一种蓄冰换热装置及蓄冰融冰系统的制作方法

本实用新型涉及制冷技术领域，特别是涉及一种蓄冰换热装置及蓄冰融冰系统。

背景技术：

工业、农业、商业用电都有峰谷电价，大部分都是利用夜晚电价较低时采用水或冰蓄冷方式进行储存冷量，待到白天再进行释放冷量，而采用上述方式的蓄冷机组，一般都是配置两套系统，其中一套系统用于白天普通制冷给末端供冷，另一套系统则用于夜晚水或冰蓄冷方式进行储存冷量。

然而，采用两套换热系统，配置的换热器、水泵等都需要双倍数量，初投资大，系统复杂，且控制难度大，故障率较高；同时还会存在供水温度不稳定，容易造成系统切换过程冷量供应不足或过多的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够正常高效制冷供冷、且耗能低的蓄冰换热装置及蓄冰融冰系统。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种蓄冰换热装置，其包括：

箱体，所述箱体的壁面具有保温层，所述箱体上设有制冷剂入口、制冷剂出口、进水口和出水口；

板管换热器，一组或多组所述板管换热器安装在箱体内部，所述板管换热器包括汇集管段和至少一件板片，所述汇集管段分为一号集管、二号集管、三号集管及四号集管，各所述板片的两表面分别固定有第一换热盘管、第二换热盘管，所述第一换热盘管、第二换热盘管和板片紧密贴合；

各所述第一换热盘管的两端口分别连通至一号集管和二号集管，各所述第二换热盘管的两端口分别连接至三号集管和四号集管，所述一号集管、二号集管分别与制冷剂入口、制冷剂出口相接，所述三号集管、四号集管分别与进水口、出水口相连通。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一换热盘管、第二换热盘管均为蛇形盘管。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，位于所述板片两表面的第一换热盘管与第二换热盘管的弯曲方向相反。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述板片层叠分布，相邻所述板片的间距一致或者沿板片排列方向递增或者沿板片排列方向递减。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述一号集管、二号集管、三号集管和四号集管均与各板片所在的平面相垂直。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述板片的两表面分别开设供第一换热盘管、第二换热盘管置入的固定槽，所述固定槽内填充导热物质。

一种应用如上所述的蓄冰换热装置的蓄冰融冰系统，分为蓄冰系统和融冰系统，其中，所述蓄冰系统包括气液热回收装置、连接形成循环回路的压缩机、冷凝器、节流机构、蓄冰换热装置和气液分离器，所述压缩机的排气端、吸气端分别和冷凝器、气液分离器连通；所述气液热回收装置内部经过两路独立的制冷剂回路，其中一路所述制冷剂回路的进口、出口分别和冷凝器、节流机构连接，另一路所述制冷剂回路的进口、出口分别与蓄冰换热装置、气液分离器连接。

所述融冰系统包括蓄冰换热装置、用户末端，所述蓄冰换热装置的进水口与用户末端的回水出口相连，所述蓄冰换热装置的出水口通过循环水泵与用户末端的供水入口连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述气液热回收装置与节流机构之间设有止回阀，所述止回阀的出口指向节流机构。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述气液热回收装置与节流机构之间安装有第一电磁阀，所述压缩机的出口与节流机构的出口之间连接一分支管，所述分支管上配置有第二电磁阀。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述出水口与循环水泵之间的管道上安装有三通调节阀，所述三通调节阀为合流阀，所述合流阀的一进口与出水口相接，所述合流阀的另一进口通过支管连通至进水口处

本实用新型的有益效果：应用该蓄冰换热装置的蓄冰融冰系统，利用了板管换热器的双面板管式结构，一面的第一换热盘管走蓄冰系统，另一面的第二换热盘管走融冰系统，可正常高效制冷供冷的同时，实现了蓄冰和融冰的结合，系统构造简单，极大地减少了初投资；且制冰供冷模式时，该板管换热器可实现两侧高效换热，使蒸发温度和cop提高，压缩机功率降低，功耗降低；融冰释冷模式时，仅需开启循环水泵，将用户末端的回水一部分抽入蓄冰换热装置内，将冰融化释放冷量，也有效地降低了能耗，达到节能效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例蓄冰换热装置的结构主视图；

图2是本实用新型实施例板管换热器的结构立面图；

图3是本实用新型实施例蓄冰融冰系统的布局示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，介绍了本实用新型蓄冰换热装置的一种实施例，其包括有箱体1、设置于箱体1内部腔体的一组板管换热器2。箱体1的壁面设置有保温层，且在箱体1的壁面上设有制冷剂入口、制冷剂出口、进水口和出水口；如图2所示，该板管换热器2包括汇集管段和至少一件层叠间隔分布的板片21，相邻板片21的间距保持一致。进一步地，汇集管段分为一号集管221、二号集管222、三号集管223及四号集管224，各板片21的两表面分别固定有第一换热盘管231、第二换热盘管232，第一换热盘管231、第二换热盘管232和板片21紧密贴合。作为优选地，一号集管221、二号集管222、三号集管223和四号集管224均与各板片21所在的平面相互垂直。

更具体地，各第一换热盘管231的两端口分别连通至一号集管221和二号集管222，各第二换热盘管232的两端口分别连接至三号集管223和四号集管224，一号集管221、二号集管222分别与制冷剂入口、制冷剂出口相接，三号集管223、四号集管224则分别与进水口、出水口相连通。

进一步需要说明的，在某些实施例中，箱体1内部可安装多组板管换热器2，同时，相邻板片21的间距可沿板片21排列方向递增或者递减，具体形式视实际情况而定。

该蓄冰换热装置应用于蓄冰融冰系统时，可利用该板管换热器2的双面板管式机构，板片21一面的第一换热盘管231走蓄冰系统，板片21另一面的第二换热盘管232走融冰系统，从而实现蓄冰和融冰的有效结合，使得整体系统的部件减少，简化了系统构造，有利于大大地减少初投资的投入。

本实施例当中，第一换热盘管231、第二换热盘管232均为蛇形盘管，具体地，各蛇形盘管均通过若干个s形的子管段依次首尾连接形成；更具体地，各子管段分别包含三段直管和两段弯管，直管与弯管间隔嵌套分布。进一步地，位于板片21两表面的第一换热盘管231与第二换热盘管232的弯曲方向相反。

更优地，为了更好地确定第一换热盘管231、第二换热盘管232在板片21上的位置，各板片21的两表面分别开设供第一换热盘管231、第二换热盘管232置入的固定槽。进一步地，在第一换热盘管231与固定槽、第二换热盘管232与固定槽之间的利用导热粘合剂进行粘接，以增大该板管换热器2的有效换热面积，提高换热率。

参照图3，还公开了应用如上所述的蓄冰换热装置的蓄冰融冰系统的一种实施例，其分为了蓄冰系统和融冰系统。

其中，蓄冰系统包括气液热回收装置7、连接形成循环回路的压缩机3、冷凝器4、节流机构5、蓄冰换热装置和气液分离器6，压缩机3的排气端、吸气端分别和冷凝器4、气液分离器6连通；气液热回收装置7内部经过两路独立的制冷剂回路，分别为第一支路和第二支路，其中第一支路的进口、出口分别和冷凝器4、节流机构5连接，而第二支路的进口、出口则分别与蓄冰换热装置、气液分离器6连接。

进一步地，气液热回收装置7与节流机构5之间设有止回阀8，止回阀8的出口指向节流机构5，从而有效限制了制冷剂的流向，避免制冷剂回流导致故障的情况发生。

本实施例当中更具体地，气液热回收装置7与节流机构5之间安装有第一电磁阀9，压缩机3的出口与节流机构5的出口之间连接一分支管，分支管上配置有第二电磁阀10。

融冰系统则包括了蓄冰换热装置、用户末端11，蓄冰换热装置的进水口与用户末端的回水出口相连，蓄冰换热装置的出水口通过循环水泵12与用户末端11的回水入口连接。

该蓄冰融冰系统，利用板管换热器的双面板管式结构，一面的第一换热盘管231走蓄冰系统，另一面的第二换热盘管232走融冰系统，可正常高效制冷供冷的同时，实现了蓄冰和融冰的结合，系统构造简单，极大地减少了初投资。

本实施例的蓄冰融冰系统进行压缩机3制冰模式时，此时用户末端11不工作，压缩机3及第一电磁阀9开启，第二电磁阀10关闭，低温低压的制冷剂气体被压缩成高温高压的制冷剂气体后，进入冷凝器4当中冷凝放热，而后经过气液热回收器过冷后，再依次经过止回阀8和节流机构5节流降压，变成气液两相状态之后，从制冷剂入口进入一号集流管，再分散至各第一换热盘管231进行蒸发吸热后从制冷剂出口流出并进入气液热回收器过热后，再经过气液分离器6回到压缩机3内。

但是进行制冰模式时，由于蓄冰换热装置的箱体1内的水为静止状态，故随着制冰厚度增加，蒸发温度会逐渐降低。当蒸发温度低于某一设定值后，将第二电磁阀开启，从而得以将压缩机3排出的高温高压的制冷剂气体直接导至节流机构5的出口处，使进入蓄冰换热装置内的制冷剂温度升高，附着在板管换热器2表面的冰层脱落，板管换热器2的换热性能得以再生，蒸发温度提高，cop提高，极大地降低了制冰功耗。

本实施例的蓄冰融冰系统启动融冰释冰模式，为白天用户末端11工作之时，压缩机3关闭，循环水泵12开启，用户末端11的回水一部分进入板管式换热器的第二换热盘管232内，将蓄冰换热装置的箱体1里面的冰融化，从而释放冷量。

当用户末端11的供水温度大于设定值时，需开启压缩机3制冷模式，此时压缩机3被开启，制冷剂的走向与压缩机3制冰模式的制冷剂走向相同。此时经过板管换热器2的制冷剂和水都是液体状态，通过板片21实现两侧的高效换热，使的蒸发温度更高，cop更高，压缩机3功率更低，做到节能效果。

融冰释冰模式时，由于冷量的释放，流入用户末端11的供水温度将随之降低，为了更好地调节供水温度，本实施例中更优地，在出水口与循环水泵12之间的管道上安装三通调节阀13，该三通调节阀13为合流阀，合流阀的一进口与出水口相接，合流阀的另一进口通过支管连通至进水口处。

当出水温度较低，开启三通调节阀13，将用户末端11的回水与蓄冰换热装置的出水进行混合，实现对流入用户末端11的供水的水温的调整。由于该过程中仅需循环水泵12工作，故能耗很低，很好地实现了节能环保的效果。

当然，本实用新型的设计创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。