[發明專利]動態冰蓄冷制冷設備

有效

• 申請號: 201010209003.8
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101881492A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 于榮富;林建振
• 申請（專利權）人: 上海弗格森制冷設備有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/02;F24F13/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術領域

本發明涉及冰蓄冷設備技術領域，特別涉及一種動態冰蓄冷制冷設備。

背景技術

冰蓄冷空調系統，是利用夜間電網低負荷期的廉價電力進行制冰，在白天電網供電緊張的情況下，停止制冷機組運行，空調系統利用夜間制冷機組所制的冰作為冷源，提供給需要供冷的場所。移峰填谷，即緩解電網供電緊張，又利用夜間廉價電費，節省空調制冷機組的整體運行成本，因此在世界范圍內得到迅速發展。

目前冰蓄冷中央空調系統主要采用“冰球”、“冰盤管”蓄冷系統。

冰球蓄冷系統介紹：冰球外表面為聚乙烯材質，外形為直徑100mm左右的圓球，表面設有多個凹坑，球內水結冰膨脹時，結冰時凹坑凸起，防止脹裂。將很多冰球放入裝有乙二醇載冷劑的大蓄冰槽中，冰球通過與乙二醇熱交換，球內的水結冰蓄冷、融冰吸熱，實現冰蓄冷功能。

冰球冰蓄冷系統的一些不足之處如下：冰球蓄冷系統采用乙二醇載冷劑，帶有載冷劑的制冷方式均為二次傳熱制冷方式，即制冷劑與載冷劑先換熱，之后載冷劑再與冰球換熱，制冷效率低；球內冷水凍結膨脹時，通過球表面凹處凸起緩解應力，凹面反復動作，容易開裂，而且結冰膨脹不一定會在凹處形成；冰球的直徑通常為100～120mm，由于冰的熱阻大，外部的冷量至少要通過20-30mm厚的冰層才能抵達中心點，冰球越中心的冷水越難結成冰，空間利用率低，蓄冷量低；冰球表層本身使用聚乙烯材質，傳熱性能差。

冰盤管蓄冷系統介紹：冰盤管即采用不銹鋼SUS304材質的管，盤管外表面附帶翅片，盤管一般為多組并聯，放置在一個裝有水的大蓄冰槽內，蓄冰槽內的水與盤管內部的載冷劑熱交換，在制冷蓄冷時，冰盤管外表面結成冰，儲存冷量；在融冰吸熱時，盤管外表面的冰融化，釋放冷量，實現冰蓄冷功能。

冰盤管蓄冷系統的一些不足之處如下：冰盤管蓄冷系統采用載冷劑，帶有載冷劑的制冷方式均為二次傳熱制冷方式，即制冷劑與載冷劑先換熱，之后載冷劑再與水換熱，制冷效率低；冰盤管擺放在蓄冰槽內時，管與管之間的間隙要小，所有用的盤管較多，一般采用價格高昂的SUS304不銹鋼管。投入成本高；盤管外部冰結的越厚，傳熱效果越差，所以冰盤管外部的結冰厚度一般都比較薄，蓄冷能力低；盤管較多，而且放置在蓄冰槽中，發生泄漏，不方便維修。

發明內容

本發明解決的技術問題是：為了解決常用的冰蓄冷系統結冰厚度不易控制，傳熱效果差，制冰能力低，蓄冷量低等問題，提供了一種動態冰蓄冷制冷設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種動態冰蓄冷制冷設備，包括制冷機組、蒸發器和盛水的蓄冰池，制冷機組的回氣管、熱氣管和供液管分別與蒸發器連通，回氣管上安裝有回氣恒壓電磁閥，熱氣管上安裝有熱氟電磁閥，供液管內裝有制冷劑，供液管上安裝有供液電磁閥；蒸發器為板片式蒸發器，蒸發器的板片內具有制冷劑流道，蒸發器安裝在蓄冰池的頂部，蓄冰池上安裝有溫度傳感器、高料位開關和低料位開關，蓄冰池外安裝有內部循環泵，內部循環泵通過循環水管與蒸發器頂部連通；蓄冰池上連接有空調出水管和空調回水管，空調出水管上安裝有空調出水泵，空調出水管與空調回水管之間設有溫度比例調節閥，空調回水管與循環水管連通。

蒸發器上方設置有將水均勻分灑在板片外表面的分水槽。

供液管末端連接有分液器，分液器與蒸發器的制冷劑流道連通。

高料位開關和低料位開關都為阻旋式料位開關。

蓄冰池內安裝有冰水過濾網。

溫度傳感器的設定溫度為2℃。

制冷機組設定的預冷蒸發溫度為-3℃。

制冷機組設定的制冰蒸發溫度為-10℃。

制冷機組設定的制冷蒸發溫度為2℃。

本發明的有益效果是：制冰蓄冷時，利用內部循環水與制冷劑直接熱交換制冰；融冰吸熱時，采用空調回水與冰塊直接混合熱交換，制冰、融冰過程不采用載冷劑，提高換熱效率及制冷效率；

動態制冰模式，板片結冰面結冰厚度達到5-15mm時，利用熱氟將板片外的冰塊脫落，脫落后的冰直接儲存在蓄冰池內，板片蒸發器脫冰后再重新開始制冰，避免在蓄冰過程中，冰層過厚，造成換熱效果差，制冰能力低、蓄冷量低等問題，實驗證明制造5-15mm厚度的冰塊，傳熱效果最好、制冰的效率最高、系統的運行最經濟；

可實現雙工況運行：制冰蓄冷模式和冷水機模式，制冰蓄冷模式時制冷機組全負荷運行，蒸發溫度-10℃左右，進行制冰蓄冷；冷水機模式下，制冷機組卸載或部分制冷機組停止運行，蒸發溫度+2℃，直接將+12℃空調回水溫度降低至+7℃；