[实用新型]一种单压缩机二级动态制冷蓄冷空调系统

说明书

技术领域

本实用新型属于制冷技术领域，具体涉及一种制冷效率高、设备一次投入和运行成本低、可靠性高的单压缩机二级动态制冷蓄冷空调系统。

背景技术

随着现代工业的发展和人民生活水平的提高，现代空调设备已成为人们生产与生活的迫切需要，中央空调的应用越来越广泛，其耗电量也越来越大，一些大中城市中央空调用电量已占其高峰用电量的20％以上，空调能耗在国民经济总耗能中的比例高达30%。电力系统峰谷负荷差加大，电网负荷率下降，电网实行拉闸限电，严重制约着工农业生产，降低了人们生活质量。

针对以上问题，现有技术中的双工况制冷冰蓄冷技术，冰蓄冷空调系统利用夜间低谷电力进行制冰蓄冷，在日间电力高峰时段融冰放冷，可以削峰填谷，平衡电网负荷，减少削峰电站的建设费用与减少对环境的污染，具有很好的经济效益和社会效益。但现有技术的双工况制冷机组的功能进行分割，由常规制冷机组和制冰机组两组制冷机组进行各种组合而实现。在制冰工况下，由两组制冷机组联合工作进行制冰—常规制冷机组制取的冷冻水供给制冰机组以作其冷却水，制冰机组则以常规制冷机组为冷源装置制取的载冷剂制冰；而每组制冷机组的压缩比都远小于现有的双工况制冷机组。由于两组机组不仅造价高昂，而且机组之间完全独立运行，不能相互协调处理两个不同负荷，两台机组也难以实现集成式地控制管理。针对功能分割和难以控制的问题，现有技术中也有提出单机共同实现组制冷和制冰的结构。但是，现有双工况制冷机组采用制冷机与蓄冰槽串联或并联后向空调室内机供冷，制冷工质经制冷机后通过蓄冰槽中的蒸发器间接换热制冰，而且部分采用制冷工质直接供空调室内机制冷，不仅换热效率低，且制冷工质用量较多，成本较高，还容易造成制冷工质对空调管道的腐蚀。此外，在制冰工况下运行时，其制冷工质出口温度比常规制冷机组的冷冻水出水温度降低12～22℃，其蒸发温度也相应降低12～22℃。以致无论以何种方式排放热量，在冷凝温度相同的情况下，双工况制冷机组的压缩机的压缩比都远比常规制冷机组的大，能效比较低。而制冷、制冰两种工况下都能达到高能效比的双工况制冷机组，不仅技术要求高，工艺要求高，而且成本昂贵。其次，由于双工况制冷机组需要进行制冷、制冰两种工况的交替运行，甚至需要进行制冷、制冰两种工况的同时运行，每种工况都有不同的供冷温度和供冷量的要求，使得制冷机组难以达到在所有工况下运行都保持较高的运行效率和运行稳定性。为减少投资成本，提高制冷效率，中国专利“一种动态冰蓄冷方法及设备”授权公告号CN100538221C，改进传统冰蓄冷技术，研发制造了设备，该设备制冷造冰过程中采用制冷工质在水中直接蒸发吸热制冰，系统COP为4，达到普通空调水平，系统采用水作为载冷剂，降低系统投资维护成本，采用制冷工质直接蒸发制冰缩小储冰罐容积，减少制造成本。但该设备无法独立运行，必须依附于普通空调系统制取的冷量充当设备制冰过程中的冷凝器冷却制冷工质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制冷效率高、设备一次投入和运行成本低、可靠性高的单压缩机二级动态制冷蓄冷空调系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括压缩机、气液分离器Ⅰ、冷凝器、储液器、电磁阀Ⅰ、气液分离器Ⅱ，所述压缩机之排气管依次通过气液分离器Ⅰ、冷凝器、储液器与电磁阀Ⅰ连通，还包括一级制冷装置、二级制冰装置、换冷供冷空调装置，所述一级制冷装置之蒸发器浸没于热交换器中，所述电磁阀Ⅰ之出口与蒸发器、蓄冷桶串联或并联后与气液分离器Ⅱ之入口连通，所述热交换器之出口依次通过水泵Ⅰ和电磁阀Ⅱ与蓄冷桶上部的入口连通，所述蓄冷桶下部的出口与热交换器的入口连通，所述蓄冷桶的出液口和入液口分别与换冷供冷空调装置的入口和出口连通口。

本实用新型采用单一压缩机压缩制冷工质，制冷工质串联或并联一级制冷和二级流动模式实现二级动态制冷蓄冷，一级制冷是与普通制冷机组一样动态制取冷水，二级制冷为制冷工质在蓄冷桶内的水中直接蒸发制冰实现动态制冰，最后通过冷水换冷供冷空调装置将冷量换出供室内降温。本实用新型采用制冷工质在水中直接蒸发的技术以提高制冷效率，换冷供冷空调装置通过冷水循环制冷，不仅提高换热效率，而且减少制冷工质的用量，避免制冷工质对空调装置管道的腐蚀，从而节约设备的一次投资和后期使用、维护成本，可有效解决双工况制冷机组性价比较低，后期维护频繁的难题。采用串联或并联模式实现制冷工质即制取冷水又制冰，摈弃传统制冷工质直接蒸发式制冰系统必须依附的普通制冷机组，缩减两套制冷压缩机为单压缩机，可进一步降低系统成本，还能实现冷水供冷与冰蓄冷两套系统共存，达到稳定供冷和提高系统稳定性的目的。因此，本实用新型具有制冷效率高、设备一次投入和运行成本低、可靠性高的特点。