[实用新型]一种户用新型高效静态制冰间接融冰供冷空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型高效率静态制冰和融冰换冷供冷的空调系统，属于制冷空调系统，特别是冰蓄冷供冷空调系统的设计与制造领域。

背景技术

冰蓄冷技术在实现建筑节能降耗，电网“移峰填谷”，提高电网负荷率等方面意义重大。发达国家率先将蓄冰技术引入到建筑空调系统中，现已大面积普及应用了该技术。我国从上世纪90年代开始研究冰蓄冷技术，现也取得长足进步，建立了大量冰蓄冷供冷工程。

冰蓄冷空调系统利用水放热转化冰储冷，冰吸热相变为水释放冷量的工作原理。可在晚上电网负荷低谷期，利用便宜的电能驱动制冰机满负荷制冰蓄存冷量，在白天电网负荷高峰期，将蓄存的冷量释放供给建筑物空调系统，不仅合理利用电力资源，还降低供冷系统使用成本。

冰蓄冷空调系统蓄冰释冷主要有两种方式，一种是采用动态流冰蓄冷直接释冷，另一种为静态冰块蓄冷间接释冷。采用动态流冰蓄能直接释冷技术的空调系统稳定性高，制冷效果好，释冷效率优，但系统设计复杂，设备要求较高，投资成本高，适用于大型供冷工程，如大型商场、医院、学校、写字楼等大型集中供冷建筑。采用静态冰块蓄冷间接释冷技术空调系统具有供冷稳定，结构简单，成本低廉等优点，但需要解决过冷现象，冰块过冷不仅会造成能源浪费，而且会导致制冷剂或换冷工质结冰膨胀破坏蒸发器和换冷装置。

发明内容

为克服静态制冰蓄冷间接释冷空调系统现有技术的不足，本实用新型提供了一种户用新型高效静态制冰间接融冰供冷空调系统，要解决的技术问题是有效解决静态制冰过程中过冷现象，提高制冷效率，提升能量综合利用率，降低户用成本。

为解决上诉技术问题，本实用新型的技术方案为：

1.优化传统静态制冰系统浸入式蒸发器结构，解决静态冰块过冷现象，减少能量浪费。

传统静态制冰间接融冰供冷空调系统采用蒸发器浸入水槽，低温制冷工质流经蒸发器吸热，不断带走水槽中水的能量，促使水降温直到结冰，随着制冷工质不断抽取热量，冰块温度会逐步降低，造成过冷现象，整个系统COP随着过冷冰出现而逐渐减小，能量浪费严重。应对传统静态制冰系统进行结构改造优化，可将传统分开布置的静态制冰系统和间接融冰系统整合在一起合二为一。

静态制冰间接融冰供冷空调系统结构及运行情况如图1所示，图1中1为储冰槽，2为静态制冰间接融冰供冷系统。结构改造优化具体措施为：

a.将传统制冰系统蒸发器与间接融冰换冷装置组装在一起，如图2-7所示。蒸发器制冷同时，部分冷量可直接传导供冷装置供空调，实现与普通家用空调具有即开即供冷功能，提高系统的实用性，还增加能量传递速率，优化系统性能。边制冷边供冷过程中，供冷装置分流了部分制冷量，减少蒸发器流向冰块冷量，可缓解蒸发器周围冰块过冷现象。用电高负荷时段，采用蓄存的冰块供冷，换冷装置直接从制取冰块中心开始取冷，可提升冷量传递速率，保障供冷效率。

b.传统制冰系统将整一个大蒸发器浸入水中制冰，不仅会产生过冷浪费能量现象，而且制冷效率随着过冷现象出现而逐渐下降。因为制冷工质在蒸发器较长的流道内流动时，温度会逐步增加，吸热能力逐渐降低，到后来出现制冷工质只流动，不吸热，即不在产生冰块。采用的优化措施为，将传统较长的蒸发器截断，缩小单一蒸发器尺寸，分散分布在冰槽不同部位同时制冰，如图1所示，蓄冰槽1中分布多个制冰系统2。不仅减小单一冰块体积，降低过冷现象，而且还缩短单一回路中制冷工质在蒸发器内流动路程，提高制冷效率。因间接融冰换冷装置与静态制冰蒸发器组合安装在一起，也采用同种措施优化换冷装置。

c.为解决制冰过程中过冷现象，提高制冰效率，还对单一制冷回路中的蒸发器更深一步进行优化。将传统盘管式蒸发器优化为并联分流式蒸发器，如图2所示，制冰蒸发器28前段，采用分流器25将制冷工质分流到各个蒸发器28支路，蒸发器28后端采用汇流器26收集吸热后的工质。进一步缩短制冷工质吸热流程，提高制冷效率，同时采取多路分流、多点制冷的方法，有效解决制冰过程中的过冷现象。同理，采用同种措施优化换冷装置，如图3所示。在换冷装置29前段，采用分流器31将制冷工质分流到各个换冷支路，换冷装置29后端采用汇流器30收集吸热后的工质，提升换冷效率。

d.为进一步提高制冷效率，平衡静态冰块内部温度。在静态制冰间接融冰供冷系统2中的组合式制冰间接融冰供冷系统的蒸发器28和换冷装置29上加装铝翅片27，不仅强化冷量传递速率，提升制冰换冷效率，还可平衡静态冰块内部温度，解决冰块的过冷现象。