[实用新型]利用自然能量的吸冷储能装置

说明书

本实用新型涉及一种利用自然能量的吸冷储能装置，属于采用一定的机电装备把大自然的能量加以储存的节能装置技术领域。

我国北方冬季，平均气温通常在0℃左右或更低，许多地方至今还保留着这样一种储存自然能量的习惯：在严寒冬季，把河湖池潭中水面上冻结的厚厚一层浮冰敲裂成块后，拉入地窖或山洞里密封储藏。一直到了春暖花开和炎热夏天，才分批逐渐把冰块从冷冻“仑库”中取出，或冰镇饮料、食物，用于日常生活；或用于设备、工艺降温。在工农业生产乃至医疗卫生上都能找到这种天然冻冰非直接食用的使用场合。这种在我国北方严寒酷冷冬季里，把从大自然中获取的冷量┈冻冰，通过一定手段加以储存，到环境季节转暖以后，再逐渐取出分批使用是一种基本上不消耗能量的利用大自然温差变化并加以储存的节能方法。由于该方法具有明显的节能效果，又对周围环境无任何污染，所以颇受北方各地人们的欢迎和乐于采用。

本实用新型的目的是提供又一种利用大自然季节温差获取冷量，并加以储存，到环境气候条件转暖后再取出此冷量使用的吸冷储能装置。

本实用新型的装置配备如图1所示：1是置于户外玻璃钢冷却塔，它的进水管2应与压缩机、空调器、冷冻机等换能设备的回水管相连通，冷却塔里的冷却水管3中装置有感测水温的温度传感器4，该传感器4输出的适配模块4A与邻近安放的逆变电源6、冷却塔风扇电机5的适配模块6A、5A都插接在标准工业接口介面箱7里，介面箱7则与微型计算机8相连通，冷却塔的出水管9通过可逆浮井泵10后接入地层底下的贮水层中。

本实用新型中的逆变电源6可以使用日本富士公司的G5系列逆变器，标准工业接口介面箱7可以选用美国EPT22系列的PB16AH或PB16H型号产品，或OPT22系列型号的产品，微型计算机可以选用IBM PC机或美国ME公司（MECHATRONIC EQUIOMENT INC.）的PCU－1型工业控制机，可逆浮井泵则可以选用国内天津电机总厂的V2CP专用系列产品。

本实用新型也是利用我国北方冬季环境气温较低，从大自然中获取冷量，通过特定的机电装备把这种冷量储存起来，到环境气候变暖以后或需要致冷时，再把储存的冷量取出使用。本实用新型的致冷装置主要消耗自然能量，并不采用传统致冷方法获得冷量，故基本上不耗能。实质上，它是一种储存自然能量的节能装置。它的工作原理是：从空调器、压缩机等换能设备回水管流出的热水流进冷却塔1的进水管2后盘旋流动，户外的冷却塔充分吸收大气环境的冷空气，使其冷却水管3里的水放热吸冷迅速降温，因在水管3里放有感测水温的温度传感器4，其输出的适配模块4A插在工业介面箱7里，并与计算机8相连通，可由予先设定的程序软件对水温数据进行处理分析，进而发出控制指令，通过接口介面箱里适配模块的传递，改变DWM型逆变电源6的馈电频率，从而使受其供电的冷却塔风扇电机5的转速随之改变，这样，也就控制了冷却风扇5的排风量，使流出冷却塔的水温控制在0.2～2℃范围以内。这种水温为0.2～2℃的凉水再经可逆浮井泵10注入到地层底下的贮水层底部。经过一定时间的工作循环，储水层的底层水温就能长期稳定在2～4℃之间。由于地层下面的传热情况甚差，储存的冷水容量又极大，这样就相当于在地下建立了一个天然冷库。如果需要致冷时，只要开启可逆浮井泵，使之逆向运转，就可把储存的冷水取出，再流经换能器放冷吸热就能加以利用了。

本实用新型装置产生的冷源品位不高，作为房屋空调用的冷源最为适宜，可以直接采用本实用新型作为房屋集中空调系统里的致冷介质的制备、储存和供给装置，利用本实用新型装置储存冷量的致冷介质是水，无污染、低噪音，与常规空调设备相比较，最大的优点是不用传统的制冷剂┈氟里昂或溴化锂，从而能保护环境使大气层中的臭氧层免遭损害。还可因采用天然冷量的凉水作集中空调工作介质，降低设备投资和电能消耗。这种采用地下冷水作空调介质的试验性实施，已在我国杭州新城饭店等建筑物获得验证，可节省设备投资一半以上，节电达80％。

本实用新型这种低品位冷源，也可以作为制冷、油气加工、化工、电子等工业用冷冻机的节能器冷源。这样也可有效节约能源。以60万大卡／小时的氨冷冻机组为例，如蒸发温度为－30℃，冷凝温度为30℃，其消耗功率约为180千瓦。如果在进入压缩机之前，先用节能器将介质降低到10℃，只要耗功不足100千瓦就能达到相同的致冷效果，其中由节能器直接提供冷量节能约30％，由降低压缩机负荷节能约30％，两项相加共节约能耗近60％。而且，如果环境温度越高，则节能效果越显著。