重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)及冷水機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)及冷水機組。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)據(jù)中心對冷水機組持續(xù)制冷能力要求比較高，當(dāng)外部電源斷電后，UPS可以用于IT設(shè)備供電，一般無法給同樣耗電巨大的空調(diào)設(shè)備進行供電，但是可以給風(fēng)機、水栗等功耗小的設(shè)備進行供電。此外，數(shù)據(jù)中心為解決蓄冷事宜，在水系統(tǒng)中增設(shè)大型蓄冷罐，體積龐大，占據(jù)空間巨大，給保溫工作，承重工作帶來麻煩；并且這種系統(tǒng)并不能節(jié)能。出于斷電后提供冷量的角度以及減少蓄冷設(shè)備體積的角度考慮。
[0003]因此，需要一種蓄冷系統(tǒng)以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中冷水機組的缺陷，提供一種節(jié)能高效的重力熱管式蓄冷系統(tǒng)。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:一種重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)，所述冷水機組設(shè)有冷水管道，所述蓄冷系統(tǒng)包括重力熱管和蓄冷池、冷凝換熱裝置和換熱管，所述蓄冷池的進口和出口與冷水機組的冷水管道連接形成并聯(lián)，并通過控制閥實現(xiàn)接入或斷開；所述重力熱管為分離式熱管，其蒸發(fā)段設(shè)在蓄冷池中，冷凝段則設(shè)在冷凝換熱裝置中獲取冷源；所述換熱管埋設(shè)在地下，所述換熱管包括中心管和外側(cè)管，所述中心管和外側(cè)管的上端分別通過絕熱管聯(lián)通所述冷凝換熱裝置的進口和出口，所述中心管和外側(cè)管平行，所述外側(cè)管均勻設(shè)置在所述中心管的外側(cè)，所述外側(cè)管之間相互分離，所述外側(cè)管的橫截面均由三個等弧長等半徑的弧依次首尾相接構(gòu)成，所述外側(cè)管的棱與所述中心管的外壁表面連接，所述外側(cè)管遠(yuǎn)離所述中心管的弧面與所述中心管同軸。
[0006]更進一步的，所述外側(cè)管的橫截面面積均相等。
[0007]更進一步的，所述冷凝換熱裝置為水冷裝置、風(fēng)冷裝置或者噴淋蒸發(fā)冷凝換熱裝置。
[0008]更進一步的，所述外側(cè)管的橫截面的面積總和大于所述中心管的橫截面面積。
[0009]更進一步的，所述中心管的內(nèi)壁直徑為40±0.5mm，所述換熱管整體外直徑為80±0.5mm，所述中心管和所述外側(cè)管的管壁厚度均為3±0.5mm。
[0010]更進一步的，所述中心管靠近地面的一端內(nèi)壁絕熱或在其內(nèi)壁設(shè)置絕熱管套。
[0011]更進一步的，所述中心管的截面積為所述外側(cè)管截面積之和的50-60%。此時換熱效率更高。
[0012]更進一步的，所述蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用于冷水機組上，所述蓄冷池與所述冷水機組并聯(lián)。當(dāng)冷水機組出現(xiàn)故障或者停電時，可以利用蓄冷池持續(xù)提供冷量。
[0013]更進一步的，所述蓄冷池中存儲有蓄冷介質(zhì)，所述蓄冷介質(zhì)是水、乙二醇溶液、35%?40%的氯化鈣水溶液、或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?25%三水合醋酸鈉的水溶液，或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?30%氯化鈣的水溶液。此蓄冷介質(zhì)具有5?20°C下相變溫度，從而在溫度較高的環(huán)境下有效利用其相變潛熱。
[0014]有益效果:本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)利用換熱管為重力熱管提供冷源，換熱管能夠充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率，同時因為外側(cè)管的各弧面弧度均相同可以使外側(cè)管管壓平均分配，防止外側(cè)管破裂，延長外側(cè)管使用壽命。
[0015]本發(fā)明還公開了一種重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)冷水機組，采用如上所述的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)，所述蓄冷池與所述冷水機組并聯(lián)。
[0016]更進一步的，所述蓄冷池通過三通閥連接冷水機組。此種設(shè)計可簡單方便實現(xiàn)控制介質(zhì)從冷水機組或者蓄冷池通過。
[0017]有益效果:本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)冷水機組，利用重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)為冷水機組提供蓄冷系統(tǒng)，且本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)利用換熱管為重力熱管提供冷源，換熱管能夠充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率，同時因為外側(cè)管的各弧面弧度均相同可以使外側(cè)管管壓平均分配，防止外側(cè)管破裂，延長外側(cè)管使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明的重力熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3本發(fā)明的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0020]請參閱圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)，蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用于冷水機組上，冷水機組設(shè)有冷水管道，蓄冷系統(tǒng)包括重力熱管6、蓄冷池5、冷凝換熱裝置4和換熱管，重力熱管6的下端設(shè)置在蓄冷池5中，重力熱管6的上端設(shè)置在冷凝換熱裝置4中。其中，蓄冷池5與冷水機組4并聯(lián)。當(dāng)冷水機組出現(xiàn)故障或者停電時，可以利用蓄冷池5持續(xù)提供冷量。
[0021 ] 蓄冷池的進口和出口與冷水機組的冷水管道連接形成并聯(lián)，并通過控制閥實現(xiàn)接入或斷開；重力熱管為分離式熱管，其蒸發(fā)段設(shè)在蓄冷池中，冷凝段則設(shè)在冷凝換熱裝置中獲取冷源；換熱管埋設(shè)在地下。
[0022]蓄冷池5中存儲有蓄冷介質(zhì)，所述蓄冷介質(zhì)是水、乙二醇溶液、35%?40%的氯化鈣水溶液、或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?25%三水合醋酸鈉的水溶液，或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?30%氯化鈣的水溶液。此蓄冷介質(zhì)具有5?20°C下相變溫度，從而在溫度較高的環(huán)境下有效利用其相變潛熱。
[0023]本發(fā)明的換熱管埋設(shè)在地下，包括中心管I和外側(cè)管2，中心管I和外側(cè)管2的上端分別通過絕熱管聯(lián)通所述冷凝換熱裝置4的進口和出口，形成循環(huán)，從而為冷凝換熱裝置提供作為冷凝冷源的冷水。中心管I的橫截面為圓形，外側(cè)管2與中心管I平行，外側(cè)管2均勻設(shè)置在中心管I的外側(cè)，外側(cè)管2之間相互分離，外側(cè)管2的橫截面均由三個等弧長等半徑的弧依次首尾相接構(gòu)成，外側(cè)管2的棱與中心管I的外壁表面連接，外側(cè)管2遠(yuǎn)離中心管I的弧面與中心管I同軸。其中外側(cè)管2為進流管，中心管I為回流管。上述設(shè)計能夠使換熱管充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率。本實施例中，外側(cè)管2之間相互分離、不接觸。外側(cè)管2的橫截面面積均