专利名称：一种直接蒸发式冰蓄冷空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种空调装置，尤其是指一种直接蒸发内融冰式蓄冷空调装置。
背景技术：
随着社会的快速发展，电力资源进一步出现资源短缺的局面，主要表现为电力总量的不足和电网峰谷差较大。国家为了解决电力矛盾， 一方面依靠增加电力设备的投入，另一方面大力开发低谷用电技术，充分利用电力资源，实现电力负荷移峰填谷。近年来，冰蓄冷作为一项移峰填谷的有力技术，日益显示了极强的社会效益和经济效益。
但是对于传统的冰蓄冷空调系统，通常蓄冷和释;^a程都是两次热交换的过程，效率低
下，能耗也较高。同时，对于传统冰蓄冷系统而言，蓄冷系统庞大，Rii合于大型的供冷系
统，对于小型的商用空调系统来说则无法使用。
对于国外现有的直接蒸发内融式冰蓄冷空调系统，在融冰运转时，盘管和冰层之间的换热热阻随着冰层的逐步融化而逐步增大，融冰速率逐步降低，特别是在融冰运行后期，融冰
速率极其低下，同时由于水的密度差和融冰过程的换热特点，冰槽内的7jC上下温差较大，存
在严重的分层现象。
传统的冰蓄冷空调的蓄冰过程通常是制冷机先把不冻液(乙二醇水溶液)降SM 0。C以下，
再通过0。C以下的不冻液把冰槽里的水进行降温结冰蓄冷，即热交换过g^制冷剂一不冻液—;融冰过程通常是冰融解吸收不冻液的热量，不冻液再吸收冷冻水的热量，即热交换过
程是冰一不冻液一冷冻水。这种间接冰蓄冷空调的二次换热过程使得效率明显低下且能耗大。
实用新型内容
为了解决上述问题目的，本实用新型的目的是提供一种效率高、能耗少、换^V效果好的冰蓄冷空调装置，本实用新型采用如下技术方案 一种冰蓄冷空调装置，包括室外t朋[]室内机，其改进在于，所述室外机包括冷媒控制装置、压縮机、蓄冰鶴、负荷控制装置和夕隨胀阀，所述蓄冰装置是用玻璃钢制成的利用盘管进纟于换热的冰蓄冷箱，包括蓄冰槽和换热盘管，所微热盘管隨成竖直排列或水平排列的蛇形盘管。臓蓄冰鶴位于冷媒控制装置后方，压縮机位于冷媒控制装置前方，所j^内机包 舌室内热交,和膨胀阀，所述室外机
和室内机之间以及室外m n室内机内部各^a之间通过金属管连接，在各装置之间连接的金属管上安装有电磁阀，利用开关各个电磁阀可以在各装置之间形成不同的管道回路，所述冷媒控制^M包括数据控制模块，所述数据控制模块其内固定有 页先编制的执行程序用以控制整个蓄冰空调的不同回路开闭。
本方案的另一优选方式，所述蓄冰槽内上部和/或中部iSM有信号测试元件。
本方案的还一优选方式，戶/f^蓄冰装置的信号测试元件采用,电阻。本方案的又"tt选方式，所述室外机内有两个热交换器，所述两个换热器在金属管内采用并联。
臓室外机内有两个载冷剂泵。
本方案在用电低谷期间用蓄冰槽作为蒸发器直3tffl6^冰蓄冷，在用电高峰期间，蓄冰槽作为过冷器，即通过融冰把从冷凝器出来的制冷剂进行过冷(融冰时，冰层沿盘管径向由内向外融化)，±曾大其冷凝温差，从而±曾大制冷量，同时改善空调的运行工况，从而达到减小空
调装机容量，实现电力负荷的移峰填谷的目的。本蓄冰装置的换热盘管包括iSM成竖直排列布置的蛇形盘管，也可以进一步包括i疆咸7X平排列布置的盘管。它可以使得换热盘管内外的热交换较为均匀，管外的冰层厚度在管道的径向均匀一致，同时使得蓄冰槽的占地面积大大縮小，有利于实际应用。同时，在冰槽的中下部，与竖直盘管交叉布置一路7X平盘管，强化了融冰运行时的换热过f呈，f是高了融冰速率，克服了冰槽内7乂分层现象。采用热敏电阻信号测试元件可以方便的判断当前蓄冰状态。
图l冰蓄冷空调装置的室外机、室内机及各机内部装置连接示意图；图2冰蓄冷空调M蓄冰槽内换热盘管的俯视图；图3冰蓄冷空调装置蓄冰槽内换热盘管的正视具体实施放
如图1所示，室外机蓄冰过程如下，电磁阀C、 D关闭，电磁阀A、 B、 E打开，内膨胀阀5关闭，外膨胀阀11打开，且内膨胀阀5的开闭可根据压縮机1的转速和回气过热度自动调节。在制冰运转时，室外机内的压縮机1排出的高温高压的气体冷驗圣过制冷剂管道7进入室夕卜热交,4进行冷凝降温，降SJ^的液体冷女ia入储液器10(这里可以添加~^载冷剂泵12),储液器中10的"tP分液体冷JS^过外膨胀阀11节流降J1S进入蓄冰槽2的蛇形盘管8进行蒸发拐1盼保雜储液器10里)，蒸发后的低温低压气体冷媒依次经过电磁阀E、 A、由管道回到压縮机1进行压缩，此时室内机不工作。
制冰过程中，蓄冰槽2内换热盘管内的冷媒吸收盘管8外水的热MJ^直接蒸发，而盘管8夕卜的7乂放出热量并直接在金属管外结冰，在结冰过程中，冰槽2内的蒸銜驢不断降低撮后蒸发温度维持在-icrc左右)，同时由于冰层厚度不断增大，传热热阻不断增大，为了纟^#较高的结冰速率，根据压縮机1的回气过热度，压縮机1的转速及外膨胀阀的开闭需要不断进f彌整。在结冰过程中，由于7jC结冰后体积膨胀，水位不断上升，当7X面到达一定高度后,用于测量判断结冰是否结束的热敏电阻9的温度信号为(TC时，根据，电阻9的回馈信号由冷量控制器控制室外机的蓄冰工作，冷量控制器的控制模块在出厂时已编入必要程序，使设备在安装进能够根据白天及夜间所需要的冷量、白天及夜间所需要工作时间、不同时段需要不同冷量来提前iSM冷量提供自动管理模式，使系统能够根据室外^Jt、室内所需要Sit自动调节。
室内机融冰过程如下，电磁阀A、 C关闭，电磁阀B、 D、 E打开，外膨胀阀11关闭，内膨胀阀5打开，而且内膨胀阀5的开闭根据压縮机1的转速和压縮机1的回气过热度自动调节。在融冰运转时，室外机的压縮机1排出的高温高压的气体冷驟圣过制冷剂管道7进入室外热交换器4进行冷凝P牵温膽温后的冷媒经过电磁阀D进入蓄冰槽2进一步过冷为液体,然后经内膨胀阀5节流P牵压后进入室内热交换器3进行蒸发，蒸发后的低温低压气体冷媒经过制冷剂管道7回到压縮机1进行压缩。在融冰过程中，为了维持较高的融冰速率，内膨胀阀5的开闭根据冰槽2进出口的制冷剂的温差进行调整。
ffiE常使用时，电磁阀A、 B、 D、 E关闭，电磁阀C打开，夕卜膨胀阀11关闭，内膨胀阀5打开，而且内膨胀阀5的开闭根据压縮机1的转速和回气过热度自动调节。在常规运转时，室外机的压縮机1排出的高温高压的气体冷麟圣过制冷剂管道7进入室外热交换器4进行冷凝P彰跪，依次通过电磁阀D、 C及其间的连接管道、然后经内膨胀阀5节流降压后进入室内热交^tl 3进行蒸发，蒸发后的低温低压气体冷媒经过制冷剂管道7回到压縮机1进行压縮。
可以在室外机内并联安装两个热交换器4以在需要大功率的蓄冷的空调中工作，可以加快处鹏度和提高蓄冷功效。
可以在室外机内安装两个载冷剂泵12 ,以加快冷媒的流动速度，进而提高蓄冰麟。如图2、 3所示，蓄冷槽2为保温槽体，并能承受相应的7K压，以及抵抗锈蚀。蓄冰槽2内的换热盘管8材质为铜管，布置方式采用竖直等间距的蛇形排列。结合水的密度舰和实
际的应用工艺，冰槽2内的冷媒管道的进出口方向为采用上进上出。冷媒管iiffl入冰槽2后 经分流器将冷媒均匀的分配到各个冷媒回路里，较一个回路的系统而言，这样做的5^b是可 以减少系统P且力，同时极大f驢的提高了换热系数，使得各个回路里的冷媒与管外的水域冰) 之间充分进行热交换。采用竖直排列的原因是为了减小管道8内的制冷剂的重力对管内的流 动和传，性的影响(尤其在结冰过程中，制冷剂的重力对其蒸发过程的影响较大，采用SM 布置可以使管内壁的液膜在径向均匀一致，从而使得管内外的热交换更加均匀，管外的冰层 厚度在管道的径向均匀一致)，同时竖直布置的管道使得蓄冰槽的占地面积大大缩小，有利于 实际应用。同时，在冰槽的中下部，和竖直盘管交叉布置一路水平换热盘管，通过阀门进行 控制，在融冰时，打开阀门通入制冷剂，从而两纟M热盘管交叉处的冰很快融化掉，竖直的 冰柱被截断，使得竖直冰柱内外的水之间的自然对流得到加强，换热^m得到强化，融冰速 率得到提高，水的分层现象得到明显改善。
根据以上介绍的实施措施，对本发明的空调装置进行优化运行，空调的装机容量可以减 小30%左右，从而即将电力负荷的峰值时间的30%左右移到谷间。
以上Fi^仅为本实用新型的较佳实施实例，本实用新型的保护范围并不局限于此，本领 域中的技术人员任何基于本实用新型技术方案上非实质性变更均包括在本实用新型保护范围 之内。
权利要求1、一种冰蓄冷空调装置，包括室外机和室内机，其特征在于，所述室外机包括冷媒控制装置(4)、压缩机(1)、蓄冰装置、负荷控制装置和外膨胀阀(11)，所述蓄冰装置是用玻璃钢制成的利用盘管进行换热的冰蓄冷箱，包括蓄冰槽(2)和换热盘管(8)，所述换热盘管(8)设置成竖直排列或水平排列的蛇形盘管，所述蓄冰装置位于冷媒控制装置后方，压缩机(1)位于冷媒控制装置前方，所述室内机包括室内热交换器(3)和内膨胀阀(5)，所述室外机和室内机之间以及室外机和室内机内部各装置之间通过金属管(7)连接，在各装置之间连接的金属管(7)上安装有电磁阀(6)，利用开关各个电磁阀(6)可以在各装置之间形成不同的管道回路，所述冷媒控制装置包括数据控制模块，所述数据控制模块其内固定有预先编制的执行程序用以控制整个蓄冰空调的不同回路开闭。
2、 如权利要求1所述的冰蓄冷空调装置，其特征在于，所述蓄冰槽(2 )内上部和/或中部i疆有信号测试元件(9 X
3、 如权利要求2所述的冰蓄冷空调装置，其衞正在于，所述蓄冰装置的信号测试元件采用热敏电阻。
4、 如权利要求1 m^的冰蓄冷空调装置，其糊正在于，戶腿室外机内有两个热交,(4 ),所述两个换热器(4 )在金属管(7 )内采用并联。
5、 如权利要求1戸腿的冰蓄冷空调鶴，其衞正在于，戶腿室外机内有两个载冷剂泵(12X
专利摘要本实用新型公开了一种直接蒸发内融式的冰蓄冷空调装置，其包括室外机、室内机和制冷管理系统，室外机包括冷媒控制装置、压缩机、蓄冰装置、负荷控制装置和热膨胀阀，所述蓄冰装置是用玻璃钢制成的利用盘管进行换热的冰蓄冷箱，包括蓄冰槽和换热盘管，所述换热盘管设置成竖直排列或水平排列的蛇形盘管。所述室内机包括室内热交换器和膨胀阀，所述室外机和室内机之间以及各机内部装置都通过金属管和电磁阀相连接，在各机之间及各机内部装置之间形成不同的管道回路。本方案采用上下相接的蛇形盘管克服了冰水的上下分层问题，利用各个装置之间的金属管与电磁阀，可以形成不同的回路，使得每个工作过程独立，节省了不必要的功耗，而且制冷管理系统可以在预定程序的安排下针对不同外界需求起动不同中的工序，使蓄冰蓄冷过程达到了智能化管理。
文档编号F24F5/00GK201311018SQ20082013973
公开日2009年9月16日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者戴思嘉 申请人:戴思嘉