系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽的制作方法
【技术领域】
[0001]一种系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，一种适用于所有冰蓄冷空调系统、水蓄冷空调系统的系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，一种把高温、高压冷媒液体经节流后直接进入蒸发器内蒸发制冷，吸收蓄冰槽内水的显热和潜热，制冰、蓄冷的系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，一种能提供不同温度、不同冷量，优化组合供冷的系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽。系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽由:多温蓄冰槽、直接蒸发式蒸发器、循环水泵、冰核发生器、水流布水器、分隔板、冷冻水区、带式温度传感器、液位计、电动比例积分调节阀、冷冻水回水管、冷冻水供水管等组成。系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，以结冰率高、结冰速度快、效率高、蓄冷量大、造价低、应用范围广的优势，全面超越并将取代现在世界上所有蓄冰空调系统、水蓄冷空调系统所采用的蓄冰槽和蓄冷水槽。
[0002]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，是保温蓄冰槽，蓄冰槽内箱和外箱之间，是采用聚胺脂整体发泡的绝热层，用以槽体绝热、保温。系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，通常用两种不温度、不同蓄冷量的多温蓄冰槽组合，组成双冷源、多冷源供系统，分别为空调末端系统中的空调末端设备和新风设备，提供8°C?18°C和(TC?5°C的两种不同温度的冷冻水，消除室内全部显热负荷和潜热负荷；也可以提供8°C?22°C范围内，不同温度的冷冻水，为有特殊要求的空调系统服务。这种不同温度、不同蓄冷量的蓄冰槽组合方式，区别于所有蓄冰空调系统、水蓄冷空调系统，只提供5°C?7°C单一温度冷冻水的蓄冰槽和蓄冷水槽组合方式。系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，也是发明专利《系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统》(专利号201410359231.1)的主要装置之一。
[0003]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，设置有直接蒸发式蒸发器。与多温蓄冰槽配套使用的高温型水冷压缩冷凝机组，在制冷循环时产生的高温、高压冷媒液体，经电子膨胀阀节流后，直接在蒸发器内蒸发制冷，制冰、蓄冷，这种方式，区别于常规蓄冰空调系统利用双工况制冷主机、乙二醇泵和冰盘管等设备，来完成乙二醇循环、传热、换热过程，达到制冰、蓄冷的目的。多温蓄冰槽的直接蒸发式蒸发器，取代了常规蓄冰空调系统的冰盘管。
[0004]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，设置有利用超声波干扰器技术制造的冰核发生器。冰核发生器在超声波干扰下，产生结晶粒子，结晶粒子即冰核，使冷冻水在较高蒸发温度下快速结冰，提高结冰速度和结冰效率。这项技术是工业结晶工艺常用技术之一，是一项专利技术，被常规动态蓄冰空调系统引作核心技术。首次被引进系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，是一种技术升华和创新。
[0005]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，设置有循环水泵，低转速、低扬程的循环水泵，使蓄冰槽内的冷冻水和冰浆在两个分隔板之间循环，冷冻水和冰浆经过冰核发生器时，不断获取冰核，穿过直接蒸发式蒸发器获取冷量快速结冰，这个循环过程，可以成倍提高冷冻水结冰效率和结冰速度。
[0006]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，设置两个分隔板，冷冻水和冰浆在循环水泵的作用下，在两个分隔板之间循环。分隔板有两层，上面都安装有直接蒸发式蒸发器。冷冻水和冰浆在循环过程中，穿过冰核发生器和直接蒸发式蒸发器，快速结冰；下层的分隔板把结冰区和冷冻水区分隔开，下层分隔板下面的冷冻水区内的冷冻水不循环、不结冰，以便空调系统启动初期，就有冷冻水即时供应，设置冷冻水区，还可以满足大温差供水时的需要。
[0007]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，设置有水流布水器，其中，回水水流布水器与冷冻水回水管相连，用于空调冷冻水高温回水低速布水和均匀融冰，安装在直接蒸发式蒸发器上方；供水水流布水器与冷冻水供水管相连，用于空调冷冻水低温供水，安装在冷冻水区内。水流布水器还有另外一个作用，就是在多温蓄冰槽内的固体冰全部融解、为空调末端系统大温差供水时，水流布水器的冷冻水低速流动，在冷冻水供、回水之间，产生一个稳定的斜温层，防止冷冻水高温回水、低温供水之间产生对流循环，影响冷冻水供水质量。水流布水器是一种通用设备，常用于降低水温，被水蓄冷空调系统引用为布水设备。水流布水器首次被引用在系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽内，可以大大提高冷冻水大温差供水效率和融冰效率，降低能耗，是一种技术升华和创新设计。
[0008]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，可以与任何空调PLC智能控制系统接驳使用，多温蓄冰槽内的带式温度传感器把检测到的温度信息，传递给PLC智能控制系统，经主控电脑处理后发出指令，控制安装在冷冻水回水管上的电动比例积分调节阀，实现对空调冷冻水回水流量控制，以便达到对空调冷冻水系统温度的控制。系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，效率高、温度范围广、蓄冷量大，成为舒适性空调、工艺性空调、工业空调、洁净空调都适用的空调设备和蓄冷装置。
【背景技术】
[0009]在全球气候变暖、世界不可再生资源日益减少、环境污染越来越严重的情况下，电力短缺成了经济发展的主要障碍之一。各种空调系统是耗电大户，空调系统耗电量占:写字楼耗电量的65 %、商场、酒店耗电量的60 %、工业耗电量的50 %左右。空调系统耗电成了电力短缺主要原因之一，节约空调用电，战略意义重大。
[0010]多年来，世界上一直采用蓄能空调系统，即冰蓄冷、水蓄冷、共晶盐蓄冷空调系统来解决这一耗电难题，利用峰、平、谷优惠电价政策，使用夜晚谷期低价电力制冷、制冰、蓄冷，把冷量贮存在冰、冷冻水和共晶盐中，第二天白天释放冷量，为空调系统提供部分冷负荷，达到用电负荷移峰填谷、空调负荷转移的目的。
[0011]蓄冰槽是冰蓄冷空调系统的关键设备之一。蓄冰槽大致分两种，一种是静态蓄冰槽，槽内里是固体冰和冷冻水；另一种是动态蓄冰槽，槽内是冰浆，即冰-水混合物。无论哪种蓄冰槽，都要利用双工况制冷主机和乙二醇泵、冰盘管等设备的运行，进行制冷、换热、传热，达到制冰、蓄冷的目的。乙二醇需要经过双工况制冷主机蒸发器换热、板式换热器换热、冰盘管传热二个换热、一个传热过程，才能完成制冷、制冰、蓄冷。因此，常规蓄冰空调系统蓄冰系统复杂、传热效率低、主机能效比(COP)低、结冰率低、结冰速度低，制冰成本高。
[0012]系列化直接蒸发式高效多温蓄冰槽，不采用双工况制冷主机做冷源，不使用乙二醇泵、冰盘管等设备，不需要经过两个换热过程，而是把高温型水冷压缩冷凝机组，在制冷循环中产生的高温、高压冷媒液体，经电子膨胀阀节流后，送入直接蒸发式蒸发器内蒸发制冷，制冰、蓄冷，减少了两个换热环节，使结冰效率提高20?30%以上。
[0013]常规静态蓄冰槽内的冰盘管由无缝钢管或塑料管制成，通过管内的低温乙二醇溶液循环、盘管管壁传热，吸收蓄冰槽中水的热量，在盘管外面形成冰层。因为冰的导热系数在0°C时只有0.569W/m.V，蓄冰槽内冷冻水是静态，没有流动性，结冰过程只能靠冰层逐层传递冷量完成，结冰速度缓慢、效率低下，双工况制冷主机的能效比(COP)大约在3.2?
3.75之间。另外，为了加快融冰放冷速度，蓄冰槽内冷冻水的空间占了一半，所以，静态蓄冰槽的蓄冰率不大于50%。
[0014]常规动态蓄冰空调系统，除了利用低温乙二醇溶液循环，制取低温冷冻水外，还需要开动大功率冷冻水泵，把冷冻水在蓄冰槽和制冰机中循环，冷冻水在经过制冰机中的冰核发生器时，逐渐形成浓度越来越大的冰浆。由于冰浆的浓度越来越大，为了保证冰浆的流动性，就需要加大冷冻水泵的功率，增加了耗电量。常规动态蓄冰空调系统制取的是冰浆，冰浆是冰、水混合物，蓄冷量不到固体冰块的一半，所以，动态蓄冰槽的蓄冰率不超过40?50%。
[0015]以上两种蓄冰槽，都因为系统复杂、蓄冰率低