[发明专利]冰厚探测器、冰厚探测器组件、以及冰厚监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰厚探测器、一种冰厚探测器组件、以及一种冰厚监测装置。

背景技术

蓄热系统已存在许多年。蓄热系统的目的在于形成热能并将热能存储，以供另外时间时使用。在通常的蓄热系统中，当电使用率通常最低(非高峰)时，制冷系统(即冷却器)在夜间生成冰。在白天期间，当所述使用率为更高(高峰)时，冰随后融化，以例如使建筑物制冷。

一种类型的提供蓄热的技术系统称为“冰盘管”。在这种类型的系统中，冰柱形成在管(盘管的管，也称为蓄热盘管)。在许多采用这种技术的系统中，多组盘管浸入到混凝土、金属或树脂箱中的水下。

许多蓄热系统采用乙二醇冷却器，以提供在盘管的管上生成冰所必须的制冷。这种蓄热系统具有两种操作模式，“结冰”和“融冰”。对于结冰，乙二醇冷却器在非高峰期期间被通电。乙二醇冷却系统生成经由蓄热盘管的盘管的管循环的低温乙二醇。循环的乙二醇将所述箱中的水的热量移除，这引起水冻结在蓄热盘管的外表面上。在融冰期间，乙二醇冷却系统关闭，即断电。针对一个类型的“融冰”阶段，箱水随着结冰在蓄热盘管上而循环，以从冰中提取能量。冰水随后经由热交换器的主侧循环。

一种类型蓄热系统的常规构件为如图1所示的蓄热盘管2。蓄热盘管2包括包含箱水(图2中的箭头)的箱4和多个蓄热蛇形回路6，各蓄热蛇形回路6包括多个水平延伸、一体互相连接的盘管的管8。

如图2所示，盘管的管8的几何结构为达到沿竖直方向上可上结冰I(上结冰OI)但在成排水平设置的盘管的管8之间必须有竖直延伸的间隙G。由此，成排盘管的管8之间的竖直间隙G允许箱水循环(如图2中的箭头所示)。保持结在所述盘管的管8的相应每个上的冰I之间的作为敞开的蛇形竖直通道的间隙G，允许箱水和蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰I之间的有效热交换。

这由此有益于测量或监测积聚在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰量，以提供至少某些保证，从而在蓄热系统的整个结冰操作阶段保持竖直间隙G。存在由若干方式用于测量或监测蓄热系统的箱4中的冰I的量。一种测量冰的方法是利用箱水在箱4中的水位。另一种方法是测量或监测积聚在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上的冰I的量。一种类型的冰厚测量装置通过导电性来感测冰I的厚度。另一常规冰厚测量装置10(诸如图1示意示出的装置)放置在蓄热蛇形回路6的盘管的管8上，以测量或监测冰厚的水平，以检测在结冰循环中的阶段(即完全结冰的百分率)。当达到完全结冰时，与常规冰厚装置10电通讯的控制器12例如通过电线14关闭乙二醇向蓄热盘管6的流动，由此中断结冰循环。

发明内容

本发明提供了一种冰厚探测器、冰厚探测器组件、一种冰厚监测装置，它们用于测量和/或监测冰厚和/或在达到完全结冰时关闭蓄热系统。

本发明示例性实施例的冰厚探测器包括纵向延伸探测器杆、绝缘壳体和套管。所述探测器杆由导电材料制成。所述绝缘壳体由电绝缘材料制成，并且所述绝缘壳体包围所述探测器杆，接触、并沿所述探测器杆延伸。所述套管由刚性且有弹性的的材料制成，并且所述套管包围所述绝缘壳体，接触并沿所述绝缘壳体延伸。在横截面中观察时，所述绝缘壳体和所述套管围绕所述探测器杆同心地设置。

本发明示另一范性实施例的冰厚探测器组件包括框架结构、基准探测器、以及至少一个冰厚探测器。所述框架结构包括支撑元件以及与所述支撑元件连接的一对夹紧元件。所述支撑元件设置在所述一对夹紧元件之间。所述基准探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述基准探测器由导电材料制成。所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述至少一个冰厚探测器和所述基准探测器设置成彼此间隔开。所述至少一个冰厚探测器包括由导电材料制成的探测器杆。

本发明示又一范性实施例的冰厚监测装置适于供蓄热盘管使用，所述蓄热盘管具有含有水的箱以及最初置于水中的至少一个盘管的管，以使得当所述冰蓄热盘管组件通电时，冰可生成并积聚于且包围所述至少一个盘管的管。所述冰厚探测器组件包括框架结构、基准探测器、至少一个冰厚探测器、以及控制器。所述框架结构可拆卸地连接于至少一个盘管的管。所述基准探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸。所述至少一个冰厚探测器连接于所述框架结构并从所述框架结构延伸，同时所述冰厚探测器和所述基准探测器设置成彼此间隔开。所述控制器操作成将电信号传送给所述基准探测器，以使得所述基准探测器接收的电信号经由水传送至所述至少一个冰厚探测器，并且所述控制器操作成接收由水中的所述至少一个冰厚探测器检测的并来自水中的所述至少一个冰厚探测器的电信号、直到所述至少一个冰厚探测器包封在冰中。