專利名稱：一種冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)裝置，具體涉及一種冰蓄冷空調(diào)裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電力工業(yè)發(fā)展也同比較快。但在一些經(jīng) 濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)用電仍很緊張，成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，由于電網(wǎng)負(fù)荷率低，供 電系統(tǒng)的峰谷差大，造成用電高峰時(shí)供電緊缺，同時(shí)，城市生活、商業(yè)用電的 快速增長(zhǎng)，特別是夏季用電負(fù)荷的驟增，使得城市電網(wǎng)己遠(yuǎn)不能適應(yīng)，因此，"轉(zhuǎn) 移高峰電力"，充分利用夜間電能已成為政府和電力管理部門致力于緩解電力緊 缺的重要和長(zhǎng)遠(yuǎn)的措施之一，并通過(guò)制定用電峰谷分時(shí)電價(jià)政策等手段以推動(dòng) 電力"削峰填谷"的實(shí)現(xiàn)。
蓄冰空調(diào)系統(tǒng)，作為一項(xiàng)重要的蓄能技術(shù)，因其可以大大地緩解由于空調(diào)用 電負(fù)荷在用電峰谷時(shí)段的不均衡而造成電網(wǎng)峰谷差的加大，具有很強(qiáng)的"削峰 填谷"作用，它的應(yīng)用不但可以轉(zhuǎn)移電力高峰期用電量，平衡電網(wǎng)的峰谷差， 提高發(fā)電機(jī)組效率，而且可以減少新建電廠、蓄能電站的投資，減少環(huán)境污染， 有利于生態(tài)平衡，從而得到政府有關(guān)部門和各級(jí)電力部門的大力推廣和支持。
蓄冰空調(diào)系統(tǒng)即是在電力負(fù)荷很低的夜間用電低谷期，采用電制冷機(jī)制冷，
將冷量以冰的形式r:存起來(lái)，在電力負(fù)荷較高的白天，也就是用電高峰期，把 儲(chǔ)存的冷量釋放出來(lái)，以滿足建筑物空調(diào)負(fù)荷的需要，同時(shí)在空調(diào)負(fù)荷較小的 春秋季，減少電制冷機(jī)的開(kāi)啟，盡量融冰釋冷，滿足空調(diào)負(fù)荷，因此蓄冰空調(diào) 系統(tǒng)是一種平衡用電負(fù)荷的有效方法。在專利號(hào)03236023. 1的專利中，介紹了一種蓄冰空調(diào)，利用壓縮機(jī)、風(fēng)冷 換熱器、高壓貯液器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、氣液分離器及設(shè)置在外融冰蓄能槽內(nèi)部的盤 管換熱器構(gòu)成的制冷劑回路，其方案有效克服了風(fēng)冷式冷水機(jī)組在低空調(diào)負(fù)荷 時(shí)出現(xiàn)頻繁啟/停、空調(diào)系統(tǒng)的快速響應(yīng)性差以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺陷，但是其方 案只能其蓄冰槽直接取冰，當(dāng)蓄冰槽內(nèi)無(wú)冰時(shí)，壓縮機(jī)還是需要從那里經(jīng)過(guò)， 這里白天的用電負(fù)荷未起到調(diào)節(jié)作用，且在空調(diào)與蓄冰管路中沒(méi)有分路，不能 在空閑時(shí)間單獨(dú)對(duì)蓄冰槽進(jìn)行蓄冰。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種雙循環(huán)串聯(lián)冰蓄冷裝置，可實(shí)現(xiàn)多路運(yùn) 行，按需要提供多種供冷方案，在削峰填谷與制冷之間達(dá)到一個(gè)平衡，本方案 具體結(jié)構(gòu)如下 一種雙循環(huán)串聯(lián)冰蓄冷空調(diào)，包括壓縮機(jī)、蓄冰裝置、風(fēng)冷換 熱器、空調(diào)、氣液分離器和高壓貯液器，其改進(jìn)在于所述氣液分離器、壓縮 機(jī)、風(fēng)冷換熱器、高壓貯液器、蓄冰裝置依次串聯(lián)形成回路，所述蓄冰裝置與 氣液分離器之間安裝有溫度傳感器A和循環(huán)泵A，所述高壓貯液器與蓄冰裝置之 間連接有三通閥A，三通閥A的a 口連接高壓貯液器，b口連接蓄冰裝置，c口 連接在蓄冰裝置與溫度傳感器A之間管路上，所述蓄冰裝置出口端安裝有電動(dòng) 調(diào)節(jié)閥，所述溫度傳感器A與循環(huán)泵A之間管路上連接有三通閥B，三通閥B的 a 口連接溫度傳感器A、 b 口連接循環(huán)泵A、 c 口與板式交換機(jī)連接，所述三通閥 B的c 口與板式交換機(jī)進(jìn)口端之間管路上依次連接有循環(huán)泵B、溫度傳感器B、 膨脹閥，所述板式交換機(jī)出口端通過(guò)電子控制閥B與空調(diào)進(jìn)口端連接，空調(diào)出 口端通過(guò)循環(huán)泵C與板式交換機(jī)回水口連接，所述板式交換機(jī)出口端連接在三
5通閥Ba口與循環(huán)泵A之間的管路上，所述壓縮機(jī)與高壓貯液器之間有管路連接， 所述管路上安裝有電子控制閥A，
所述蓄冰裝置包括密封桶體、桶體內(nèi)的支撐架、盤在支撐架上的螺旋形盤 管，所述桶體內(nèi)壁含保溫層、防水層。
本方案的一優(yōu)選方式所述蓄冰裝置外壁上安裝有儲(chǔ)、溶冰量、水位液晶
顯不器o
本方案的再一優(yōu)選方式所述保溫層采用聚苯乙烯。 本方案的又一優(yōu)選方式所述盤管為塑料導(dǎo)熱材料且螺旋型繞成。 本方案的還一優(yōu)選方式所述風(fēng)冷散熱器與蓄冰裝置之間安裝有冷凝器。 本方案的還一優(yōu)選方式所述空調(diào)運(yùn)行模式采用PLC電子程序控制，能夠 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、信號(hào)傳輸。
本發(fā)明獨(dú)特的螺旋形導(dǎo)熱塑料盤管構(gòu)造和優(yōu)異的傳熱性能，在制冷未期，水 被凍結(jié)成12醒厚度的冰層包裹在盤管外壁上，冰層之間留有空隙，仍為0度的 水，沒(méi)有冰橋，這是非完全凍結(jié)式構(gòu)造的成功產(chǎn)品，內(nèi)融冰系統(tǒng)在融冰過(guò)程中， 隨著融冰比例的增加冰層與盤管之間形成水環(huán)，冰層受到外界水的浮力作用， 始終與盤管保持良好接觸，在冰融化到20-30%時(shí)，冰層破裂均勻散落在水中，
形成溫度均衡的o度冰水混合物，因此可保證換熱均勻，采用制冷劑乙二醇出 口溫度恒定，并可控制取冷過(guò)程，取冰率可達(dá)100%。內(nèi)融冰設(shè)備保持穩(wěn)定的2-3 度低溫融冰出口溫度，系統(tǒng)溫差可達(dá)10度，最大限度降低系統(tǒng)共它設(shè)備的容量， 節(jié)約設(shè)備初投資，螺旋形塑料盤管，雙方向盤繞，以支撐架固定卡口控制盤管 縱向、橫向間距，管內(nèi)紊流傳熱，熱交換充分有效，內(nèi)融冰設(shè)備可提供恒定的l 度冷凍水，區(qū)域供冷可減少CFC的使用和C02的排放，減少環(huán)境污染和全球性
6變暖，大溫差冷凍循環(huán)水減少流量40-60%，從而減少輸送冷凍水管徑、泵及空 調(diào)未端系統(tǒng)的成本。采用低溫送風(fēng)系統(tǒng)區(qū)別于常規(guī)全空氣空調(diào)系統(tǒng)13度的送風(fēng) 標(biāo)準(zhǔn)溫度，在空氣分布管道中向空調(diào)區(qū)域輸送4-10度的一次冷風(fēng)，經(jīng)過(guò)未端混 風(fēng)裝置的混合，向空調(diào)區(qū)域提供標(biāo)準(zhǔn)送風(fēng)溫度的冷風(fēng)。低溫送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)溫度 低，空氣流量低，降低了風(fēng)機(jī)功率和電耗，同時(shí)減少了風(fēng)道尺寸，大溫差的冷 冰水減少了供水量，水管及泵的規(guī)格尺寸，節(jié)約設(shè)備初投資和運(yùn)行費(fèi)用，低溫 空氣可以室內(nèi)空氣相對(duì)溫度，提高空調(diào)舒適性，抑制有害細(xì)菌的繁殖，大幅度 改善房間空氣質(zhì)量，通過(guò)電子控制可以方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到統(tǒng)一管理、分 散運(yùn)行的效果。


圖l蓄冷空調(diào)連接示意圖 圖2蓄冰裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
本方案的具體方式如下，氣液分離器3、壓縮機(jī)l、風(fēng)冷換熱器2、高壓貯 液器4、蓄冰裝置5、溫度傳感器A13和循環(huán)泵A15依次串聯(lián)形成回路，在高壓 lt液器4與蓄冰裝置5之間連接三通閥AIO，三通閥A10的a 口連接高壓貯液器 4， b口連接蓄冰裝置5， c 口連接在蓄冰裝置5與溫度傳感器A13之間管路上， 所述蓄冰裝置5出口端安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥12，溫度傳感器A13與循環(huán)泵A15之 間管路上連接有二通閥Bll，三通閥Bll的a 口連接溫度傳感器A13、 b 口連接 循環(huán)泵A15、 c口與板式交換機(jī)7連接，三通閥Bll的c 口與板式交換機(jī)7進(jìn)口端之間管路上依次連接有循環(huán)泵B16、溫度傳感器B14、膨脹閥18，板式交換機(jī) 7出口端通過(guò)電子控制閥C20與空調(diào)6進(jìn)口端連接，空調(diào)6出口端通過(guò)循環(huán)泵 C17與板式交換機(jī)7回水口連接，所述板式交換機(jī)7出口端連接在三通閥Blla 口與循環(huán)泵A15之間的管路上，壓縮機(jī)1與高壓貯液器4之間有分管路連接， 管路上安裝有電子控制閥A，
本結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)五種運(yùn)行模式，見(jiàn)下圖
運(yùn)行方式壓縮機(jī)循環(huán)泵A循環(huán)泵B溫度傳感器A溫度傳感器B
制冰開(kāi)開(kāi)關(guān)a—c
制冰同時(shí)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)a-b調(diào)節(jié)
制冷機(jī)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)a_ca-b
單融冰供冷關(guān)開(kāi)開(kāi)調(diào)節(jié)a-b
制冷機(jī)與蓄冰 裝置同時(shí)供冷開(kāi)開(kāi)開(kāi)調(diào)節(jié)a-b
制冰在此模式下，通過(guò)重量比為25%的工業(yè)抑制性乙烯乙二醇溶液的循環(huán)， 在蓄冰裝置中制冰，此間，壓縮機(jī)的工作狀況受到監(jiān)控，當(dāng)離開(kāi)壓縮機(jī)的乙二 醇達(dá)到最低出口溫度時(shí)，壓縮機(jī)即關(guān)閉。
制冰同時(shí)供冷當(dāng)制冰期間存在冷負(fù)荷時(shí)，用于制冷的一部分低溫乙烯乙二 醇被分送至冷負(fù)荷以滿足供冷需求，乙二醇分送量取決于樓宇水回路的設(shè)定溫 度。
單融冰供冷此時(shí)制冷機(jī)關(guān)閉，回流的熱乙烯乙二醇溶液通過(guò)融化貯存在蓄 冰裝置里的冰，被冷卻至所需要的溫度。
單壓縮機(jī)供冷此時(shí)開(kāi)啟壓縮機(jī)滿足樓宇全部冷負(fù)荷需求，乙二醇溶液不再 經(jīng)過(guò)蓄冰裝置，而直接流至空調(diào)，由壓縮機(jī)維持系統(tǒng)的設(shè)定溫度。
壓縮機(jī)與蓄冰裝置同時(shí)供冷壓縮機(jī)和蓄冰裝置同時(shí)運(yùn)行以滿足供冷需求，
8由空調(diào)側(cè)回流乙二醇溶液先經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)預(yù)冷，再流經(jīng)蓄冰裝置通過(guò)融冰冷卻至 設(shè)計(jì)溫度。
本方案中的蓄冰裝置采用密封桶體，在桶體內(nèi)安裝有支撐架、由導(dǎo)熱塑料盤 管以螺旋形方式盤繞在桶體內(nèi)的支撐架上，桶體內(nèi)壁有保溫層，在保溫層的前 后有都有防水層，在桶體的外壁上安裝有儲(chǔ)冰量傳感器、傳感器利用實(shí)際儲(chǔ)冰
量換算成4-20mA的電流輸出信號(hào)或是0. 5V的電壓信號(hào)，從而精確得出箱內(nèi)的 儲(chǔ)冰量，進(jìn)而決定冷量的輸出程度，顯示器還具備還水位測(cè)試功能，可以從顯 示器觀察水位高低得出箱內(nèi)冰量的多少。保溫層采用聚苯乙烯，厚度在80mm左 右。
本方案還可以在風(fēng)冷散熱器與蓄冰裝置之間安裝有冷凝器，以加快蓄冰的
速度o
在用熱交換器將乙二醇回路和樓宇的冷冰水回路隔開(kāi)，并可在冷冰水回路中 設(shè)置基載主機(jī)以滿足夜間冷負(fù)荷，如制冰時(shí)需要同時(shí)供冷，則在控制過(guò)程中需 要注意，不能蓄冰裝置輸出的低溫乙二醇通過(guò)循環(huán)泵送至冷負(fù)荷或熱交換器，
由于乙二醇溫度低于O度，熱交換器易結(jié)冰而被損壞，因此需要從旁路中繞過(guò)。 本方案的壓縮機(jī)在較高的蒸發(fā)溫度下工作，壓縮機(jī)的效率得到提高，蒸發(fā)溫 度每提高一度，壓縮機(jī)效率可提高3%，串聯(lián)比并聯(lián)具有輸出溫度穩(wěn)定，進(jìn)而系 統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，溫度差也可達(dá)到8-10度，，可提供1-4度冷凍水溫度，是大溫 差送水，送風(fēng)提供必要的前提條件。
換熱盤管固定在特殊設(shè)計(jì)的支撐鋼梁上，可以防止盤管和內(nèi)壁的防水層接觸， 避免損傷防水保溫層，制冷機(jī)的工作狀況受到監(jiān)控，當(dāng)離開(kāi)制冷機(jī)的乙二醇達(dá) 到最低出口溫度時(shí)，制冷機(jī)即關(guān)閉。
9本方案采用的板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通 過(guò)橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設(shè)備，板片組裝時(shí)，兩組交替排列，板與 板之間用粘結(jié)劑把橡膠密封板條固定好，可防止流體泄漏并使兩板之間形成狹 窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能 使流體在低流速成下形成湍流，以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果，板上有四個(gè)角孔，形 成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質(zhì)分別流入各自流道，形成逆流或并 流通過(guò)每個(gè)板片進(jìn)行熱量的交換。本方案的系統(tǒng)必須加裝溫度感應(yīng)裝置，此裝 置可直接控制蓄溶冰過(guò)程的自動(dòng)化，在本空調(diào)系統(tǒng)中采用電子程序控制，利用
PLC程序可以方便的監(jiān)控每一路的溫度運(yùn)行情況，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，統(tǒng)一管理， 對(duì)不同溫度要求，開(kāi)啟不同的運(yùn)行模式，能夠減少能源浪費(fèi)，最大限度的利用 空閑資源達(dá)到節(jié)能目的。
權(quán)利要求
1、一種雙循環(huán)串聯(lián)冰蓄冷空調(diào)，包括壓縮機(jī)(1)、蓄冰裝置(5)、風(fēng)冷換熱器(2)、空調(diào)(6)、氣液分離器(3)和高壓貯液器(4)，其特征在于所述氣液分離器(3)、壓縮機(jī)(1)、風(fēng)冷換熱器(2)、高壓貯液器(4)、蓄冰裝置(5)依次串聯(lián)形成回路，所述蓄冰裝置(5)與氣液分離器(3)之間安裝有溫度傳感器A(13)和循環(huán)泵A(15)，所述高壓貯液器(4)與蓄冰裝置(5)之間連接有三通閥A(10)，三通閥A(10)的a口連接高壓貯液器(4)，b口連接蓄冰裝置(5)，c口連接在蓄冰裝置(5)與溫度傳感器A(13)之間管路上，所述蓄冰裝置(5)出口端安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(12)，所述溫度傳感器A(13)與循環(huán)泵A(15)之間管路上連接有三通閥B(11)，三通閥B(11)的a口連接溫度傳感器A(13)、b口連接循環(huán)泵A(15)、c口與板式交換機(jī)(7)連接，所述三通閥B(11)的c口與板式交換機(jī)(7)進(jìn)口端之間管路上依次連接有循環(huán)泵B(16)、溫度傳感器B(14)、膨脹閥(18)，所述板式交換機(jī)(7)出口端通過(guò)電子控制閥B(20)與空調(diào)(6)進(jìn)口端連接，空調(diào)(6)出口端通過(guò)循環(huán)泵C(17)與板式交換機(jī)(7)回水口連接，所述板式交換機(jī)(7)出口端連接在三通閥B(11)a口與循環(huán)泵A(15)之間的管路上，所述壓縮機(jī)(1)與高壓貯液器(4)之間有管路連接，所述管路上安裝有電子控制閥A(19)，所述蓄冰裝置(5)包括密封桶體(26)、桶體內(nèi)的支撐架(23)、盤在支撐架上的螺旋形盤管(22)，所述桶體內(nèi)壁含保溫層(21)、防水層(27)。
2、 如權(quán)利要求1所述的冰蓄冷空調(diào)，其特征在于，所述蓄冰裝置(5)外 壁上安裝有儲(chǔ)、溶冰量、水位顯示器(24) (25)。
3、 如權(quán)利要求2所述的冰蓄冷空調(diào)，其特征在于，所述保溫層采用聚苯乙烯。
4、 如權(quán)利要求3所述的冰蓄冷空調(diào)，其特征在于，所述盤管(22)為塑料 導(dǎo)熱材料且單根繞成。
5、 如權(quán)利要求4所述的冰蓄冷空調(diào)，其特征在于，所述風(fēng)冷散熱器(2) 與蓄冰裝置(5)之間安裝有冷凝器。
6、 如權(quán)利要求5所述的冰蓄冷空調(diào)，其特征在于，所述空調(diào)運(yùn)行模式采用 PLC電子程序控制，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、信號(hào)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。本方案可以在五種供冷模式下工作，最大限度的利用了用電低谷時(shí)期的電力，使用雙串聯(lián)方式可以方便的對(duì)當(dāng)前各種狀態(tài)進(jìn)行適應(yīng)性改動(dòng)，獨(dú)特的蛇型鋼盤管構(gòu)造和優(yōu)異的傳熱性能，在制冷未期，水被凍結(jié)成25MM厚度的冰層包裹在盤管外壁上，冰層之間留有空隙，仍為0度的水，沒(méi)有冰橋，因此可保證換熱均勻，采用制冷劑乙二醇出口溫度恒定，并可控制取冷過(guò)程，取冰率可達(dá)100％。單根100米長(zhǎng)蛇形管盤繞在支撐架上，外融冰設(shè)備可提供恒定的1度冷凍水，區(qū)域供冷減少CFC的使用和CO₂的排放，本方案提供了一種平衡用電負(fù)荷的有效方法。
文檔編號(hào)F24F5/00GK101487613SQ20091000890
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者戴思嘉 申請(qǐng)人:戴思嘉