一种熔盐蓄能装置及熔盐蓄能式中央空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型具体涉及一种熔盐蓄能装置及熔盐蓄能式中央空调系统，该熔盐蓄能装置包括：内有一空腔的全封闭熔盐蓄能罐本体、电加热棒、熔盐泵组及设置在熔盐蓄能罐本体顶部的放盐口和熔盐回流口，电加热棒的一端设置在熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，绝缘隔热把手设置在熔盐蓄能罐本体顶部；熔盐泵组包括设置在熔盐蓄能罐本体顶部的熔盐泵及设置在熔盐蓄能罐本体内的驱动轴、叶轮和泵出管，驱动轴与熔盐泵连接，其底部的泵吸入口处设置有叶轮；泵出管的一端设置在所述叶轮的出风口，另一端设有熔盐出口，熔盐出口设置在所述熔盐蓄能罐本体的顶部。通过本实用新型的技术方案，将熔盐作为蓄能的热载体实现空调系统的制冷和制热。
【专利说明】
一种熔盐蓄能装置及熔盐蓄能式中央空调系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及空调技术领域，具体涉及一种熔盐蓄能装置及熔盐蓄能式中央空调系统。
【背景技术】
[0002]随着工业技术、国民经济的蓬勃发展，人们对于生产环境、办公环境舒适度要求的提高，中央空调在工业和商业建筑中的应用越来越广泛，中央空调已成为是现代建筑中不可或缺的能耗运行系统。但中央空调系统在给人们提供舒适的工作环境的同时，也消耗了大量的能源。随着设备功率的提升和数量的增加，其能耗也在不断的增大。据统计建筑物能耗占国家总能源消耗的30%。在有中央空调的建筑物种，中央空调占建筑群能源总消耗的70%，而且呈逐年上升的趋势。
[0003]随着社会的发展以及人民生活水平的提高，使我国用电结构发生了急剧的变化，高峰电力严重不足，谷期发电机组低效率运行，峰谷差不断加大。为了解决这一矛盾，在电力行业提出了“削峰填谷”措施，施行峰谷电价，鼓励谷期用电。冰蓄冷空调系统技术作为“削峰填谷”的有效措施和适应峰谷电价管理策略的一种技术受到世界各国的重视，但是传统的冰蓄冷采用水作为蓄能热载体，蓄热量小，蓄热罐体积大，前期投资高，占用大量的建筑面积，在工业和商业建筑中应用较低。
[0004]熔盐是盐的熔融态液体，熔盐具有较高的传热系数和较高的热稳定性，具有广泛的使用温度范围。通常的熔盐使用温度在300?100tC之间，而且通过不同熔点和沸点的无机盐的混合，可以得到不同温度要求的复合盐。同时熔盐与金属材料的相容性也比较好。但现有技术中缺少将熔盐作为蓄能的热载体应用到中央空调系统里的应用。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种熔盐蓄能装置及熔盐蓄能式中央空调系统，将熔盐作为蓄能的热载体实现空调系统的制冷和制热。
[0006]为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种熔盐蓄能装置，包括:内有一空腔的全封闭熔盐蓄能罐本体、电加热棒、熔盐栗组及设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的放盐口和熔盐回流口，
[0008]所述电加热棒的一端设置在所述熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，所述绝缘隔热把手设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部；
[0009]所述熔盐栗组包括设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的熔盐栗及设置在所述熔盐蓄能罐本体内的驱动轴、叶轮和栗出管，所述驱动轴与所述熔盐栗连接，其底部的栗吸入口处设置有叶轮;所述栗出管的一端设置在所述叶轮的出口，另一端设有熔盐出口，所述熔盐出口设置在所述熔盐蓄能罐本体的顶部。
[0010]优选地，所述电加热棒设置在所述熔盐蓄能罐本体内的一端设有转弯角，所述转弯角的转弯角度为30度，所述转弯角与所述熔盐蓄能罐本体的底部间隔预设距离。
[0011]优选地，所述熔盐蓄能装置还包括熔盐栗降温装置及与所述熔盐栗降温装置连接的冷却水回流管，所述冷却水回流管与所述熔盐栗接触设置。
[0012]优选地，所述熔盐蓄能装置还包括设置于所述熔盐蓄能罐本体外表面上的保温层。
[0013]优选地，所述熔盐蓄能装置还包括设置在所述熔盐蓄能罐本体底部的泻盐阀。
[0014]—种熔盐蓄能式中央空调系统，包括上述的熔盐蓄能装置，还包括:盐水换热器、热水型溴化锂机组、冷却塔和中央空调末端设备，其中，
[0015]所述盐水换热器，其熔盐入口通过供盐管与所述熔盐蓄能装置的熔盐出口连接，其熔盐排出口通过回盐管与所述熔盐蓄能装置的熔盐回流口连接，其热水出水口通过热水供水管与所述热水型溴化锂机组的热水供水口连接，其热水回流口通过热水回流管与所述热水型溴化锂机组的热水排水口连接，所述热水回流管上设有第一循环水栗；
[0016]所述热水型溴化锂机组，其冷却水出口通过冷却水供水管与所述冷却塔的供水口连接;其冷却水入口通过冷却水回流管与所述冷却塔的出水口连接，所述冷却水回流管上设有第二循环水栗；其空调水出口通过空调供水管与所述中央空调末端设备的入水口连接，其空调水回流口经由空调回流管与所述中央空调末端设备的出水口连接，所述空调回流管上设有第三循环水栗。
[0017]优选地，所述热水供水管与所述热水供水口之间设有第一电磁阀，所述第一电磁阀通过第一三通管与所述热水供水管连接;所述热水回流管与所述热水排水口之间设有第二电磁阀，所述第二电磁阀通过第二三通管与所述热水回流管连接;所述空调供水口与所述空调供水管之间设有第三电磁阀，所述第三电磁阀通过第三三通管与所述空调供水管连接;所述空调水回流口与所述第三循环水栗之间设有第四电磁阀，所述第四电磁阀通过第四三通管与所述空调回流管连接；
[0018]所述第一三通管和所述第三三通管之间设有第五电磁阀，所述第二三通管与所述第四三通管之间设有第六电磁阀。
[0019]优选地，所述熔盐蓄能式中央空调系统，还包括第一定压补水装置，所述第一定压补水装置连接在所述空调回流管上。
[0020]优选地，所述熔盐蓄能式中央空调系统，还包括第二定压补水装置，所述第二定压补水装置连接在所述热水回流管上。
[0021]优选地，所述热水回流管上还并联有热水导流管，所述热水导流管的管程出口和管程入口皆与所述热水回流管连通，所述热水导流管上设置有止回阀。
[0022]本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果:
[0023]1、本实用新型提供的这种熔盐蓄能装置，由于将熔盐作为蓄能的热载体，相比现有技术中使用水作为蓄能的热载体，蓄热量高。
[0024]另外，由于熔盐热导率较小，导热性能较差，在熔盐蓄能罐内的熔盐各层热传导主要以对流换热方式为主，因此，为保证加热效率，现有技术中通常将熔盐蓄能罐的电加热棒设置于罐体底部，位于电加热棒上方各层熔盐温度升温速率较下方各层升温快，实现对熔盐的分层加热。但将电加热棒设置在罐体底部，当电加热棒发生故障时不便于检修更换，本实用新型提供的这种熔盐蓄能装置，电加热棒一端设置在所述熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，绝缘隔热把手设置在熔盐蓄能罐本体顶部，这样做既可以实现熔盐的分层加热，还便于更换加热棒。
[0025]2、本实用新型提供的这种熔盐蓄能式中央空调系统，将熔盐作为蓄能的热载体应用到中央空调系统里，与盐水换热器和热水型溴化锂机组联合使用实现制冷和制热。在用电低谷时将多余的电力转换为热能储存于高温熔盐中，当用电高峰时再将蓄存的热量进行释放采暖或者降温，不仅能缓解电网用电压力，同时还能解决现有技术中冰蓄冷技术存在的蓄热量低的问题。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型一实施例提供的一种熔盐蓄能装置的结构示意图；
[0027]图2为本实用新型一实施例提供的一种熔盐蓄能式中央空调系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0029]如图1所示，本实施例提供的一种熔盐蓄能装置I，包括:内有一空腔的全封闭熔盐蓄能罐本体、电加热棒120、熔盐栗组及设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的放盐口 115和熔盐回流口 118，
[0030]所述电加热棒120的一端设置在所述熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，所述绝缘隔热把手设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部；
[0031]所述熔盐栗组包括设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的熔盐栗121及设置在所述熔盐蓄能罐本体内的驱动轴124、叶轮119和栗出管125，所述驱动轴124与所述熔盐栗121连接，其底部的栗吸入口 114处设置有叶轮119;所述栗出管125的一端设置在所述叶轮119的出口，另一端设有熔盐出口 113，所述熔盐出口 113设置在所述熔盐蓄能罐本体的顶部。
[0032]优选地，熔盐蓄能罐本体由不锈钢材质制成，熔盐蓄能罐本体主要用于融化固体盐，储存高温液态熔盐。
[0033]由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种熔盐蓄能装置，由于将熔盐作为蓄能的热载体，相比现有技术中使用水作为蓄能的热载体，蓄热量高。
[0034]另外，由于熔盐热导率较小，导热性能较差，在熔盐蓄能罐内的熔盐各层热传导主要以对流换热方式为主，因此，为保证加热效率，现有技术中通常将熔盐蓄能罐的电加热棒设置于罐体底部，位于电加热棒上方各层熔盐温度升温速率较下方各层升温快，实现对熔盐的分层加热。但将电加热棒设置在罐体底部，当电加热棒发生故障时不便于检修更换，本实用新型提供的这种熔盐蓄能装置，电加热棒一端设置在所述熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，绝缘隔热把手设置在熔盐蓄能罐本体顶部，这样做既可以实现熔盐的分层加热，还便于更换加热棒。
[0035]优选地，所述电加热棒120设置在所述熔盐蓄能罐本体内的一端设有转弯角，所述转弯角的转弯角度为30度，所述转弯角与所述熔盐蓄能罐本体的底部间隔预设距离。其中，所述预设距离根据具体实践需求进行设置。
[0036]可以理解的是，电加热棒设置在熔盐蓄能罐本体内的一端设有转弯角，可以实现电加热棒在对熔盐分层均匀加热的同时，在熔盐底层也对熔盐进行加热，这样设置能提高熔盐的加热速度，增强加热效果。
[0037]参见图2，优选地，所述熔盐蓄能装置还包括熔盐栗降温装置122及与所述熔盐栗降温装置122连接的冷却水回流管123，所述冷却水回流管123与所述熔盐栗121接触设置。图1中的冷却水入口管116和冷却水出口管117分别与图2中冷却水回流管123连通。
[0038]可以理解的是，所述熔盐栗降温装置及冷却水回流管可以实现对熔盐栗的降温，保证熔盐栗的工作效率，延长熔盐栗的使用寿命。
[0039]参见图1，优选地，所述熔盐蓄能装置还包括设置于所述熔盐蓄能罐本体外表面上的保温层111。
[0040]可以理解的是，熔盐蓄能罐中的熔盐温度需要始终在凝固点以上，以使罐内熔盐始终处于熔化状态，因此要求熔盐蓄能罐的保温效果一定要好，因此熔盐蓄能罐保温层主要由可耐1000°C高温的硅酸铝纤维保温材料制成，保温层厚度50cm，用于对熔化后的液态熔盐进行保温。
[0041]参见图1，优选地，所述熔盐蓄能装置还包括设置在所述熔盐蓄能罐本体底部的泻盐阀112。泻盐阀用于设备检修时泻掉熔盐蓄能装置内的熔盐。
[0042]参见图2，本实用新型还提出了一种熔盐蓄能式中央空调系统，包括上述的熔盐蓄能装置I，还包括:盐水换热器4、热水型溴化锂机组5、冷却塔9和中央空调末端设备6，其中
[0043]所述盐水换热器4，其熔盐入口通过供盐管10与所述熔盐蓄能装置I的熔盐出口连接，其熔盐排出口通过回盐管11与所述熔盐蓄能装置I的熔盐回流口连接，其热水出水口通过热水供水管13与所述热水型溴化锂机组5的热水供水口连接，其热水回流口通过热水回流管14与所述热水型溴化锂机组5的热水排水口连接，所述热水回流管上14设有第一循环水栗24;
[0044]所述热水型溴化锂机组5，其冷却水出口通过冷却水供水管2与所述冷却塔9的供水口连接;其冷却水入口通过冷却水回流管25与所述冷却塔9的出水口连接，所述冷却水回流管25上设有第二循环水栗12;其空调水出口通过空调供水管15与所述中央空调末端设备6的入水口连接，其空调水回流口经由空调回流管16与所述中央空调末端设备6的出水口连接，所述空调回流管16上设有第三循环水栗7。
[0045]进一步地，所述热水供水管13与所述热水供水口之间设有第一电磁阀20，所述第一电磁阀20通过第一三通管与所述热水供水管13连接;所述热水回流管14与所述热水排水口之间设有第二电磁阀17，所述第二电磁阀17通过第二三通管与所述热水回流管14连接；所述空调供水口与所述空调供水管15之间设有第三电磁阀21，所述第三电磁阀21通过第三三通管与所述空调供水管15连接;所述空调水回流口与所述第三循环水栗7之间设有第四电磁阀18，所述第四电磁阀18通过第四三通管与所述空调回流管16连接；
[0046]所述第一三通管和所述第三三通管之间设有第五电磁阀22，所述第二三通管与所述第四三通管之间设有第六电磁阀19。
[0047]进一步地，所述熔盐蓄能式中央空调系统，还包括第一定压补水装置8，所述第一定压补水装置8连接在所述空调回流管16上。
[0048]进一步地，所述熔盐蓄能式中央空调系统，还包括第二定压补水装置3，所述第二定压补水装置3连接在所述热水回流管14上。
[0049I进一步地，所述热水回流管14上还并联有热水导流管26，所述热水导流管26的管程出口和管程入口皆与所述热水回流管14连通，所述热水导流管26上设置有止回阀23。
[0050]本实用新型提供的这种熔盐蓄能式中央空调系统的工作原理为:
[0051]1、先将固体混合盐通过放盐口 115注入熔盐蓄能装置内进行加热，当熔盐蓄能装置内的温度达到200 °C左右时，固体混合盐熔化，500 °C左右时停止对熔盐的加热。
[0052]2、夏季运行时，制冷原理:首先将第六电磁阀19和第五电磁阀22所在的管路断开，第二电磁阀17、第四电磁阀18、第一电磁阀20、第三电磁阀21所在的管路连通，在夜间低价低谷用电时段，通过电加热棒120加热熔盐蓄能装置I内的熔盐，将低温熔盐加热到高温熔盐状态进行蓄热。白天高价高峰用电时段，熔盐栗121将热熔盐蓄能装置I内蓄积的热量通过供盐管10输送到盐水换热器4与盐水换热器4内的热水进行换热，换热后的熔盐通过回盐管11再回到熔盐蓄能装置I中。
[0053]经过盐水换热器4换热后的热水，进入热水型溴化锂机组5换热降低温度后再通过第一循环栗24进入盐水换热器4再进行加热，形成热水循环系统。第二定压补水装置3在热水循环系统中起到补水、定压和软化系统水的作用。
[0054]热水型溴化锂机组5产出的冷却水通过冷却水供水管2输送到冷却塔9进行冷却后，第二循环水栗12将冷却水回流管25内的冷却水栗回热水型溴化锂机组5中，形成冷却水循环系统。
[0055]热水型溴化锂机组5产出的7°C的空调水送至各个空调系统末端设备6，7°C的空调水经过换热后变为约12°C的空调水，12°C的空调水通过第三循环水栗7返回热水型溴化锂机组5，形成空调冷水循环系统。第一定压补水装置8在空调冷水循环系统中起到补水、定压和软化系统水的作用。
[0056]3、冬季运行时，制热原理:首先将第六电磁阀19和第五电磁阀22所在的管路连通，第二电磁阀17、第四电磁阀18、第一电磁阀20、第三电磁阀21所在的管路断开，热水型溴化锂机组5、冷却塔9，第二循环水栗12，第二定压补水装置3、第一循环水栗24停止运行，在夜间低价低谷用电时段，通过电加热棒120加热熔盐蓄能装置I内的熔盐，将低温熔盐加热到高温熔盐状态进行蓄热。白天高价高峰用电时段，熔盐栗121将热熔盐蓄能装置I内蓄积的热量通过供盐管10输送到盐水换热器4与盐水换热器4内的热水进行换热，换热后的熔盐通过回盐管11再回到熔盐蓄能装置I中。经过盐水换热器4换热后的热水通过热水供水管13、第五电磁阀22、空调供水管15直接进入到各个空调系统末端设备6中，经过换热后通过空调回流管16、第六电磁阀19、热水导流管26、热水回流管14返回盐水换热器4中进行加热，形成空调热水循环系统。
[0057]由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种熔盐蓄能式中央空调系统，将熔盐作为蓄能的热载体应用到中央空调系统里，与盐水换热器和热水型溴化锂机组联合使用实现制冷和制热。在用电低谷时将多余的电力转换为热能储存于高温熔盐中，当用电高峰时再将蓄存的热量进行释放采暖或者降温，不仅能缓解电网用电压力，同时还能解决现有技术中冰蓄冷技术存在的蓄热量低的问题。
[0058]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
【主权项】
1.一种熔盐蓄能装置，其特征在于，包括:内有一空腔的全封闭熔盐蓄能罐本体、电加热棒、熔盐栗组及设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的放盐口和熔盐回流口， 所述电加热棒的一端设置在所述熔盐蓄能罐本体内，另一端固定有绝缘隔热把手，所述绝缘隔热把手设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部； 所述熔盐栗组包括设置在所述熔盐蓄能罐本体顶部的熔盐栗及设置在所述熔盐蓄能罐本体内的驱动轴、叶轮和栗出管，所述驱动轴与所述熔盐栗连接，其底部的栗吸入口处设置有叶轮;所述栗出管的一端设置在所述叶轮的出口，另一端设有熔盐出口，所述熔盐出口设置在所述熔盐蓄能罐本体的顶部。2.根据权利要求1所述的熔盐蓄能装置，其特征在于，所述电加热棒设置在所述熔盐蓄能罐本体内的一端设有转弯角，所述转弯角的转弯角度为30度，所述转弯角与所述熔盐蓄能罐本体的底部间隔预设距离。3.根据权利要求1所述的熔盐蓄能装置，其特征在于，还包括熔盐栗降温装置及与所述熔盐栗降温装置连接的冷却水回流管，所述冷却水回流管与所述熔盐栗接触设置。4.根据权利要求1所述的熔盐蓄能装置，其特征在于，还包括设置于所述熔盐蓄能罐本体外表面上的保温层。5.根据权利要求1所述的熔盐蓄能装置，其特征在于，还包括设置在所述熔盐蓄能罐本体底部的泻盐阀。6.—种熔盐蓄能式中央空调系统，其特征在于，包括权利要求1?5任一项所述的熔盐蓄能装置，还包括:盐水换热器、热水型溴化锂机组、冷却塔和中央空调末端设备，其中， 所述盐水换热器，其熔盐入口通过供盐管与所述熔盐蓄能装置的熔盐出口连接，其熔盐排出口通过回盐管与所述熔盐蓄能装置的熔盐回流口连接，其热水出水口通过热水供水管与所述热水型溴化锂机组的热水供水口连接，其热水回流口通过热水回流管与所述热水型溴化锂机组的热水排水口连接，所述热水回流管上设有第一循环水栗； 所述热水型溴化锂机组，其冷却水出口通过冷却水供水管与所述冷却塔的供水口连接;其冷却水入口通过冷却水回流管与所述冷却塔的出水口连接，所述冷却水回流管管上设有第二循环水栗；其空调水出口通过空调供水管与所述中央空调末端设备的入水口连接，其空调水回流口经由空调回流管与所述中央空调末端设备的出水口连接，所述空调回流管上设有第三循环水栗。7.根据权利要求6所述的熔盐蓄能式中央空调系统，其特征在于，所述热水供水管与所述热水供水口之间设有第一电磁阀，所述第一电磁阀通过第一三通管与所述热水供水管连接;所述热水回流管与所述热水排水口之间设有第二电磁阀，所述第二电磁阀通过第二三通管与所述热水回流管连接;所述空调供水口与所述空调供水管之间设有第三电磁阀，所述第三电磁阀通过第三三通管与所述空调供水管连接;所述空调水回流口与所述第三循环水栗之间设有第四电磁阀，所述第四电磁阀通过第四三通管与所述空调回流管连接； 所述第一三通管和所述第三三通管之间设有第五电磁阀，所述第二三通管与所述第四三通管之间设有第六电磁阀。8.根据权利要求7所述的熔盐蓄能式中央空调系统，其特征在于，还包括第一定压补水装置，所述第一定压补水装置连接在所述空调回流管上。9.根据权利要求7所述的熔盐蓄能式中央空调系统，其特征在于，还包括第二定压补水装置，所述第二定压补水装置连接在所述热水回流管上。10.根据权利要求6?9任一项所述的熔盐蓄能式中央空调系统，其特征在于，所述热水回流管上还并联有热水导流管，所述热水导流管的管程出口和管程入口皆与所述热水回流管连通，所述热水导流管上设置有止回阀。
【文档编号】F25B15/06GK205448315SQ201620244976
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】张 杰
【申请人】中机物联（北京）节能环保科技有限公司