[发明专利]具有制冷、热交换、蓄冷复合功能的制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有制冷、热交换、蓄冷复合功能的制冷装置。

背景技术

随着社会的发展，许多场合需要一年四季进行供冷，目前单纯的采用压 缩制冷方式供冷的空调能耗较大。在春、秋、冬季，通常环境点环境温度会 低于用冷点的温度，这种情况下由于具备利用自然环境中的空气、水及土壤 进行冷却的条件，往往能够采用热交换方式来取代压缩制冷方式。

而在夏季时，由于昼夜电力负荷差异较大，电力公司通常会采用峰、谷、 平分时计费的方式收取电费。如果空调在夜间电费谷时工作，将能量以蓄能 材料的低温固态形式储存下来，白天电费处于峰值时，关闭耗电量较大的压 缩机，只开启耗电量较小的流体驱动装置和风机，将夜间蓄积的蓄能材料融 化，利用蓄能材料由固态变成液态释放潜热及显热来供冷，可起到移峰填谷 的作用，节约了电费开支。

目前市场上具有热交换功能的产品通常是用于换气的新风装置，排出的 空气在流经换热芯体时与吸入的新鲜空气之间进行显热或全热交换，只能回 收排出气体中的能量，并不能对用冷点的温度起调控作用，且具有现场安装 工作量较大，无法分体安装缺点。

市场上现有的蓄冷系统主要采用大型的蓄冰桶、槽，由冷冻机及泵、热 交换器等部件组成的中央系统，适用冷量需求较大的中央空调，现场需连接 管路和安装复杂的自动控制装置，不能够做到即装即用，也无法用于冷量需 求较小的场合。

发明内容

本发明目的是：提供一种不仅具备独立制冷，独立热交换、独立蓄冷系 统，且各系统之间能够相互协调、组合完成热交换-制冷，热交换-释冷以 及蓄冷-制冷及其它多种复合运作功能的制冷装置，以便适用于多种冷量需 求的场合，从而有效调节温度，节能降耗，节约开支。

本发明的技术方案是：一种具有制冷、热交换、蓄冷复合功能的制冷装 置，包括制冷系统、热交换系统和蓄冷系统；其特征在于：所述制冷系统包 括依次连接构成回路的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、第一电磁阀、 第一节流装置、第一蒸发器和气液分离器；所述热交换系统包括依次连接构 成回路的第一载冷剂箱、第一流体驱动装置、第一冷却器和第二冷却器；所 述蓄冷系统包括第一、第二蓄冷回路和释冷回路，所述第一蓄冷回路包括依 次相连的压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、第二电磁阀、第二节流装 置、第二蒸发器和气液分离器；第二蓄冷回路包括依次相连的第二载冷剂箱、 第二流体驱动装置、两位三通阀的第一通路、第二蒸发器和蓄冷桶；而所述 释冷回路包括依次相连的第二载冷剂箱、第二流体驱动装置、热交换器、两 位三通阀的第二通路、第二蒸发器和蓄冷桶。

本发明中当所述热交换系统与制冷系统复合运行时，第一电磁阀开启而 第二电磁阀关闭，且所述第一冷却器与冷凝器相对布置，而第二冷却器与第 一蒸发器相对布置，环境点冷却介质先流经第一冷却器再流经冷凝器，而用 冷点介质先流经第二冷却器再流经第一蒸发器。具体的运作过程如下：

所述第一流体驱动装置仅在环境点温度低于用冷点温度时才启动，其启 动后将第一载冷剂箱中的载冷剂泵入第一冷却器与环境点介质热交换冷却 后，进入第二冷却器，并与用冷点的介质进行换热，温度升高后回到第一载 冷剂箱，再次被第一流体驱动装置吸入，连续循环实现换热；同时压缩机将 冷媒压缩成高温高压气体进入冷凝器与环境点介质换热，冷凝成液体后，进 入储液罐，经干燥过滤器过滤后通过打开的第一电磁阀及第一节流装置进入 第一蒸发器，液态冷媒在第一蒸发器内蒸发吸热变成气态，再次被压缩机吸 入，反复上述过程达到制冷目的；此过程中环境点冷却介质先流经第一冷却 器再流经冷凝器，而用冷点介质先流经第二冷却器再流经第一蒸发器，且用 冷点介质是被阶梯状冷却的。

本发明中当所述蓄冷系统与制冷系统复合运行时，第一电磁阀和第二电 磁阀均开启，且两位三通阀的第一通路接通，部分液态冷媒进入第二蒸发器 与载冷剂换热，而其余液态冷媒则进入第一蒸发器，蒸发气化以冷却用冷点 介质。具体的运作过程如下：