[发明专利]动态蓄冰装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制冷或蓄冷的方法和设备，尤其涉及一种动态蓄冰的方法或设备。

背景技术

现有的蓄冰装置，是利用电网低负荷期的廉价电力，如夜间电力，通过载冷剂(通常为乙二醇水溶液)将制冷系统制取的冷量贮存在水中，把水冻结成冰；而在电价昂贵的电网高负荷期，如白天，将冰中的冷量释放，从而减少电网高负荷期对电力的要求、实现电力系统“移峰填谷”的空调系统。在供电紧张的地区，蓄冰系统可以实现“负荷转移”——将电力供应高峰时段的冷负荷转移到电力负荷低谷时段，提高能源利用效率，解决电力高峰期电力供应问题。因此，该技术受到了用户的欢迎和电力部门的电力政策的大力支持，在国内迅速发展。目前由于静态制冰系统简单，现已成为蓄冰系统的主流。然而，静态制冰法有其自身的缺点，在蓄冰槽内冰层的增厚使热阻增大，导致制冷机的制冷系数(COP)降低，另外静态制冰系统中还存在冰块相互粘连导致水路堵塞的现象，不但热效率较低，造成能源浪费，冰块相互粘连导致水路堵塞还容易损坏设备。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种动态蓄冰装置。

本发明还提供一种上述动态蓄冰装置的控制方法。

本发明所要解决的技术问题通过如下技术方案实现：一种动态蓄冰装置，其包含控制器、扰动水泵、蓄冰槽、至少一组用于流通载冷剂的载冷剂盘管、以及至少一个用于测试蓄冷材料温度的传感器，载冷剂盘管均匀布置在蓄冰槽空间内，传感器和扰动水泵分别通过数据线与控制器连接，扰动水泵进水端口通过管道和蓄冰槽底部的出水端口连接，其出水端口通过管道与蓄冰槽顶部的入水端口连接，传感器均匀布置在蓄冰槽的空间内。

所述载冷剂盘管由直径9.525mm的“U”型管和直径为16mm的进水管、回水管组成，“U”型管的两端分别与进水管、回水管连接，每排载冷剂盘管上“U”型管的数量由实际所需的制冷量确定，所述“U”型管和分别连接在“U”型管两端的进水管、回水管组成。所述“U”型管采用铝管，所述进水管、回水管采用铝管或铜管。在蓄冰槽中布置所述载冷剂盘管的排数也由实际所需的制冷量确定。

一种上述动态蓄冰装置的控制方法，在控制器中设定传感器每2秒进行一次温度数据的采集，控制器对所采集的温度数据每间隔一分钟求一次平均值，当传感器所采集的温度数据的最大值与所述平均值的偏差大于5℃时，由控制器发出启动信号启动扰动水泵；当传感器所采集的温度的最大值与所述平均值的偏差小于2℃时，由控制器发出关闭信号关闭扰动水泵。

本发明的有益效果是蓄冰装置在蓄冷或融冰时，一方面控制器通过对蓄冰槽内分布的传感器所感应到的温度数据的监测来控制扰动水泵的运行和关闭，从而保证蓄冰槽内的蓄冷材料保持均匀的温度，另一方面由于载冷剂盘管的有效面积较大，使得换热效率大大提高，从而有效地避免了传统的静态制冰系统内冰层的增厚使热阻增大，导致制冷机的制冷系数(COP)降低情况，也克服了静态制冰系统中存在的冰块相互粘连导致水路堵塞的现象。

附图说明

图1为本发明载冷剂盘管主视图、侧视图、俯视图。

图2为本发明动态蓄冰装置内布4温度测点示意图。

图3为本发明动态蓄冰装置内布9温度测点示意图。

具体实施方式

参照图1，载冷剂盘管4由直径9.525mm的“U”型管43和直径为16mm的进水管41、回水管42组成，“U”型管43的两端分别与进水管41、回水管42连接，每排载冷剂盘4管由40根“U”型管43和分别连接在“U”型管43两端的进水管41、回水管42组成。所述“U”型管43采用铝管，所述进水管41、回水管42采用铝管或铜管。

一种动态蓄冰装置实施方式，参见图2，控制器1选用可编程控制器(Programmable logic Controller)即PLC控制器、水泵2、蓄冰槽3、载冷剂盘管4、温度传感器5、6、7、8，以及相应的管道和数据线。温度传感器5、6、7、8均匀的设置在蓄冰槽3的空间内，采用20排载冷剂盘管4也均匀设置在蓄冰槽3的空间内，水泵2的进水端口通过管道与蓄冰槽3底部的出水端口相连接，水泵2的出水端口通过管道与蓄冰槽3的进水端口相连接，使水泵2与蓄冰槽3构成闭合的环路。

在PLC控制器1中设定：温度传感器传送数据的时间间隔为2秒一次，对所传送的数据每隔一分钟求一次平均值。