一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置及方法与流程

文档序号:11866824阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:该装置包括电力系统、水收集系统、水输送控制系统、洒水系统、结冰与融化控制系统和水源需求处(16),所述电力系统分别与水输送控制系统、洒水系统(13)、结冰与融化控制系统连接;所述水输送控制系统的前端连接到水收集系统,水输送控制系统的后端分别连接到洒水系统(13)、结冰与融化控制系统和水源需求处;所述洒水系统(13)的喷洒装置位于结冰与融化控制系统的上方。

2.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述电力系统包括电力能源与蓄电池(4),电力能源与蓄电池(4)相连,蓄电池(4)通过电缆线(6)分别连接到水输送控制系统、洒水系统(13)、结冰与融化控制系统;所述电力能源为风力发电(1)、太阳能发电(2)、地热发电、生物质发电或市电(3)的一种。

3.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述水收集系统(5)为水井或水池,所述水井(5)或水池的深度为5-180m,直径1-6m。

4.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述水输送控制系统包括蓄水池(12),所述水收集系统通过第一水管(8)连接到所述蓄水池(12),所述第一水管(8)连接到水收集系统的一端设置有第一抽水泵(7),第一抽水泵(7)位于水收集系统的水位线以下,所述第一水管(8)还通过水阀开关分别连接到水源需求处(16)和洒水系统(13);

所述蓄水池(12)通过第二水管(9)连接到洒水系统(13),所述第二水管(9)连接到蓄水池(12)的一端设置有第二抽水泵;

所述蓄水池(12)通过第三水管(10)连接到结冰与融化控制系统,所述第三水管(10)两端均设置有第三抽水泵;

所述蓄水池(12)通过第四水管(11)连接到水源需求处(16),所述第四水管(11)连接到蓄水池(12)的一端设置有第四抽水泵。

所述第一、第二、第三和第四水管均设置保温层,所述保温层为保温棉、聚氨酯或聚乙烯中的一种。

5.根据权利要求4所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述蓄水池(12)为砖混凝土结构,1/2-2/3安置在地面以下,上方设置防护盖;或所述蓄水池(12)为砖混凝土结构,位于地面以上,上方设置防护盖,四周和/或底部设置保温和加热系统。

6.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述洒水系统(13)包括喷洒装置、支架、水管,所述喷洒装置通过支架固定在结冰与融化系统上方,所述喷洒装置通过第一水管(8)连接到所述水收集系统,所述喷洒装置通过第二水管(9)连接到所述蓄水池(12)。

7.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述结冰与融化控制系统包括冰库(17)、保温层(15)、温度监控系统,所述冰库(17)通过第三水管(10)连接到水收集系统,所述温度监控系统安装在冰库(17)内壁上;

所述温度监控系统包括温度传感器、保温层控制器、温度控制器,所述温度传感器连接到温度控制器,温度控制器连接到保温层控制器,保温层控制器连接到保温层。

8.根据权利要求7所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,所述冰库(17)为砖混凝土结构,包括四壁、底部及可以打开的上盖,冰库(17)的纵截面形状为梯形,所述梯形的上边长大于下边长,上边长为10-50m,下边长为8-40m;冰库(17)四壁、底部及上盖均设置保温层(15),所述保温层(15)为苯板、EVA板或XPS挤塑保温板中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的装置,其特征在于:所述水源需求处(16)为绿色植物、自来水厂或水库的一种。

10.一种利用冰水形态变化供水及调节气温的方法,其特征在于:

包括以下步骤:

(1)收集水:通过水收集系统收集地下水或雨水;

(2)当水收集系统中有存余水时,将水收集系统中的水输送到水源需求处(16),多余的水输送到蓄水池(12)储存;当水收集系统中没有存余水时,将蓄水池(12)中的水输送到水源需求处(16);

(3)当空气温度低于0℃时,将水收集系统和蓄水池(12)中的水输送到洒水系统(13),洒水系统(13)将水一层一层的喷洒到冰库(17)内,水一层一层的结冰,结冰产生的热量传递到冰库(17)上方的空气中,冰库(17)上方的空气温度升高,冰库(17)结冰完成后,封闭冰库(17);

(4)当空气中的温度高于0℃时,利用调节冰库(17)保温层(15)的层数来控制结冰体的融化速度,冰融化过程中吸收冰库(17)上方空气中的热量,冰库(17)上方区域的空气温度降低,融化的冰水通过第三水管(10)流向蓄水池(12)。

11.根据权利要求10所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的方法,其特征在于:所述洒水系统(13)的洒水速度为1-5m3/h,每洒水1-2h后停止0.5-1h。

12.根据权利要求10所述的一种利用冰水形态变化供水及调节气温的方法,其特征在于:所述冰库(17)内的结冰体(14)融化时冰库(17)温度控制在-4-1℃。

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