專(zhuān)利名稱(chēng)：一種動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種冰蓄冷設(shè)備，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備，屬于 冰蓄冷設(shè)備的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，是利用電網(wǎng)低負(fù)荷期的廉價(jià)電力，將制冷系統(tǒng)制取 的冷量貯存在水中，把水制成冰；在電價(jià)昂貴的電網(wǎng)高負(fù)荷期，將冰中貯 存的冷量釋放出來(lái)向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而減少電網(wǎng)高負(fù)荷期對(duì)電力的需求， 實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)"移峰填谷"的空調(diào)系統(tǒng)。在供電緊張的地區(qū)，冰蓄冷系統(tǒng) 甚至可以實(shí)現(xiàn)"負(fù)荷轉(zhuǎn)移"，將電力供應(yīng)緊張的時(shí)間段的冷負(fù)荷轉(zhuǎn)移到電力 供應(yīng)充足的時(shí)間段，提高空調(diào)系統(tǒng)的適用范圍，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會(huì)效益，在世界范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展。傳統(tǒng)制冰設(shè)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(guò)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(shè) 備采用單獨(dú)的制冰機(jī)組或制冰空調(diào)雙工況機(jī)組，需要大量的前期投資購(gòu)買(mǎi) 該機(jī)組，原有普通空調(diào)機(jī)組只能輔助運(yùn)行，造成極大浪費(fèi)。同時(shí)在制冰工況下，由于蒸發(fā)溫度低，機(jī)組COP值降低相當(dāng)明顯，下降達(dá)到33%以上， 由于制冰機(jī)組耗電量大，C0P值的降低帶來(lái)大量的電力損耗，加上循環(huán)泵和二次泵的電力消耗，經(jīng)濟(jì)效益低，如果峰谷電價(jià)差值不大的話(huà)，則冰蓄 冷空調(diào)系統(tǒng)推廣受到限制。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種換熱效率高，系統(tǒng)投 資小，成本低，設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，整體運(yùn)行效率高的動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備。本實(shí) 用新型釆用整體模塊式安裝，使用簡(jiǎn)單、安全。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備，包括冰蓄 冷儲(chǔ)冰罐、第一閥門(mén)、第一換熱器、水泵、氣體壓縮機(jī)、換熱器、第二閥 門(mén)、膨脹閥和控制系統(tǒng)，其中水泵的抽水口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐的底部相通， 水泵的出水口與換熱器的換熱管的進(jìn)水口相通，第一換熱器的換熱管的出 水口與置于冰蓄冷儲(chǔ)冰罐頂部的噴嘴連接，且第一換熱器的換熱介質(zhì)入水 口通過(guò)第 一 閥門(mén)與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水管連接，第 一換熱器的換熱介質(zhì) 出水口與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管連接，氣體壓縮機(jī)的氣態(tài)制冷劑入口與 內(nèi)置有低壓氣態(tài)正丁烷的冰蓄冷儲(chǔ)冰罐的頂部相通，氣體壓縮機(jī)的中溫中 壓氣態(tài)制冷劑出口與換熱器的換熱管制冷劑進(jìn)口相通，換熱器的換熱管的 低溫中壓液態(tài)制冷劑出口與膨脹閥的入口相通，膨脹閥的低溫低壓液態(tài)制 冷劑出口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐的底部相通，且換熱器的換熱介質(zhì)入口通過(guò)第二 閥門(mén)與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管連接，換熱器的換熱介質(zhì)出水口與空調(diào)系 統(tǒng)的冷凍水回水管連接。上述第一閥門(mén)、第二閥門(mén)為電動(dòng)閩。上述水泵為可調(diào)節(jié)變流量水泵。本實(shí)用新型由于釆用正丁烷作為制冷劑，冰作為蓄冷介質(zhì)，兩者釆用 直接接觸，利用正丁烷沸點(diǎn)低于水的凝固點(diǎn)、密度比水和冰的密度都小、 且流動(dòng)性好等的物理特性，進(jìn)行制冰蓄冷。本實(shí)用新型冰蓄冷設(shè)備在使用時(shí)分為制冰和融冰過(guò)程，制冰過(guò)程通過(guò)正丁烷帶走熱量將冷水變成冰蓄冷, 融冰過(guò)程通過(guò)冰融化向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而大大提高空調(diào)系統(tǒng)的適用范圍。 本實(shí)用新型整個(gè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備釆用模塊化冰蓄冷組件，可直接加裝在普 通中央空調(diào)系統(tǒng)中，用戶(hù)只需要連接外部管路，即可完成高效的冰蓄冷空 調(diào)系統(tǒng)安裝。本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的動(dòng)態(tài)冰 蓄冷設(shè)備。


圖1為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備的原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備的原理圖如圖l所示，包括冰蓄冷儲(chǔ)冰罐 6、第一閥門(mén)3、第一換熱器4、水泵5、氣體壓縮機(jī)7、換熱器8、第二閥 門(mén)9、膨脹閩12和控制系統(tǒng)，其中水泵5的抽水口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的底 部相通，水泵5的出水口與換熱器4的換熱管的進(jìn)水口相通，第一換熱器 4的換熱管的出水口與置于冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6頂部的噴嘴連接，且第一換熱 器4的換熱介質(zhì)入水口通過(guò)第一閥門(mén)3與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水管l連接， 第一換熱器4的換熱介質(zhì)出水口與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管2連接，氣體 壓縮機(jī)7的氣態(tài)制冷劑入口與內(nèi)置有低壓氣態(tài)正丁烷的冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的 頂部相通，氣體壓縮機(jī)7的中溫中壓氣態(tài)制冷劑出口與換熱器8的換熱管 制冷劑進(jìn)口相通，換熱器8的換熱管的低溫中壓液態(tài)制冷劑出口與膨脹閥 12的入口相通，膨脹閥12的低溫低壓液態(tài)制冷劑出口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6 的底部相通，且換熱器8的換熱介質(zhì)入口通過(guò)第二閥門(mén)9與空調(diào)系統(tǒng)的冷 凍水供水管10連接，換熱器8的換熱介質(zhì)出水口與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水 管11連接。本實(shí)施例中，上述第一閥門(mén)3、第二閥門(mén)9為電動(dòng)閩，如電磁閥等。 上述水泵5為可調(diào)節(jié)變流量水泵。上述控制系統(tǒng)采用常用電控系統(tǒng)。本實(shí)用新型整個(gè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備釆用模塊化冰蓄冷組件，可直接加裝在普通中央空調(diào)系統(tǒng)中，用戶(hù)只需要連接外部管路，即可完成高效的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)安裝。本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備運(yùn)行分為制冰和融冰過(guò)程，制冰過(guò)程通過(guò)正丁烷帶走熱量將冷水變成冰蓄冷，融冰過(guò)程通過(guò)冰融化向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而大大提髙空調(diào)系統(tǒng)的適用范圍。其具體運(yùn)行過(guò)程如下 制冰過(guò)程控制系統(tǒng)控制第一閥門(mén)3關(guān)閉，水泵5小流量運(yùn)行，冷水 從冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的底部抽出，噴淋到儲(chǔ)冰罐頂部；氣體壓縮機(jī)7運(yùn)行， 抽取冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6頂部的低壓氣態(tài)正丁烷，壓縮成中溫中壓的氣態(tài)正丁 垸，輸送到換熱器8;第二閥門(mén)9打開(kāi)，連接空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管10， 通過(guò)低溫冷凍水將中溫中壓的氣態(tài)正丁烷冷卻到低溫中壓的液態(tài)正丁烷； 低溫中壓的液態(tài)正丁烷從換熱器8輸出后，再通過(guò)膨脹閩12膨脹減壓，輸 出到冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的底部；由于液態(tài)低溫正丁烷密度比水小，開(kāi)始上升，并在上升的過(guò)程中與水進(jìn)行充分的熱交換，逐漸氣化，并將水冷卻，降低 水溫，直到水溫下降到0'C,使水開(kāi)始結(jié)冰；由于冰密度也比水小，浮在 水面上，在噴淋水和正丁烷氣泡不停的作用下，冰結(jié)晶始終不能成塊，避 免出現(xiàn)封閉正丁烷流動(dòng)的情況；在運(yùn)行一段時(shí)間后，冰晶逐漸增多，在增 長(zhǎng)到設(shè)定值時(shí)，制冰工作停止；氣體壓縮機(jī)7和第二閥門(mén)9關(guān)閉，水泵5 小流量運(yùn)行，避免出現(xiàn)冰晶結(jié)塊和水管內(nèi)結(jié)冰等問(wèn)題。融冰過(guò)程在電價(jià)昂貴的電網(wǎng)高負(fù)荷期或需要供冷時(shí)，可將冰中貯 存的冷量釋放出來(lái)向空調(diào)系統(tǒng)供冷；此時(shí)，氣體壓縮機(jī)7和第二閩門(mén)9關(guān)閉；第一閥門(mén)3打開(kāi)，接通空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水管1;水泵5大流量運(yùn) 行，從冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的底部抽取低溫水，通過(guò)換熱器4換熱后溫度上升 成中溫水；輸送到冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的頂部開(kāi)始噴淋，中溫水與冰蓄冷儲(chǔ)冰 罐6內(nèi)的冰晶進(jìn)行直接接觸式的換熱，融化部分冰晶，使中溫水降溫成低 溫水；并與冰晶融化水一起，通過(guò)冰晶層下降到冰蓄冷儲(chǔ)冰罐6的底部， 重新通過(guò)水泵5輸送開(kāi)始換熱過(guò)程；直到全部冰晶融化，水溫上升到設(shè)定 值，水泵5和第一閥門(mén)3關(guān)閉，融冰過(guò)程結(jié)東。
權(quán)利要求1、一種動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備，其特征在于包括冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)、第一閥門(mén)(3)、第一換熱器(4)、水泵(5)、氣體壓縮機(jī)(7)、換熱器(8)、第二閥門(mén)(9)、膨脹閥(12)和控制系統(tǒng)，其中水泵(5)的抽水口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)的底部相通，水泵(5)的出水口與換熱器(4)的換熱管的進(jìn)水口相通，第一換熱器(4)的換熱管的出水口與置于冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)頂部的噴嘴連接，且第一換熱器(4)的換熱介質(zhì)入水口通過(guò)第一閥門(mén)(3)與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水管(1)連接，第一換熱器(4)的換熱介質(zhì)出水口與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管(2)連接，氣體壓縮機(jī)(7)的氣態(tài)制冷劑入口與內(nèi)置有低壓氣態(tài)正丁烷的冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)的頂部相通，氣體壓縮機(jī)(7)的中溫中壓氣態(tài)制冷劑出口與換熱器(8)的換熱管制冷劑進(jìn)口相通，換熱器(8)的換熱管的低溫中壓液態(tài)制冷劑出口與膨脹閥(12)的入口相通，膨脹閥(12)的低溫低壓液態(tài)制冷劑出口與冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)的底部相通，且換熱器(8)的換熱介質(zhì)入口通過(guò)第二閥門(mén)(9)與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水供水管(10)連接，換熱器(8)的換熱介質(zhì)出水口與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水回水管(11)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備，其特征在于上述第一閥門(mén)(3 )、 第二閥門(mén)(9)為電動(dòng)閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備，其特征在于上述水泵(5) 為可調(diào)節(jié)變流量水泵。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備。冰蓄冷儲(chǔ)冰罐(6)、第一閥門(mén)(3)、第一換熱器(4)、水泵(5)、氣體壓縮機(jī)(7)、換熱器(8)、第二閥門(mén)(9)、膨脹閥(12)和控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型采用正丁烷作為制冷劑，冰作為蓄冷介質(zhì)，兩者采用直接接觸，利用正丁烷沸點(diǎn)低于水的凝固點(diǎn)、密度比水和冰的密度都小、且流動(dòng)性好等的物理特性，進(jìn)行制冰蓄冷。本實(shí)用新型冰蓄冷設(shè)備在使用時(shí)分為制冰和融冰過(guò)程，制冰過(guò)程通過(guò)正丁烷帶走熱量將冷水變成冰蓄冷，融冰過(guò)程通過(guò)冰融化向空調(diào)系統(tǒng)供冷，從而大大提高空調(diào)系統(tǒng)的適用范圍。本實(shí)用新型整個(gè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷設(shè)備采用模塊化冰蓄冷組件，可直接加裝在普通中央空調(diào)系統(tǒng)中，用戶(hù)只需要連接外部管路，即可完成高效的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)安裝。
文檔編號(hào)F25C1/00GK201126289SQ20072005820
公開(kāi)日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者杰 鄒, 陳舒萍 申請(qǐng)人:鄒 杰;陳舒萍