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一种消防水池冰水混合蓄冷系统的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种消防水池冰水混合蓄冷系统的制作方法

1.本实用新型涉及蓄冷技术领域,具体是一种消防水池冰水混合蓄冷系统。


背景技术:

2.现有的消防水池多可以改为水蓄冷水池,但是其最低温度只能达到5℃,造成能量密度偏低,一个立方米蓄冷量约为8-10kwh;如果由水池改造成为冰池,则会违反消防法,不能够改造。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型目的是提供一种消防水池冰水混合蓄冷系统。
4.为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种消防水池冰水混合蓄冷系统,蓄冷系统包括消防水池、与所述消防水池连接的消防泵、制冰系统和供冷系统,还包括与所述消防池连接的制冷基载系统,所述制冷基载系统包括用于将所述消防水池中的水降温制冷的制冷基载主机和将所述消防水池中的水运输到所述制冷基载主机的制冷泵,所述制冷基载主机的输出口与消防水池连接,所述制冷基载主机的输入口与制冷泵连接。
5.优选地,所述制冷基载主机包括制冷压缩机、依次连接在所述制冷压缩机上的制冷冷凝器、制冷膨胀阀、制冷蒸发器和与所述制冷蒸发器进行换热的制冷换热管道,所述制冷换热管道的输入端与所述制冷泵连接,所述制冷换热管道的输出端与所述消防水池连接,所述制冷压缩机、制冷冷凝器、制冷膨胀阀和制冷蒸发器之间形成独立的制冷循环,所述制冷换热管道、消防水池和制冷泵之间形成换热循环,所述制冷基载主机将从所述消防水池进入的水降温制冷后输送回所述消防水池。
6.优选地,所述制冰系统包括用于制冰的制冰主机、与所述制冰主机连接的制冰泵和用于与所述消防水池的水进行热交换的冰盘管,所述冰盘管设置在所述消防水池内的上部。
7.进一步地,所述制冰主机包括制冰压缩机、与所述制冰压缩机依次连接的制冰冷凝器、制冰膨胀阀、制冰蒸发器和制冰换热管道,所述制冰换热管道的输入端与所述制冰泵连接,所述制冰换热管道的输出端与所述冰盘管连接,所述制冰压缩机、制冰冷凝器、制冰膨胀阀和制冰蒸发器之间形成独立的制冷循环,所述制冰换热管道、冰盘管和制冰泵之间形成换热循环。
8.优选地,所述制冰系统包括制冰压缩机、与所述制冰压缩机依次连接的制冰冷凝器、制冰节流阀和蒸发冰盘管,所述蒸发冰盘管设置在所述消防水池内的上部。
9.优选地,所述供冷系统包括与所述消防水池连接的供冷泵、与所述供冷泵连接的供冷终端,所述供冷终端分别与所述供冷泵和消防水池连接。
10.优选地,所述蓄冷系统还包括设置在所述消防水池中的温度监测系统,所述温度监测系统与制冰系统和制冷基载系统电连接。
11.本实用新型技术效果主要体现在以下方面:在谷电期间,供冷系统和制冰系统同
时工作,在消防水池内将水进行制冷制冰的过程中,通过增加制冷基载系统,能够将消防水池内的水温度快速降低,水在快速降温的过程中形成亚稳态,使消防水池内形成冰水混合的状态,大大提高了冷量密度,在符合消防法的同时,也大大提高了消防水池谷电蓄冷的效果。
附图说明
12.图1为本实用新型整体结构示意图;
13.图2为本实用新型整体实施例2结构示意图;
14.图3为本实用新型整体实施例3结构示意图;
15.图4为本实用新型整体实施例4结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图,对本实用新型的具体实施方式作进一步详述,以使本实用新型技术方案更易于理解和掌握。
17.实施例1:根据图1所示,一种消防水池冰水混合蓄冷系统,蓄冷系统包括消防水池1、与所述消防水池1连接的消防泵2、制冰系统3和供冷系统4,所述制冰系统3和供冷系统4可与现有技术中的利用所述消防水池1进行水蓄冷的制冰装置和供冷装置相似,所述消防泵2和供冷系统4一般设置在所述消防水池1的下部,保证所述消防泵2和供冷系统4的用水的最大量和可靠性,本技术的还包括与所述消防水池1连接的制冷基载系统5,所述制冷基载系统5包括用于将所述消防水池1中的水降温制冷的制冷基载主机51和将所述消防水池1中的水运输到所述制冷基载主机51的制冷泵52,所述制冷基载主机51的输出口与消防水池1连接,所述制冷基载主机51的输入口与制冷泵2连接,所述制冷基载主机51将从所述消防水池1进入的水降温制冷后输送回所述消防水池1。
18.与现有的水蓄冷池和冰蓄冷池相比较,使用单独的制冷系统的水蓄冷池的最低温度只有5摄氏度,能量密度偏低,一个立方米蓄冷量约8-10kwh;使用单独的制冰系统的冰蓄冷池却使消防池全结冰,不符合消防法的要求,且降温蓄冰的时间长。
19.因此在所述制冷基载系统5与制冰系统3的共同作用下,能够将消防水池1内的水温度快速降低,使所述消防水池1中的水在快速降温的过程中形成亚稳态,使所述消防水池1内形成冰水混合的状态,大大提高了冷量密度,在符合消防法的同时,也大大提高了消防水池1谷电蓄冷的效果。
20.实施例2:
21.与实施例1的区别在于:如图2所示,所述制冷基载主机51包括制冷压缩机511、依次连接在所述制冷压缩机511上的制冷冷凝器512、制冷膨胀阀513、制冷蒸发器514和与所述制冷蒸发器514进行换热的制冷换热管道515,所述制冷换热管道515的输入端与所述制冷泵52连接,所述制冷换热管道515的输出端与所述消防水池1连接,所述制冷压缩机511、制冷冷凝器512、制冷膨胀阀513和制冷蒸发器514之间形成独立的制冷循环,所述制冷换热管道515、消防水池1和制冷泵52之间形成换热循环,所述制冷基载主机51将从所述消防水池1进入的水降温制冷后输送回所述消防水池1,使所述消防水池1中的水温降低。
22.实施例3:
23.与实施例1的区别在于:如图3所示,所述制冰系统3包括用于制冰的制冰主机31、与所述制冰主机31连接的制冰泵32和用于与所述消防水池1的水进行热交换的冰盘管33,所述制冰主机31包括制冰压缩机311、与所述制冰压缩机311依次连接的制冰冷凝器312、制冰膨胀阀313、制冰蒸发器314和制冰换热管道315,所述制冰换热管道315的输入端与所述制冰泵32连接,所述制冰换热管道315的输出端与所述冰盘管33连接,所述制冰压缩机311、制冰冷凝器312、制冰膨胀阀313和制冰蒸发器314之间形成独立的制冷循环,所述制冰换热管道315、冰盘管33和制冰泵32之间形成换热循环,所述制冰蒸发器314与制冰换热管道315进行热交换后,在所述制冰换热管道315中流经的冷媒将低温传送至所述冰盘管33,所述冰盘管33再与所述消防水池1中的水进行热交换,从而降低所述消防水池1中水的温度,达到制冷蓄冰的效果,与所述制冷系统5结合,能够快速降低所述消防水池1中的温度。
24.为了使所述消防水池1内的水达到冰水混合的状态,且所述消防泵2和供冷系统4设置在所述消防水池1的下部,所述冰盘管33设置在所述消防水池1内的上部,保证消防和供冷的用水,符合消防法的规定。
25.消防水池1中的水在快速降温的过程中形成过冷的亚稳态,过冷度为-2.7℃,所述冰盘管33制冰时,在所述消防水池1上部的水在过冷状态下的制冰温度在-3℃,在重力的作用下,所述消防水池1下部的水在过冷状态下温度约-1℃,因此所述消防水池1的水上部结冰但下部不结冰,在所述消防水池1中形成冰水混合状态。
26.实施例4:
27.与实施例1的区别在于:如图4所示,所述制冰系统3包括制冰压缩机311、与所述制冰压缩机311依次连接的制冰冷凝器312、制冰节流阀313和蒸发冰盘管315,所述蒸发冰盘管315设置在所述消防水池1内的上部,所述蒸发冰盘管315设置在所述消防水池1内,所述蒸发冰盘管315可直接与所述消防水池1中的水进行热交换。
28.为了使所述消防水池1内的水达到冰水混合的状态,且所述消防泵2和供冷系统4设置在所述消防水池1的下部,所述蒸发冰盘管315设置在所述消防水池1内的上部,保证消防和供冷的用水,符合消防法的规定。
29.消防水池1中的水在快速降温的过程中形成过冷的亚稳态,过冷度为-2.7℃,所述蒸发冰盘管315制冰时,在所述消防水池1上部的水在过冷状态下的制冰温度在-3℃,在重力的作用下,所述消防水池1下部的水在过冷状态下温度约-1℃,因此所述消防水池1的水上部结冰但下部不结冰,在所述消防水池1中形成冰水混合状态。
30.实施例5:
31.与实施例1的区别在于:所述供冷系统4包括与所述消防水池1连接的供冷泵41、与所述供冷泵41连接的供冷终端,所述供冷终端分别与所述供冷泵41和消防水池1连接,所述供冷终端通过供冷泵将与所述消防水池1中的低温水进行热交换并供冷。
32.实施例6:
33.与实施例1的区别在于:所述蓄冷系统还包括设置在所述消防水池1中的温度监测系统,所述温度监测系统与制冰系统3和制冷基载系统5电连接,所述温度监测系统用于监测所述消防水池1中的水温是否达到预设值,尤其监测在所述制冰系统3附近的温度,再将相关的温度信息传送至所述制冰系统3和制冷基载系统5,所述制冰系统3和制冷基载系统5根据收到的相关温度信息控制开启或者关闭。
34.工作原理:
35.将消防水池1加满水,制冰系统3和制冷基载系统5在谷电期间同时开启,在制冰系统3和制冷基载系统5的工作过程中,将消防水池1中的水的温度不断快速下降,在一般现有的消防水池1改造的水蓄冷池,只有制冷系统工作,最低温度只能够到5℃,一个立方米蓄冷量约8-10kwh。,而冰蓄冷池却使消防池全结冰,不符合消防法的要求,且降温蓄冰的时间长。
36.制冰系统3和制冷基载系统5共同作用下,消防水池1中的水的温度快速降温,形成过冷的亚稳定状态,其过冷水的过冷度为-2.7℃,当水温快速降温至2℃时,将制冷基载系统5关闭,制冰系统3保持开启,直至冰盘管附近低于-2.7℃而结满冰而关闭制冰系统3,消防水池1上面在冰盘管附近的水温度较低,消防水池1上面的过冷水自然重力的作用下使消防水池1下面的水降到约-1℃,未达到过冷结冰的状态,使消防水池1内形成冰水混合状态,其中的冰点水的体积为5%以内,达到消防的要求同时,一立方米的蓄冷量可达25-30kwh,大大提高了能量密度。