冰蓄冷空调系统的制作方法

文档序号:14066412阅读:189来源:国知局

本发明涉及蓄冷空调领域,尤其是涉及一种冰蓄冷空调系统。



背景技术:

蓄冷空调即是利用蓄冷设备,在用电低谷时段(电费较低的时段)将空调系统的能量(冷)储存起来,在用电高峰时段(电费较高的时段)将所储存的能量释放出来的热力过程。因此蓄冷空调意义从宏观上来讲,能平衡电网的负荷,充分发挥电站的发电效率;从空调用户的角度来讲,能充分利用不同用电时段的电费差价,节省大量的运行电费。

蓄冷技术是转移高峰用电、开发低谷电力,优化资源配置,保护生态环境的一项重要技术措施。蓄冷在商场、办公楼、体育场馆、地铁、医院、工厂、学校、车站、机场等大型公共建筑和设施中具有广泛的发展前景。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,提供一种改进的冰蓄冷空调系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种冰蓄冷空调系统,其包括真空冰浆机和冷水机组,所述真空冰浆机的真空室内的水在负压环境下进行闪蒸,所述真空冰浆机的真空室内的压力处于611Pa以下;

所述冷水机组包括蒸发器、以及与所述蒸发器相连的冷凝器,所述蒸发器通过一进水管与所述真空冰浆机相连,以将冷水机组制取的5℃冷冻水送 进所述真空冰浆机内的凝结室吸收从所述真空室内转移的水蒸气热量;所述真空冰浆机再通过一出水管与所述蒸发器相连,以将8.5℃回水送进所述冷水机组;

还包括蓄冰槽,所述真空冰浆机的真空室通过一冰浆泵与所述蓄冰槽相连,所述蓄冰槽内冰水分离,所述蓄冰槽的水槽通过一回水管与所述真空冰浆机的真空室相连,以将水继续输入到所述真空冰浆机的真空室内进行闪蒸;

还包括与建筑物的空调末端的冷冻水进行换热的换热器,所述换热器通过一循环管路与所述蓄冰槽相连,所述循环管路上设置有释冷泵,以将所述蓄冰槽内的冰水送进所述换热器。

本实用新型的冰蓄冷空调系统中,还包括冷冻水泵,所述冷冻水泵设置在所述出水管上,或,所述冷冻水泵设置在所述进水管上。

实施本发明的技术方案,具有以下的有益效果:该冰蓄冷空调系统的设备体积小、应用灵活。该系统运行维护简单、方便、成本低,具有合理的投资回收期。该系统无CO2和NOx排放量,无全球温室化效应。该系统能效(COP)高达2.8以上。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型的一实施例中的冰蓄冷空调系统的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示,该冰蓄冷空调系统包括真空冰浆机1和冷水机组2,所述真空冰浆机的真空室内的水在负压环境下进行闪蒸,所述真空冰浆机的真空室内的压力处于611Pa以下。

所述冷水机组包括蒸发器21、以及与所述蒸发器相连的冷凝器22,所述蒸发器通过一进水管3与所述真空冰浆机相连,以将冷水机组制取的5℃冷冻水送进所述真空冰浆机内的凝结室吸收从所述真空室内转移的水蒸气热量。

由于真空冰浆机真空室内的部分水不断的进行闪蒸,水蒸气被内置在真空冰浆机内的蒸气压缩机转移到凝结室内,并且由冷冻水吸收热量水蒸气的热量,因此水蒸气被液化成为新的制冰水。

所述真空冰浆机再通过一出水管4与所述蒸发器相连,以将8.5℃回水送进所述冷水机组。所述出水管上设置有冷冻水泵5,当然,该冷冻水泵还可以设置在进水管上。

该冰蓄冷空调系统还包括蓄冰槽6,所述真空冰浆机的真空室通过一冰浆泵7与所述蓄冰槽相连,所述蓄冰槽内冰水分离,所述蓄冰槽的水槽通过一回水管8与所述真空冰浆机的真空室相连,以将水继续输入到所述真空冰浆机的真空室内进行闪蒸。

该冰蓄冷空调系统还包括与建筑物的空调末端的冷冻水进行换热的换热器9,所述换热器通过一循环管路与所述蓄冰槽相连,所述循环管路上设置有释冷泵10,以将所述蓄冰槽内的冰水送进所述换热器。

综上,该冰蓄冷空调系统的工作流程如下:

在用电低谷时段(电费较低的时段),开启设备冰浆泵、真空冰浆机、冷冻水泵、和冷水机组完成蓄冰循环。

冷水机组制取5℃的冷冻水,通过冷冻水泵送进真空冰浆机内的凝结室 吸收从真空室内转移的水蒸气热量,变成8.5℃的回水进入到冷水机组,完成冷冻水制冷循环。

由于真空冰浆机的真空室内的部分水不断的进行闪蒸,水蒸气被内置在真空冰浆机内的蒸气压缩机转移到凝结室内,并且由冷冻水吸收水蒸气的热量,因此水蒸气被液化成为新的制冰水,真空室内剩下的水被急速降温过冷,形成冰和水的混合物,冰和水的混合物被冰浆泵送入蓄冰槽内,在蓄冰槽内进行冰水分离,水槽内的水继续进入到真空室内闪蒸制取冰浆,完成制冰循环。

在用电高峰时段(电费较高的时段),开启释冷泵将蓄冰槽内的冰水送进换热器,通过换热器与建筑物的空调末端的冷冻水进行换热,从而达到将冷量送到空调末端的目的。

需要说明的是,真空冰浆机生产的冰浆是冰蓄冷空调系统的理想介质,冰浆含20%的冰晶体,极易用泵输送,输送管的直径小,能耗非常低;由于冰浆形状可变性强,适合于储存在任何形状的蓄冷罐中;且因冰浆的冷能远高于目前广泛使用的冷水蓄冷的冷能,对于同样的制冷面积来说,使用真空冰浆机的冰蓄冷空调系统所需的蓄冷罐体积只是水蓄冷空调系统的蓄冷罐体积的1/10,因此非常适合于在土地资源紧张、人口稠密的大中城市的建筑群中使用。

另外,在本技术方案的一些实施例中,该冰蓄冷空调系统具有如下有益效果:

1.系统不存在冰层热阻现象

水能汽化制冰装置在制冰的过程中,直接接触式进行热交换,不需中间交换器,没有热阻,整个冰晶的形成过程是在冰晶发生器内完成,冰晶发生 器内冰晶冰的质量分数为16%~2 0%,极易用泵输送,且输送管的直径小,由于冰晶发生器内的水不断更新,冰晶始终保持在动态的悬浮之中,可以阻止冰结晶形成大块,消除冰层热阻现象。形成的冰晶及时被冰晶泵抽走。

2.解决制冰过程中频繁的冰堵现象

水能汽化制冰装置在核心部件冰晶发生器内完成,直接接触完成换热,不需要换热设备,换热的效率高且形成的冰晶与进入冰晶发生器内的为蒸发的水滴混合存在悬浮状态,及时的被冰晶泵抽走,不存在冰堵现象。

3.提高制冰机组的效率,提高系统的COP

直接接触热传递的传热系数比通过金属表面热传递的传热系数高2个数量级,因此减少了热传递的温度降,具有较高的能量效率,比采用非水制冷剂的制冰机效率提高了50%。

4.环保

用水作为制冷剂本身无污染,比任何传统的制冷剂都便宜,无毒和不易燃烧,对环境友好。无CO2和NOx排放量,减少了全球温室化效应;

5.系统运行稳定可靠

水能汽化制冰装置各个部件之间紧密相连,整个控制系统采用PLC全自动控制系统,控制精度高。系统中各个测控点的数据以电流或电压信号通过数据电缆传递至PLC系统中的输入模块,控制系统核心PLC中的CPU模块通过预置的控制软件可以比较出实测值与目标值之间的差异,通过PID比例积分运算和逻辑判断等自动控制算法得出各种执行机构应执行的动作以及动作的幅度,再通过输出模块将控制程序计算结果处理成各种执行机构(电动阀门、变频器、接触器等)可以接收的信号(同样为电流信号或电压信号),通 过数据电缆传递至执行机构,执行机构动作以修正当前值和系统目标值之间的偏差,最终实现控制目的,确保机组高效稳定运行。

综上,该冰蓄冷空调系统只需提供5℃的冷冻水即可满足真空冰浆机的制冰要求,较盘管蓄冰提高10-15℃,主机制冷能效至少提高30%;单台真空冰浆机的制冷能力大,可以与大型的离心冷水机组匹配,适用于区域集中供冷蓄冷项目;对于中央空调节能改造项目来说,对被改造的机组没有太高的要求,不需要双工况主机,制冷主机的适应范围广。该系统的设备体积小、应用灵活。该系统运行维护简单、方便、成本低,具有合理的投资回收期。该系统无CO2和NOx排放量,无全球温室化效应。该系统能效(COP)高达2.8以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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