛇形盘管(17)内以乙二醇为冷媒，以夜间用电低谷时段的电能作能源，冬季利用预置在蓄能箱体(1)内的蛇形盘管(17)下方的电热管(30)，将蓄能箱体(1)内的介质-软化水加热，从而使全天供暖和生活用水所需热量以热水的形式蓄储在蓄能箱体(1)内，供全天使用；夏季通过制冷机将蛇形盘管(17)内的冷媒-乙二醇制冷，使蛇形盘管(17)的每根盘管周围的软化水形成一定厚度的冰套，从而使全天空调所需冷量以冰水的形式蓄储在蓄能箱体(1)内，供全天使用。在用低谷电能产热、制冰之后关掉电源，在用电平常时段和用电高峰时段仅用少量的电能启动循环泵(10)，将蓄储在蓄能箱体(1)内的热水或冰水经换热器热交换后送至暖通空调末端，从而达到冬季供热和夏季空调的目的。同时，在制冷主机利用低谷电制冰时所产生的废热可经热交换后制成生活用水蓄储起来，待需时用泵送至客房洗漱和浴室洗浴。这样，谷电蓄储能量转换两用箱利用夜间用电低谷时段的电能所转换的能量已被100％利用，从而使该技术能够收到经济效益和社会效益的良好效果。

谷电蓄储能量转换两用箱的特点：平衡用电负荷峰谷差，减少电力增容与电力设备投资，提高电力设备与谷电蓄能的暖通空调设备利用率，缓解用电矛盾，节约不用即逝二次洁净能源，利于环保，节省暖通空调设备初投费用，节省暖通空调设备运行费用，全自动化控制，保温效果好，安全无压力，使用寿命长。

附图说明

图1谷电蓄储能量转换两用箱外形图

图2蛇形盘管前端正面图

图3蛇形盘管双层侧视图

图4谷电蓄储能量转换两用箱剖面图

图中：蓄能箱体(1)、保温层(2)、保温层保护壳(3)、蓄能箱上进出水口(4)、蓄能箱下进出水口(5)、暖通空调管道系统上干管(6)、暖通空调管道系统下干管(7)、旁通管道(8)、旁通阀(9)、循环泵(10)、补水管接口(11)、放水管接口(12)、液位计(13)、水温计(14)、检修口(15)、检修口保温密封门(16)、蛇形盘管(17)、蛇形盘管支撑腿(18)、固定支架(19)、冷媒进液口(20)、冷媒出液口(21)、制冷管道进液管(22)、制冷管道出液管(23)、冷媒分液器(24)、冷媒集液器(25)、补液管接口(26)、放液管接口(27)、电热管室(28)、电热管室保温防护门(29)、电热管(30)、电源线管(31)。

具体实施方式

本谷电蓄储能量转换两用箱实施例：谷电蓄储能量转换两用箱由蓄能箱体(1)、蛇形盘管(17)及电热管(30)组成。蓄能箱体(1)由四周箱壁、上盖及箱底六面构成。蓄能箱体(1)包括箱壁上的蛇形盘管(17)冷媒进液口(20)与蛇形盘管(17)冷媒出液口(21)、蓄能箱上进出水口(4)与蓄能箱下进出水口(5)，以及和蓄能箱上进出水口(4)与蓄能箱下进出水口(5)对应连通的暖通空调管道系统上干管(6)与暖通空调管道系统下干管(7)、旁通管道(8)、旁通阀(9)及循环泵(10)。蓄能箱体(1)内壁上方的蓄能箱上进出水口(4)和蛇形盘管(17)上方的集分布水器连通，蓄能箱体(1)内壁下方的蓄能箱下进出水口(5)和落地安装、设有蛇形盘管支撑腿(18)的蛇形盘管(17)下方的电热管再下方的集分布水器连通；蓄能箱体(1)外壁上方的蓄能箱上进出水口(4)和暖通空调管道系统上干管(6)连通，蓄能箱体(1)外壁下方的蓄能箱下进出水口(5)和暖通空调管道系统下干管(7)连通；暖通空调管道系统上干管(6)与暖通空调管道系统下干管(7)经用户末端换热器相互连接循环贯通；旁通管道(8)和暖通空调管道系统上干管(6)与暖通空调管道系统下干管(7)之间上下连通；旁通管道(8)上设有旁通阀(9)；旁通管道(8)与蓄能箱体(1)之间的暖通空调管道系统下干管(7)管段上设有循环泵(10)。蓄能箱体(1)内充有漫过蛇形盘管(17)上方集分布水器的软化水介质。

蛇形盘管(17)置于蓄能箱体(1)内。蛇形盘管(17)每个单根盘管有若干个弯，每个单根盘管为1组，若干组相同弯数的盘管组成1台蛇形盘管(17)；每台蛇形盘管(17)若干组相同一端的弯管横截面与冷媒进液口(20)之间的冷媒分液器(24)上相同数量的分液孔连通，每台蛇形盘管(17)若干组相同另一端的弯管横截面与冷媒出液口(21)之间的冷媒集液器(25)上相同数量的集液孔连通；每台蛇形盘管(17)由碳钢型钢固定支架(19)支撑固定；蛇形盘管(17)的冷媒进液口(20)与冷媒出液口(21)和蓄能箱体(1)内壁上的冷媒进液口(20)与冷媒出液口(21)对应连通；蓄能箱体(1)外壁上的冷媒进液口(20)与冷媒出液口(21)经制冷管道和制冷机的制冷系统相互连接循环贯通；落地安装的蛇形盘管(17)设有蛇形盘管支撑腿(18)；蛇形盘管(17)内充有冷媒。

电热管(30)设在电热管室(28)内，电热管室(28)设在蓄能箱体(1)外壁下方，电热管室(28)安装有电热管室保温防护门(29)；电热管室(28)内的蓄能箱体(1)壁上横排设有若干个均匀排列的电热管(30)安装孔，电热管(30)安装孔和蓄能箱体(1)内连通，电热管(30)安装孔内安装有电热管(30)，电热管(30)的电热部分置于蓄能箱体(1)内落地安装的、设有蛇形盘管支撑腿(18)的蛇形盘管(17)下方；电热管(30)与蓄能箱体(1)外壁下方的电源线管(31)内穿出的电源线连接。

谷电蓄储能量转换两用箱以夜间用电低谷时段的电能作能源，通过夜间用电低谷时段的电能蓄储，实现蓄能箱体(1)内介质的能量转换。冬季，夜间用电低谷时段开启蛇形盘管(17)下方的电热管(30)，利用夜间用电低谷时段的电能将蓄能箱体(1)内的软化水介质制热，将电能转换成热水，从而使全天供暖和生活用水所需热量以热水的形式蓄储在蓄能箱体(1)内，白天仅用少量电能启动循环泵(10)，将蓄储在蓄能箱体(1)内的热水通过暖通空调管道系统上干管(6)送至用户末端用于供暖；夏季，夜间用电低谷时段开启制冷机，自动启动制冷系统，利用夜间用电低谷时段的电能，将蓄能箱体(1)内的软化水介质水面下方的蛇形盘管(17)内的冷媒制冷，使软化水在蛇形盘管(17)的每根盘管周围形成一定厚度的冰套，将电能转换成冰水，从而使全天所需要的空调冷量以冰水的形式蓄储在蓄能箱体(1)内，白天仅用少量电能启动循环泵(10)，将蓄储在蓄能箱体(1)内的冰水通过暖通空调管道系统下干管(7)送至用户末端用于空调。

蓄能箱体(1)内的介质在夜间用电低谷时段作电能蓄储能量转换时，开通旁通管道(8)上的旁通阀(9)，并且定时启动循环泵(10)，通过与旁通管道(8)连通的蓄能箱体(1)内的、蛇形盘管(17)上方的集分布水器与蛇形盘管(17)下方、电热管再下方的集分布水器的布水与取水，使蓄能箱体(1)内的介质在蓄能箱体(1)内和旁通管道(8)之间定时近距离循环，从而可使正在能量转换中的蓄能箱体(1)内的介质温度上下左右冷热均匀的进行电能蓄储。

冬季供暖期蓄能箱体(1)内蓄储的介质是热水，夏季空调期蓄能箱体(1)内蓄储的介质是冰水，两种介质不同，两种介质的密度也就不同，因而也使得热空气上升，冷空气下沉的自然现象成为一种物理定律。有鉴于此，蓄能箱体(1)内蓄储的无论是热水介质，还是冰水介质，其上方的温度永远高于下方的温度；还由于冬季供暖时，蓄能箱体(1)的热水经暖通空调管道系统送去供暖时温度较高，而经用户末端用热后，通过暖通空调管道系统循环回到蓄能箱体(1)内的热水温度降低；夏季空调时，蓄能箱体(1)的冰水经暖通空调管道系统送去空调时温度较低，而经用户末端用冷后，通过暖通空调管道系统循环回到蓄能箱体(1)内的冷水温度升高。上述的物理定律和暖通空调给水与回水温差的客观性，决定了蓄能箱上进出水口(4)与蓄能箱下进出水口(5)在冬季供暖期与夏季空调期互换进水口和出水口。冬季供暖期，蓄能箱体(1)上方的蓄能箱上进出水口(4)为出水口，蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)为进水口；夏季空调期，蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)为出水口，蓄能箱体(1)上方的蓄能箱上进出水口(4)为进水口。

上述蓄能箱体(1)外设有保温层(2)及保温层保护壳(3)。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有补水管接口(11)。

上述蓄能箱体(1)外壁下方设有放水管接口(12)。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有液位计(13)。

上述蓄能箱体(1)外壁上方设有水温计(14)。

上述蓄能箱体(1)箱壁上方设有检修口(15)及检修口保温密封门(16)。

上述蛇形盘管(17)制冷管道上设有补液管接口(26)。

上述蛇形盘管(17)下方设有放液管接口(27)。

Claims (22)

1.一种谷电蓄储能量转换两用箱，包括蓄能箱体(1)、蛇形盘管(17)及电热管(30)，其特征在于：蓄能箱体(1)内充有软化水，蓄能箱体(1)壁上设有蓄能箱上进出水口(4)与蓄能箱下进出水口(5)，蓄能箱体(1)内设有蛇形盘管(17)，蛇形盘管(17)内充有冷媒，蛇形盘管(17)的冷媒进液口(20)与冷媒出液口(21)引出蓄能箱体(1)外，蓄能箱体(1)内下方设有电热管(30)，电热管(30)与电源线管(31)内穿出的电源线连接。

2.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)是由碳钢钢板或钢筋混凝土制成。

3.根据权利要求1或2所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)是由四周箱壁、上盖及箱底六面构成。

4.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)的蓄能箱上进出水口(4)连通着的暖通空调管道系统上干管(6)与蓄能箱体(1)的蓄能箱下进出水口(5)连通着的暖通空调管道系统下干管(7)之间设有旁通管道(8)。

5.根据权利要求1或4所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)与旁通管道(8)之间的暖通空调管道系统下干管(7)管段上设有循环泵(10)。

6.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)内上方设有集分布水器，集分布水器干管的一端与蓄能箱体(1)上方的蓄能箱上进出水口(4)连通，蓄能箱体(1)内下方设有集分布水器，集分布水器干管的一端与蓄能箱体(1)下方的蓄能箱下进出水口(5)连通。

7.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)外壁上方设有补水管接口(11)。

8.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)外壁下方设有放水管接口(12)。

9.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)外壁上方设有液位计(13)。

10.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)外壁上方设有水温计(14)。

11.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)箱壁上方设有检修口(15)及检修口保温密封门(16)。

12.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蓄能箱体(1)外设有保温层(2)及保温层保护壳(3)。

13.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)是由碳钢钢管经弯曲、焊接而成。

14.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)每个单根盘管有若干个弯，每个单根盘管为1组，若干组相同弯数的盘管组成1台蛇形盘管(17)，每台蛇形盘管(17)若干组相同一端的弯管横截面与冷媒进液口(20)之间的冷媒分液器(24)上相同数量的分液孔连通，每台蛇形盘管(17)若干组相同另一端的弯管横截面与冷媒出液口(21)之间的冷媒集液器(25)上相同数量的集液孔连通。

15.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)中，落地安装的蛇形盘管(17)设有蛇形盘管支撑腿(18)。

16.根据权利要求1或14所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)由碳钢型钢固定支架(19)支撑固定。

17.根据权利要求1或14所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)冷媒分液器(24)与制冷管道进液管(22)连通，蛇形盘管(17)冷媒集液器(25)与制冷管道出液管(23)连通。

18.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)设有补液管接口(26)。

19.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)设有放液管接口(27)。

20.根据权利要求1或14所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述蛇形盘管(17)管外表面镀锌。

21.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述电热管(30)设在电热管室(28)内，电热管室(28)设在蓄能箱体(1)外壁下方，电热管室(28)设有电热管室保温防护门(29)。

22.根据权利要求1所述的谷电蓄储能量转换两用箱，其特征在于：所述电热管室(28)内的蓄能箱体(1)外壁下方横排设有若干个电热管(30)安装孔，电热管(30)安装孔内安装有电热管(30)，电热管(30)的电热部分置于蓄能箱体(1)内的蛇形盘管(17)下方，电热管(30)电源线管(31)内穿出的电源线连接。