一种三级串联内外融冰超低温供冷设备的制作方法

1.本实用新型涉及超低温供冷设备技术领域，特别是涉及一种三级串联内外融冰超低温供冷设备。


背景技术：

2.冰蓄冷空调系统利用夜间低谷电力进行制冰蓄冷，在日间电力高峰时段融冰放冷，可以削峰填谷，平衡电网负荷，减少削峰电站的建设费用与减少对环境的污染，具有很好的经济效益和社会效益。
3.而现有的冰蓄冷空调系统部分工况运行时(如：主机单供冷工况运行时) 冷冻水的温差较小导致供冷输配效率较低，同时目前的冰蓄冷系统一般设计为内融冰系统或者外融冰系统，不能实现内融冰与外融冰流程相结合从而满足尖峰电负荷情况下避峰运行的目标。因此，亟需一种能够提供更大温差及更大融冰速度的超低温供冷系统。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种三级串联内外融冰超低温供冷设备，以提高冰蓄冷空调系统的供冷效率和电力移峰填谷比率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种三级串联内外融冰超低温供冷设备，包括冷冻水循环系统、基载制冷系统、双工况制冷系统和融冰系统；
7.所述冷冻水循环系统包括集水器、分水器以及设置于所述集水器和所述分水器之间的冷冻水循环泵；所述集水器、所述冷冻水循环泵和所述分水器通过冷冻水循环管路连通；
8.所述基载制冷系统的进口端和出口端通过基载管路与所述冷冻水循环管路相连通；
9.所述双工况制冷系统包括主机板式换热器、双工况主机和溶液泵；所述主机板式换热器、所述双工况主机和所述溶液泵之间通过管路连通，所述主机板式换热器的供冷端与所述冷冻水循环管路相连通；
10.所述融冰系统包括融冰泵和融冰板式换热器；所述融冰泵和所述融冰板式换热器之间通过管路连通；所述融冰板式换热器的供冷端与所述冷冻水循环管路相连通；
11.所述双工况制冷系统和所述融冰系统之间设置有蓄冰装置；所述蓄冰装置包括蓄冰槽和蓄冰盘管；所述蓄冰盘管设置于所述蓄冰槽内，且所述蓄冰槽与所述融冰系统相连通，所述盘管与所述双工况制冷系统相连通；
12.所述双工况制冷系统中与所述蓄冰装置并联设置有第一阀门。
13.可选的，所述基载制冷系统包括所述基载管路上依次设置的基载冷冻水泵、基载主机和第九阀门。
14.可选的，所述蓄冰装置的制冷端的出口侧设置有第二阀门。
15.可选的，所述双工况制冷系统中与所述主机板式换热器并联设置有第三阀门。
16.可选的，所述主机板式换热器的制冷端的进口侧设置有第四阀门。
17.可选的，所述主机板式换热器的供冷端的出口侧设置有第五阀门。
18.可选的，所述冷冻水循环管路上与所述主机板式换热器并联设置有第六阀门。
19.可选的，所述融冰板式换热器供冷端的出口侧设置有第七阀门。
20.可选的，所述冷冻水循环管路上与所述融冰板式换热器并联设置有第八阀门。
21.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
22.1、通过三级串联的方式，能够使冷冻水提供更大的温差，从而提高制冷效率；
23.2、融冰更快，通过内融冰和外融冰的共同使用，加快融冰速度，在提高电力移峰填谷比率的同时，降低设备的运行能耗及成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本实用新型三级串联内外融冰超低温供冷设备的结构示意图。
26.附图标记说明：1、集水器；2、基载冷冻水泵；3、基载主机；4、分水器；5、冷冻水循环泵；6、主机板式换热器；7、融冰板式换热器；8、溶液泵；9、双工况主机；10、蓄冰装置；11、融冰泵；
27.v1、第一阀门；v2、第二阀门；v3、第三阀门；v4、第四阀门；v5、第五阀门；v6、第六阀门；v7、第七阀门；v8、第八阀门；v9、第九阀门。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例一：
30.如图1所示，本实施例提供一种三级串联内外融冰超低温供冷设备，包括冷冻水循环系统、基载制冷系统、双工况制冷系统和融冰系统；所述冷冻水循环系统包括集水器1、分水器4以及设置于所述集水器1和所述分水器 4之间的冷冻水循环泵5；所述集水器1、所述冷冻水循环泵5和所述分水器 4通过冷冻水循环管路连通；所述基载制冷系统的进口端和出口端通过基载管路与所述冷冻水循环管路相连通；所述双工况制冷系统包括主机板式换热器6、双工况主机9和溶液泵8；所述主机板式换热器6、所述双工况主机9 和所述溶液泵8之间通过管路连通，所述主机板式换热器6的供冷端与所述冷冻水循环管路相连通；所述融冰系统包括融冰泵11和融冰板式换热器7；所述融冰泵11和所述融冰板式换热器7之间通过管路连通；所述融冰板式换热器7的供冷端与所述冷冻水循环管路相连通；所述双工况制冷系统和所述融冰系统之间设置有蓄冰装置；所述蓄冰装置10包括蓄冰槽和蓄冰盘管；所述
蓄冰盘管设置于所述蓄冰槽内，且所述蓄冰槽与所述融冰系统相连通，所述蓄冰盘管与所述双工况制冷系统相连通；所述双工况制冷系统中与所述蓄冰装置10并联设置有第一阀门v1。
31.于本具体实施例中，所述基载制冷系统包括所述基载管路上依次设置的基载冷冻水泵2、基载主机3和第九阀门v9。所述蓄冰装置10的制冷端的出口侧设置有第二阀门v2。所述双工况制冷系统中与所述主机板式换热器6 并联设置有第三阀门v3。所述主机板式换热器6的制冷端的进口侧设置有第四阀门v4。所述主机板式换热器6的供冷端的出口侧设置有第五阀门v5。所述冷冻水循环管路上与所述主机板式换热器6并联设置有第六阀门v6。所述融冰板式换热器7供冷端的出口侧设置有第七阀门v7。所述冷冻水循环管路上与所述融冰板式换热器7并联设置有第八阀门v8。
32.于更具体的实施例中，双工况制冷系统中的溶液采用25％质量浓度的乙二醇溶液。融冰时，双工况制冷系统采用内融冰模式；融冰系统采用外融冰模式直接冲刷冰盘管外表面，融冰速度更快，使融冰板式换热器7能够提供更低的温度输出，从而能够减少双工况主机9的运行时间，从而降低对峰电的耗电量，降低供冷的成本。
33.本实施例中的基载主机3与主机板式换热器6串联能够将冷冻水的温度降低到5℃以下，融冰板式换热器7能够将冷冻水的温度降低到2℃以下，从而，冷冻水通过分水器4输出时能够与集水器回水温度形成更大的温差，实现迅速供冷。
34.实施例二：
35.本实施例提供一种基于实施例一中的三级串联内外融冰超低温供冷设备的使用方法，包括以下工况：
36.第一工况，双工况主机9制冰，双工况主机9、蓄冰装置10和溶液泵8 处于运行状态，第二阀门v2和第三阀门v3开启，基载主机3、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、融冰泵11、基载冷冻水泵2和冷冻水循环水泵停运，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5、第六阀门v6、第七阀门 v7、第八阀门v8和第九阀门v9关闭；
37.第二工况，双工况主机9制冰兼供冷，双工况主机9、蓄冰装置10、主机板式换热器6、溶液泵8和冷冻水循环泵5处于运行状态，第二阀门v2、第五阀门v5和第八阀门v8开启，基载主机3、融冰板式换热器7、融冰泵 11和基载冷冻水泵2停运，第一阀门v1、第六阀门v6、第七阀门v7和第九阀门v9关闭，第三阀门v3和第四阀门v4调节；
38.第三工况，双工况主机9制冰和基载供冷，双工况主机9、基载主机3、蓄冰装置10、溶液泵8、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，第二阀门v2、第三阀门v3、第六阀门v6、第八阀门v8和第九阀门v9开启，主机板式换热器6、融冰板式换热器7和融冰泵11停运，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5和第七阀门v7关闭，
39.第四工况，双工况主机9制冰和融冰供冷，双工况主机9、蓄冰装置10、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11和冷冻水循环泵5处于运行状态，第二阀门v2、第三阀门v3、第六阀门v6和第七阀门v7开启，基载主机3、主机板式换热器6和基载冷冻水泵2停运，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5、第八阀门v8和第九阀门v9关闭，
40.第五工况，基载主机3供冷，基载主机3、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，第六阀门v6、第八阀门v8和第九阀门v9开启，双工况主机9、蓄冰装置10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8 和融冰泵11停运，第一阀门v1、第二阀门v2、第三阀门
v3、第四阀门 v4、第五阀门v5和第七阀门v7关闭，
41.第六工况，双工况主机9供冷，双工况主机9、蓄冰装置10、主机板式换热器6、溶液泵8和冷冻水循环泵5处于运行状态，第二阀门v2、第四阀门v4、第五阀门v5和第八阀门v8开启，基载主机3、融冰板式换热器7、融冰泵11和基载冷冻水泵2停运，第一阀门v1、第三阀门v3、第六阀门 v6、第七阀门v7和第九阀门v9关闭，
42.第七工况，基载主机3和双工况主机9供冷，双工况主机9、基载主机 3、蓄冰装置10、主机板式换热器6、溶液泵8、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5、第八阀门v8和第九阀门v9开启，融冰板式换热器7和融冰泵11停运，第二阀门 v2、第三阀门v3、第六阀门v6和第七阀门v7关闭，
43.第八工况，基载主机3和外融冰供冷，基载主机3、蓄冰装置10、融冰板式换热器7、融冰泵11、基载冷冻水泵2、冷冻水循环泵5处于运行状态，第一阀门v1、第二阀门v2、第三阀门v3、第四阀门v4、第五阀门v5和第八阀门v8开启，双工况主机9、主机板式换热器6和溶液泵8停运，第六阀门v6、第七阀门v7和第九阀门v9停运，
44.第九工况，双工况主机9和外融冰供冷，双工况主机9、蓄冰装置10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11和冷冻水循环泵5处于运行状态，基载主机3和基载冷冻水泵2停运，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5和第七阀门v7开启，第二阀门v2、第三阀门v3、第六阀门v6、第八阀门v8和第九阀门v9关闭，
45.第十工况，基载主机3、双工况主机9和外融冰供冷，双工况主机9、基载主机3、蓄冰装置10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，第一阀门v1、第四阀门v4、第五阀门v5、第七阀门v7和第九阀门v9开启，第二阀门 v2、第三阀门v3、第六阀门v6和第八阀门v8关闭，
46.第十一工况，基载主机3和内外融冰供冷，基载主机3、蓄冰装置10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，双工况主机9停运，第二阀门v2、第四阀门v4、第五阀门v5、第七阀门v7和第九阀开启，第一阀门v1、第三阀门v3、第六阀门v6和第八阀门v8关闭，
47.第十二工况，双工况主机9和内外融冰供冷，双工况主机9、蓄冰装置 10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11和冷冻水循环泵5处于运行状态，基载主机3和基载冷冻水泵2停运，第五阀门v5 和第七阀门v7开启，第六阀门v6、第八阀门v8和第九阀关闭，第一阀门 v1、第二阀门v2、第三阀门v3和第四阀门v4调节，
48.第十三工况，基载主机3、双工况主机9和内外融冰供冷，双工况主机 9、基载主机3、蓄冰装置10、主机板式换热器6、融冰板式换热器7、溶液泵8、融冰泵11、基载冷冻水泵2和冷冻水循环泵5处于运行状态，第五阀门v5、第七阀门v7和第九阀门v9开启，第六阀门v6和第八阀门v8关闭，第一阀门v1、第二阀门v2、第三阀门v3和第四阀门v4调节。
49.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。