一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统，该系统包括换热模块，冷热流体温度及流动控制模块和电压控制模块，所述换热模块包括换热和蓄冰功能，以换热模块为中心，制冷剂在该处遇冷形成冰晶，在换热模块的产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接；冷热流体则通过流体温度及流动控制模块实施操作控制整个系统的产冰速率；电压控制模块通过电源装置对产冰壁面施加电压控制，使产冰壁面产生的冰及时剥落。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统。
技术介绍
我国是一个能源供应非常紧张的国家，一些大中城市空调用电量占到总用电量的30％，使得电力系统峰谷荷差加大，有的电网峰谷荷差达40％，造成机组频繁起停，而冰蓄冷技术能有效帮助电网移峰填谷，作为通过蓄热媒体进行蓄热，热交换系统的一种，采用冰作为蓄冷媒体，利用廉价的深夜电力制造冰晶并贮藏，冰晶作为冷热源用于冷库对食品冷藏等的冰蓄冷系统等方面应用有着明显优势。一般来说，冰蓄冷系统是，制造并贮藏冰的一部分所谓蓄冰槽的设备，该蓄冰槽作为上述利用冰作为冷源的容器，蓄冰槽壁面上生长的冰晶固定在壁面上，影响制冰系统流体流动，降低换热器壁面换热效率，且冰作为冷源利用效率低下，所以壁面固着冰晶是个广泛存在且丞待解决的技术难题。为了解决该难题，依据现有技术，蓄冰槽内布置刀片，通过刀片旋转的机械力将固定在壁面的冰晶进行刮除使其剥落，或者利用超声振动手段，使冰晶生长壁面除去冰晶。但是，以上方法中，刮刀和超声波对蓄冰槽壁面有损伤，存在引发蓄冰槽故障的可能性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是：提供一种电解产气冰晶剥落方法及冰蓄冷系统。该方法在产冰壁面上设置一层能够进行电分离的一对导电材料，电极之间通过制造电场使水电解产生气泡，利用产生的气泡对固定在产冰壁面上的冰晶进行剥离，采用该方法不需要在蓄冰槽内使用刮刀等机械手段，不会损伤蓄冰槽，可以大幅提升冷热源的利用效率，方法简单，可操作性强。该冰蓄冷系统具有产冰壁面不易损伤，安全稳定性高，组装简便，采用前述电解产气除冰方法极大地提高了该冰蓄冷系统的传热效率即能量利用率。本技术解决所述剥落方法技术问题采用的技术方案是：提供一种电解产气冰晶剥落方法，其特征在于该方法在产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接，在两个电极之间施加电压形成电场，对产冰壁面上的冰进行电解，产生气泡，进而使冰晶和产冰壁面剥离开，在重力作用和/或者制冷剂流动的带动下而离开。本技术解决所述冰蓄冷系统技术问题采用的技术方案是：提供一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统，采用上述的冰晶剥落方法，该系统包括换热模块，冷热流体温度及流动控制模块和电压控制模块，所述换热模块包括换热和蓄冰功能，以换热模块为中心，制冷剂在该处遇冷形成冰晶，在换热模块的产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接；冷热流体则通过流体温度及流动控制模块实施操作控制整个系统的产冰速率；电压控制模块通过电源装置对产冰壁面施加电压控制，使产冰壁面产生的冰及时剥落。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术方法通过在产冰壁面设置导电材料，使冰在电解所产生气泡的作用下而脱落，有效避免了由于刮刀等外力作用而破坏壁面的问题，且本技术方法可应用于冰蓄冷电网调峰、建筑物屋顶防积雪和屋檐防冰锥等方面，也可应用于任何涉及换热器壁水结冰或者其他冰晶体固着的情况，壁面或者管内面固着的冰需要可控剥离的所有情况，具有非常强的实用性和广泛性。本技术冰蓄冷系统将冷热流体流动冷热交换过程与电化学技术和导电材料结合，组合的新型冰晶易剥落的冰蓄冷系统，相比现有冰蓄冷系统，具备冰生成壁面冰晶易剥落，冷热交换效率高，冷热流体流动阻力小等优势，利用壁面电解产生气泡相较使用刮刀脱落能够很容易地剥离冰生成壁面冰晶，该蓄冷系统相对壁面固着大量冰晶而不易脱除的冰蓄冷系统具备更高地换热效率，且流体流动阻力更小。附图说明图1本技术冰蓄冷系统一种实施例的结构示意图；图2本技术冰蓄冷系统一种实施例的结构示意图；图3本技术冰蓄冷系统一种实施例的换热器内制冷剂配管管道81和载冷剂配管管道21的结构示意图；图4图3中A-A截面的结构示意图；图中，2载冷剂管路、3冷却槽、4载冷剂泵、5制冷剂管路、6加热器、7热流体泵、8换热器、9电源装置、10气泡发生装置、21载冷剂配管管道、81制冷剂配管管道、811导电材料、812绝缘材料。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术做进一步阐述，但并不用于限制本申请权利要求的保护范围。本技术电解产气冰晶剥落方法，该方法在产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接，在两个电极之间施加电压形成电场，对产冰壁面上的冰进行电解，冰晶与壁面之间产生气泡，随着气泡产生，冰晶开始从壁面剥离开，在重力作用和/或者制冷剂流动的带动下而离开。本技术冰晶剥落方法的整个过程中所述电源装置施加的电压的方式可为直流或交流，电压值的大小及制冷剂流动速度的快慢与具体的工艺要求有关。本技术还保护采用上述方法剥落冰晶的冰蓄冷系统，其特征在于该系统包括换热模块，冷热流体温度及流动控制模块和电压控制模块，所述换热模块包括换热和蓄冰功能，以换热模块为中心，制冷剂在该处遇冷形成冰晶，在换热模块的产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接；冷热流体则通过流体温度及流动控制模块实施操作控制整个系统的产冰速率；电压控制模块通过电源装置对产冰壁面施加电压控制，使产冰壁面产生的冰及时剥落。一种冰蓄冷系统，该系统包括冷却槽3、换热器8、加热器6和电源装置9，换热模块采用换热器8，冷热流体温度及流动控制模块通过冷却槽3和加热器6实现控制，电压控制模块通过电源装置9实现控制，所述冷却槽3的出口与换热器8的一个进口连接，冷却槽3的进口通过载冷剂管路2经载冷剂泵4与换热器8的一个出口连接，所述换热器8的另一个出口经热流体泵7通过制冷剂管路5与加热器6的进口连接，加热器6的出口与换热器8的另一进口连接，制冷剂和载冷剂通过换热器换热面换热，所述换热器8换热面为产冰壁面，在产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，两个电极分别与电源装置9的正负极连接，电源装置9和换热器8构成气泡发生装置10。一种冰蓄冷系统，包括冷却槽3、换热器8、加热器6、电源装置9和蓄冰槽，换热模块采用换热器8和蓄冰槽，冷热流体温度及流动控制模块通过冷却槽3和加热器6实现控制，电压控制模块通过电源装置9实现控制，所述冷却槽3的出口与换热器8的一个进口连接，冷却槽3的进口通过载冷剂管路2经载冷剂泵4与换热器8的一个出口连接，所述换热器8的另一个出口经热流体泵7通过制冷剂管路5与加热器6的进口连接，加热器6的出口与换热器8的另一进口连接，所述换热器8与蓄冰槽连接，蓄冰槽的内壁为产冰壁面，在产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，两个电极分别与电源装置9的正负极连接，电源装置9和蓄冰槽构成气泡发生装置10。本技术冰蓄冷系统的进一步特征在于所述制冷剂管路5中的制冷剂为水或者水溶液，所述载冷剂管路2中的载冷剂为氯化钙水溶液。本技术冰蓄冷系统的工作原理及过程是：该冰蓄冷系统中的载冷剂，由载冷剂泵4通过载冷剂管路2循环。更具体的，载冷剂从载冷剂泵4产生循环流送往冷却槽3冷却，然后，和送往换热器8的制冷剂进行热交换，使制冷剂冷却。和制冷剂热交换后的载冷剂再送往冷却槽3，通过以上过程与制冷剂循环往复换热；该冰蓄冷系统的制冷剂，由制冷剂泵7产生循环流送往加热器6吸热后，继续送往换热器8，和载冷剂进行换热冷却。和载冷剂换热后的制冷剂再送往加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统，其特征在于该系统包括换热模块，冷热流体温度及流动控制模块和电压控制模块，所述换热模块包括换热和蓄冰功能，以换热模块为中心，制冷剂在该处遇冷形成冰晶，在换热模块的产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接；冷热流体则通过流体温度及流动控制模块实施操作控制整个系统的产冰速率；电压控制模块通过电源装置对产冰壁面施加电压控制，使产冰壁面产生的冰及时剥落。

【技术特征摘要】
1.一种壁面冰晶易剥落的冰蓄冷系统，其特征在于该系统包括换热模块，冷热流体温度及流动控制模块和电压控制模块，所述换热模块包括换热和蓄冰功能，以换热模块为中心，制冷剂在该处遇冷形成冰晶，在换热模块的产冰壁面上设置一对导电材料，以导电材料作为电极，电极与电源装置连接；冷热流体则通过流体温度及流动控制模块实施操作控制整个系统的产冰速率；电压控制模块通过电源装置对产冰壁面施加电压控制，使产冰壁面产生的冰及时剥落。2.根据权利要求1所述的冰蓄冷系统，其特征在于换热模块采用换热器，冷热流体温度及流动控制模块通过冷却槽和加热器实现控制，电压控制模块通过电源装置实现控制，该系统包括冷却槽、换热器、加热器和电源装置，所述冷却槽的出口与换热器的一个进口连接，冷却槽的进口通过载冷剂管路经载冷剂泵与换热器的一个出口连接，所述换热器的另一个出口经热流体泵通过制冷剂管路与加热器的进口连接，加热器的出口与换热器的另一进口连接，所述换热器的内壁为产冰壁面，在产冰壁面上设置一对导电材料，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓昱，沙作良，王彦飞，朱亮，杨立斌，曹汝鸽，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津;12