专利名称：制冷蓄冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种同时具备制冷和蓄冷功能的系统，尤其涉及的是一种制冷蓄冷系统。
背景技术：
由于能源的供给与需求在数量上和时间上不能很好地匹配和协调，造成大量能源浪费。如低谷电力过剩造成电能白白浪费掉，而高峰期电力又不足。采用蓄冷技术可以很好地解决这个问题，使能源得到合理使用。
蓄冷技术是在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间)，制冷机组开启制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来，待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间)，再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要。这样，制冷系统的大部分耗电发生在夜间用电低谷期，而在白天用电高峰期只有辅助设备(如循环泵和风机)在运行，从而实现用电负荷“移峰填谷”。
蓄冷系统能够转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，因此可以减少新建电厂投资，提高现有发电设备和输变电设备的使用率，同时，可以减少能源使用(特别是对于火力发电)引起的环境污染，充分利用有限的不可再生资源，有利于生态平衡。由于电能本身不易储存，因此通常从用电需求侧方面考虑办法。从空调用电入手解决电网峰谷差问题无疑是最有效的，而且蓄能空调应用领域十分广泛，主要应用在下列领域商业建筑、宾馆、饭店、银行、办公大楼的空调系统；家用空调；体育馆、影剧院空调系统等。
目前的蓄冷技术主要采用水蓄冷和冰蓄冷。水蓄冷是利用蓄水温度在4 7V之间的显热进行蓄冷，它可以使用常规的制冷机组，蓄冷、释冷运行时冷水温度相近，制冷机组在这两种运行工况下均能维持额定容量和效率。但常规水蓄冷系统只有5 7°C的温差可利用，其单位容积蓄冷量较小，存在蓄冷密度低、蓄冷槽体积大的缺点。
冰蓄冷是利用冰的相变潜热进行冷量储存，具有蓄冷密度大的优点。但冰蓄冷相变温度低(0°C)，且蓄冰时存在较大的过冷度(4 6°C)，使得其制冷主机的蒸发温度须低至-8 -10°C，这将使制冷机组的效率降低。另外，在空调工况和蓄冰工况时要配置双工况 (制冷、蓄冰工况)制冷主机。发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种制冷蓄冷系统，不仅具有常规水蓄冷系统的优点，还可以将蓄冷器中水温高于12°C的蓄冷水冷量加以利用，从而提高了水蓄冷系统的蓄冷密度。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括压缩机、冷凝器、过冷器、膨胀阀、 蒸发器、空调负荷、蓄冷装置、第一循环泵、第二循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀；在制冷剂循环侧，所述压缩机、冷凝器、过冷器的制冷剂进口、过冷器的制冷剂出口、膨胀阀、蒸发器的制冷剂进口、蒸发器的制冷剂出口、压缩机依次相连；在循环水侧，所述第一循环泵的出口和蒸发器的进水口相连，蒸发器的出水口分别与第二电磁阀和第四电磁阀相连，第二电磁阀和第七电磁阀分别与空调负荷的进口相连，空调负荷的出口和第一电磁阀相连，蓄冷装置的进口分别与第四电磁阀和第六电磁阀相连，蓄冷装置的出口分别与第三电磁阀和第五电磁阀相连，第一循环泵的进口分别与第一电磁阀和第三电磁阀相连，第二循环泵的进口和第六电磁阀相连，第二循环泵的出口分别与第八电磁阀和第七电磁阀相连，过冷器的进水口和第八电磁阀相连，过冷器的出水口和第五电磁阀相连。
所述冷凝器为风冷冷凝器或水冷冷凝器。使用场合广泛，不受冷凝水源的限制。
作为本发明的优选方式之一，所述过冷器为板式换热器或套管式换热器。
作为本发明的优选方式之一，所述膨胀阀为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
作为本发明的优选方式之一，所述蒸发器为板式蒸发器或壳管式蒸发器。
所述蓄冷器为钢材、玻璃钢或钢筋混凝土制成的保温筒体。
本发明相比现有技术具有以下优点本发明的制冷蓄冷系统能够移峰填谷、平衡电力负荷，减少空调机组装机容量、节省空调用户的电力花费；可以使用常规的制冷机组， 蓄冷、释冷运行时冷水温度相近，制冷机组在这两种运行工况下均能维持额定容量和效率； 该系统的制冷蓄冷效率高于冰蓄冷系统，并可省去冰蓄冷系统的低温载冷剂(如乙二醇溶液等)循环系统；该系统不仅具有常规水蓄冷系统的优点，还将蓄冷槽中水温高于12°C的蓄冷水冷量加以利用，从而提高了水蓄冷系统的蓄冷密度。
图I是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图I所示，本实施例包括压缩机I、冷凝器2、过冷器3、膨胀阀4、蒸发器5、空调负荷6、蓄冷装置7、第一循环泵8、第二循环泵9、第一电磁阀10、第二电磁阀11、第三电磁阀12、第四电磁阀13、第五电磁阀14、第六电磁阀15、第七电磁阀16和第八电磁阀17。
在制冷剂循环侧，所述压缩机I的出口和冷凝器2的进口相连，冷凝器2的出口和过冷器3的制冷剂进口相连，过冷器3的制冷剂出口和膨胀阀4的进口相连，膨胀阀4的出口和蒸发器5的制冷剂进口相连，蒸发器5的制冷剂出口和压缩机I的进口相连；在循环水侧，所述第一循环泵8的出口和蒸发器5的进水口相连，蒸发器5的出水口分别与第二电磁阀11和第四电磁阀13相连，第二电磁阀11和第七电磁阀16分别与空调负荷 6的进口相连，空调负荷6的出口和第一电磁阀10相连，蓄冷装置7的进口分别与第四电磁阀13和第六电磁阀15相连，蓄冷装置7的出口分别与第三电磁阀12和第五电磁阀14相连，第一循环泵8的进口分别与第一电磁阀10和第三电磁阀12相连，第二循环泵9的进口和第六电磁阀15相连,第二循环泵9的出口分别与第八电磁阀17和第七电磁阀16相连， 过冷器3的进水口和第八电磁阀17相连，过冷器3的出水口和第五电磁阀14相连。
本实施例的冷凝器2为水冷冷凝器；过冷器3为板式换热器；膨胀阀4为热力膨胀阀；蒸发器5为板式蒸发器。
本实施例的蓄冷器为钢材制成的保温筒体，保温筒体为方形。
本实施例工作时当执行常规的制冷空调循环时，第一电磁阀10、第二电磁阀11开启，第三电磁阀12、第四电磁阀13、第五电磁阀14、第六电磁阀15、第七电磁阀16、第八电磁阀17关闭,第一循环泵8开启、第二循环泵9关闭。制冷剂由压缩机I压缩后排出，流至冷凝器2放出热量，冷凝后的制冷剂液体流经过冷器3后经膨胀阀4进行节流降压，降压后的制冷剂在蒸发器5 内蒸发吸热而产生制冷效应，蒸发气化后的制冷剂被吸入压缩机I。同时，在蒸发器5的水循环侧的水因蒸发器5内的制冷剂吸热而降温，降温后的水由第一循环泵8送入空调负荷 6，并与室内的空气进行热交换，使室内的空气温度降低。
当执行蓄冷循环时(夜间用电负荷低谷期)，第三电磁阀12、第四电磁阀13开启， 第一电磁阀10、第二电磁阀11、第五电磁阀14、第六电磁阀15、第七电磁阀16、第八电磁阀 17关闭，第一循环泵8开启、第二循环泵9关闭。制冷剂由压缩机I压缩后排出，流至冷凝器2放出热量，冷凝后的制冷剂液体流经过冷器3后经膨胀阀4进行节流降压，降压后的制冷剂在蒸发器5内蒸发吸热而产生制冷效应，蒸发气化后的制冷剂被吸入压缩机I。同时， 在蒸发器5的水侧循环的水因蒸发器5内的制冷剂吸热而降温，降温后的水由第一循环泵 8送入蓄冷装置7内，将冷量以水的显热形式储存在蓄冷装置7内。
当执行制冷和蓄冷循环时，第一电磁阀10、第二电磁阀11、第三电磁阀12、第四电磁阀13开启，第五电磁阀14、第六电磁阀15、第七电磁阀16、第八电磁阀17关闭,第一循环泵8开启、第二循环泵9关闭。制冷剂由压缩机I压缩后排出，流至冷凝器2放出热量， 冷凝后的制冷剂液体流经过冷器3后经膨胀阀4进行节流降压，降压后的制冷剂在蒸发器 5内蒸发吸热而产生制冷效应，蒸发气化后的制冷剂被吸入压缩机I。同时，在蒸发器5的水循环侧的水因蒸发器55内的制冷剂吸热而降温，降温后的水由第一循环泵8分别经第二电磁阀11和第四电磁阀13送入空调负荷6和蓄冷装置7内。送入空调负荷6的冷水与室内的空气进行热交换，使室内的空气温度降低；送入蓄冷装置7内的冷水，将冷量以水的显热形式储存在蓄冷装置77内。
当执行由蓄冷装置7单独供冷时(白天用电负荷高峰期)，第一电磁阀10电磁阀、 第三电磁阀12、第六电磁阀15和第七电磁阀16开启，第二电磁阀11、第四电磁阀13、第五电磁阀14、第八电磁阀17关闭，第一循环泵8关闭、第二循环泵9开启。蓄冷装置7内的冷水经第六电磁阀15由第二循环泵9经第七电磁阀16送入空调负荷6，并与室内的空气进行热交换，使室内的空气温度降低。吸热升温的冷水经第一电磁阀10和第三电磁阀12返回到蓄冷装置7内，直至蓄冷装置7内的水温达到12°C时，由蓄冷装置7单独供冷过程即可结束。
在常规水蓄冷系统中，水温高于12 °C的蓄冷水冷量是无法加以直接利用的，而高效制冷蓄冷系统是可以满足这个要求的，具体工作过程为当蓄冷装置7内的水温高于 12°C时,第一电磁阀10、第二电磁阀11、第五电磁阀14、第六电磁阀15和第八电磁阀17开启，第三电磁阀12、第四电磁阀13、第七电磁阀16关闭，第一循环泵8、第二循环泵9开启。 制冷剂由压缩机I压缩后排出，流至冷凝器2放出热量，冷凝后的制冷剂液体流经过冷器3θ进行节流降压，降压后的制冷剂在蒸发器5内蒸发吸热而产生制冷效应， 蒸发气化后的制冷剂被吸入压缩机I。同时，在蒸发器5的水循环侧的水因蒸发器5内的制冷剂吸热而降温，降温后的冷水由第一循环泵8送入空调负荷6，并与室内的空气进行热交换，使室内的空气温度降低。使制冷剂在过冷器3获得过冷的冷量来自蓄冷装置7内高于 12°C的蓄冷水冷量，尽管这部分蓄冷量不能直接利用，但可以通过过冷器3使进入膨胀阀4 的制冷剂过冷度增大，从而增加蒸发器5的制冷量来获得。蓄冷装置7内的水温一直可以使用到35°C，这样就将水蓄冷的温度范围由常规的7 12°C拓宽到7 35°C，提高了水蓄冷系统的蓄冷密度。当执行过冷循环时，蓄冷装置7内的冷水经第六电磁阀15由第二循环泵9经第八电磁阀17送入过冷器3的进水口，与过冷器3的制冷侧的高温制冷剂进行逆流换热，吸收高温制冷剂的热量使高温制冷剂获得过冷，吸热升温后的冷水由过冷器3的出水口经第五电磁阀14返回到蓄冷装置7内，直至蓄冷装置7内的水温达到35°C时，该工作过程即可结束。
权利要求
1.一种制冷蓄冷系统，其特征在于，包括压缩机(I)、冷凝器(2)、过冷器(3)、膨胀阀(4)、蒸发器(5)、空调负荷(6)、蓄冷装置(7)、第一循环泵(8)、第二循环泵(9)、第一电磁阀(10)、第二电磁阀(11)、第三电磁阀(12)、第四电磁阀(13)、第五电磁阀(14)、第六电磁阀 (15)、第七电磁阀(16)和第八电磁阀(17);在制冷剂循环侧，所述压缩机(I)、冷凝器(2 )、过冷器(3 )的制冷剂进口、过冷器(3 )的制冷剂出口、膨胀阀(4)、蒸发器(5)的制冷剂进口、蒸发器(5)的制冷剂出口、压缩机(I)依次相连；在循环水侧，所述第一循环泵(8)的出口和蒸发器(5)的进水口相连，蒸发器(5)的出水口分别与第二电磁阀(11)和第四电磁阀(13 )相连，第二电磁阀(11)和第七电磁阀(16 ) 分别与空调负荷(6)的进口相连，空调负荷(6)的出口和第一电磁阀(10)相连，蓄冷装置(7)的进口分别与第四电磁阀(13)和第六电磁阀(15)相连，蓄冷装置(7)的出口分别与第三电磁阀(12)和第五电磁阀(14)相连,第一循环泵(8)的进口分别与第一电磁阀(10)和第三电磁阀(12)相连，第二循环泵(9)的进口和第六电磁阀(15)相连，第二循环泵(9)的出口分别与第八电磁阀(17)和第七电磁阀(16)相连，过冷器(3)的进水口和第八电磁阀(17)相连，过冷器(3)的出水口和第五电磁阀(14)相连。
2.根据权利要求I所述的制冷蓄冷系统，其特征在于所述冷凝器(2)为风冷冷凝器或水冷冷凝器。
3.根据权利要求I所述的制冷蓄冷系统，其特征在于所述过冷器(3)为板式换热器或 套管式换热器。
4.根据权利要求I所述的制冷蓄冷系统，其特征在于所述膨胀阀(4)为热力膨胀阀或电子膨胀阀。
5.根据权利要求I所述的制冷蓄冷系统，其特征在于所述蒸发器(5)为板式蒸发器或壳管式蒸发器。
6.根据权利要求I所述的制冷蓄冷系统，其特征在于所述蓄冷器为钢材、玻璃钢或钢筋混凝土制成的保温筒体。
全文摘要
本发明公开了一种制冷蓄冷系统，本发明包括压缩机、冷凝器、过冷器、膨胀阀、蒸发器、空调负荷、蓄冷装置、第一循环泵、第二循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀。本发明的制冷蓄冷系统能够移峰填谷、平衡电力负荷，减少空调机组装机容量、节省空调用户的电力花费；可以使用常规的制冷机组，蓄冷、释冷运行时冷水温度相近，制冷机组在这两种运行工况下均能维持额定容量和效率；该系统的制冷蓄冷效率高于冰蓄冷系统，并可省去冰蓄冷系统的低温载冷剂循环系统。
文档编号F24F5/00GK102937315SQ201210489628
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者方贵银, 曹磊, 单锋, 李辉 申请人:南京大学