[实用新型]隔热蓄冷式储冰库

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔热蓄冷式储冰库，主要用作季节性低位能冰储存的库房，同时也适合作为一般性食品冷藏库。

背景技术

低位能是指品位相对较低的热能和冷能，这部分能源种类繁多，其中热能包括太阳能、各种工业废热、地热、地表面散发的能量、可再生能源等，冷能主要包括季节性低温地表水、冰块等。冬季自然形成的低温地表水和冰块总量巨大，但是利用率非常低。据有关调查显示，目前我国季节性冷能源的利用水平几乎为零，而到了夏季又用大量的火电制冷降温，不但造成了巨大的能源浪费，而且也带来了大量污染物的排放。因此，随着化石燃料的日益枯竭及环境问题的严峻，天然的、环保的低位能的研究就成为当前重要的课题。

蓄冷技术是上世纪80年代从国外首先发展起来的高效节能技术。目前发达国家的冰蓄冷技术已经普遍推广，我国从上世纪90年代也开始了开发冰蓄冷技术的研究，但对于季节型蓄冷和各种类型的冷库蓄冷有重大影响的围护结构的研发工作却进展不大，而且近几年来装配式冷库的发展速度很快，这种库型虽然节省了工程量，但其围护结构的热损失状况改善却不大。这是由于冰块等冷能与环境温差很大，即使现有的各种保温技术可以使冰库的热传递达到最小，但季节性累积损失的冷量仍然很大。特别是在南方地区，冰库的冷量流失可占其总负荷的20～30％，这无形中加大了主机的消耗，浪费了能源。

为了改善这种状况，科技人员试图采用大型容器或库房保温材料围护结构来延缓蓄冷损失，保温材料的研制和投入也日益增长。然而，目前土建库房采用保温方式的设施普遍是围护结构加上空气夹层或真空夹层进行隔热，空气夹层的隔热保温效果并不理想，其稳定性也较差；而真正完全的真空夹层不仅投资成本高，而且极不容易实现。即使采用最好的隔热措施，当室内外温差为25℃时，传统库房的传热系数只能维持在0.5W/m²℃左右。如果冷库的温度是-5℃，环境温度为35℃，则单位平方米的冷损失就达33W。长期如此，不仅冷能损失十分惊人，而且维持消耗也很大，这也是蓄冷技术发展受阻的原因之一。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、制作容易、冷能损失小、维持消耗小的隔热蓄冷式储冰库。

为实现上述目的，本实用新型所设计的隔热蓄冷式储冰库，包括由外周墙体、内部隔墙、上部顶板和下部地面围护而成的库体，所述库体内分隔有若干个相对独立的蓄冰仓；所述库体的外周墙体、内部隔墙和上部顶板均由夹层围护结构构成，所述夹层围护结构包括一对砌体层和夹在中间的蓄能材料填充层，所述一对砌体层的外表面上涂覆有防水层；所述库体的下部地面自上而下依次由混凝土层、蓄能材料填充层、砌体层和防水层组成。

进一步地，所述蓄能材料填充层优选KCl-H₂O、Na₂S₂O₃-H₂O、MnSO₄-H₂O、NaH₂PO₄-H₂O材料中的一种，其厚度设计为150～200mm.蓄能材料的选择是蓄冷成败的关键，蓄能材料的基本要求是较高的储热能力、合适的相变温度、吸热和放热时的温度变化尽可能小，且生态好、无毒、循环效率高、使用寿命长、性能稳定、易于操作等.此外蓄能材料的相变温度必须低于低温载体的最低温度5～10℃.而KCl-H₂O的相变点为-10.7℃、相变热的理论值为253.18kJ/kg；MnSO₄-H₂O的相变点为-10.5℃、相变热的理论值为213.07kJ/kg；NaH₂PO₄-H₂O的相变点为-9.9℃、相变热的理论值为214.25kJ/kg；它们价格适宜、性能稳定、不会分解，完全满足上述要求。将它们以150～200mm的适当厚度作为砌体填充层，可以有效阻隔冷能双向传递，从而延缓冷量损失，实现整个库体的隔热蓄冷。

更进一步地，所述库体埋设在地面以下深度至少3m的位置，最好为3～5m。一般而言，地面下3～5m处就基本上处于恒温状态，在外周墙体和上部顶板的外表面上设隔热层。受外界热传递的影响波动几乎不变，将库体设置在此位置，一方面能够有效阻止其与自然环境的热量传递、确保蓄热效果良好，另一方面适当的地下布置深度具有较高的性价比，可以最大限度地节省工程费用。