[發明專利]一種動態冰蓄冷方法及設備

有效

• 申請號: 200710030824.3
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN101140125A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 陳舒萍;鄒杰
• 申請（專利權）人: 鄒杰;陳舒萍
• 主分類號: F25C1/00
• 分類號: F25C1/00;F24F5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術領域：

本發明是一種冰蓄冷方法及設備，尤其涉及一種動態冰蓄冷方法及設備，屬于冰蓄冷方法及設備的改造技術。

背景技術：

冰蓄冷空調系統，是利用電網低負荷期的廉價電力，將制冷系統制取的冷量貯存在水中，把水制成冰；在電價昂貴的電網高負荷期，將冰中貯存的冷量釋放出來向空調系統供冷，從而減少電網高負荷期對電力的需求，實現電力系統“移峰填谷”的空調系統。在供電緊張的地區，冰蓄冷系統甚至可以實現“負荷轉移”，將電力供應緊張的時間段的冷負荷轉移到電力供應充足的時間段，提高空調系統的適用范圍，并取得良好的經濟效益和社會效益，在世界范圍內得到迅速發展。

傳統制冰設備一般采用乙烯乙二醇溶液為制冷劑的非直接接觸式制冰裝置，由于載冷劑不與冰水直接接觸，其傳熱過程存在著管道間傳熱溫差和管道表面形成冰層而引起的熱阻，使其傳熱效率大大下降，并且由于傳熱效率低，必須配備大量的換熱管，增加了成本和體積。而且普通制冰設備采用單獨的制冰機組或制冰空調雙工況機組，需要大量的前期投資購買該機組，原有普通空調機組只能輔助運行，造成極大浪費。同時在制冰工況下，由于蒸發溫度低，機組COP值降低相當明顯，下降達到33％以上，由于制冰機組耗電量大，COP值的降低帶來大量的電力損耗，加上循環泵和二次泵的電力消耗，經濟效益低，如果峰谷電價差值不大的話，冰蓄冷空調系統很難推廣。

發明內容：

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種采用新型載冷劑，通過載冷劑和冰水直接接觸換熱，實現制冷蓄冷，提高傳熱效率的動態冰蓄冷方法。

本發明的另一目的在于提供一種換熱效率高，系統投資小，成本低，設備安裝簡單，整體運行效率高的動態冰蓄冷設備。本發明采用整體模塊式安裝，使用簡單、安全。

本發明的技術方案是：本發明的動態冰蓄冷方法，采用正丁烷作為制冷劑、冰作為蓄冷介質，其包括有如下制冰和融冰二個循環過程：

1)制冰過程：在制冰循環過程中，正丁烷與冷水直接接觸，正丁烷蒸發帶走熱量，使水變成冰；

2)在融冰循環過程中，冷水與冰直接接觸，吸熱降低溫度，向系統外供冷。

本發明的動態冰蓄冷方法所用的設備，包括冰蓄冷儲冰罐、第一閥門、第一換熱器、水泵、氣體壓縮機、換熱器、第二閥門、膨脹閥和控制系統，其中水泵的抽水口與冰蓄冷儲冰罐的底部相通，水泵的出水口與換熱器的換熱管的進水口相通，第一換熱器的換熱管的出水口與置于冰蓄冷儲冰罐頂部的噴嘴連接，且第一換熱器的換熱介質入水口通過第一閥門與空調系統的冷凍水回水管連接，第一換熱器的換熱介質出水口與空調系統的冷凍水供水管連接，氣體壓縮機的氣態制冷劑入口與內置有低壓氣態正丁烷的冰蓄冷儲冰罐的頂部相通，氣體壓縮機的中溫中壓氣態制冷劑出口與換熱器的換熱管制冷劑進口相通，換熱器的換熱管的低溫中壓液態制冷劑出口與膨脹閥的入口相通，膨脹閥的低溫低壓液態制冷劑出口與冰蓄冷儲冰罐的底部相通，且換熱器的換熱介質入口通過第二閥門與空調系統的冷凍水供水管連接，換熱器的換熱介質出水口與空調系統的冷凍水回水管連接。

本發明的動態冰蓄冷方法所用的設備，包括冰蓄冷儲冰罐、第一閥門、水泵、氣體壓縮機、換熱器、第二閥門、膨脹閥、第三閥門和控制系統，其中水泵的抽水口與冰蓄冷儲冰罐的底部相通及通過第三閥門與空調系統的冷凍水供水管連接，水泵的出水口與置于冰蓄冷儲冰罐頂部的噴嘴連接，且冰蓄冷儲冰罐頂部的噴嘴通過第一閥門與空調系統的冷凍水回水管連接，氣體壓縮機的氣態制冷劑入口與內置有低壓氣態正丁烷的冰蓄冷儲冰罐的頂部相通，氣體壓縮機的中溫中壓氣態制冷劑出口與換熱器的換熱管制冷劑進口相通，換熱器的換熱管的低溫中壓液態制冷劑出口與膨脹閥的入口相通，膨脹閥的低溫低壓液態制冷劑出口與冰蓄冷儲冰罐的底部相通，且換熱器的換熱介質入口通過第二閥門與空調系統的冷凍水供水管連接，換熱器的換熱介質出水口與空調系統的冷凍水回水管連接。

上述第一閥門、第二閥門為電動閥，第三閥門也為電動閥。

上述水泵為可調節變流量水泵。