[发明专利]一种自动高效制冰系统

说明书

技术领域

本发明涉及制冰技术领域，具体是一种自动高效制冰系统。

背景技术

现有技术中，随着能源的逐渐紧张，如何使能源更符合社会的实际需要，是目前技术发展的一个重点方向。由于目前输送的电源是最主要的基础能源形式，对能源的产生方来说，例如用煤发电的热电厂，其发电机组是不可能受控微调适合实际的用电需求变化的，其只能在一段时间内连续发电

而社会的实际需要中，通常是在白天的用电需求高于夜晚，并且用电需求高的时候，会集中都需要用电，而且一旦发电电量不足，往往不仅是低电流运行，而是部分区域会跳闸停电，造成日常工作的严重受影响。

因此，目前各国政府包括中国已经意识到用电和发电规律的适配问题，并在着重发展用电低峰期的储能，而在用电高峰期进行释放。目前逐渐有相应的标准在制定中，例如在高峰期耗电量达到一定要求的大厦，需要同时建立储能模块。同时，高峰期用电和低峰期用电的价格也是差距极大的，因此，这也促使相关领域的技术人员在设计和发展用电低峰时的储能设备。目前的储能节能理论，虽然已经有包括水能回抽储能、蓄电池储能等理论和实践，但针对大厦中央空调的常见储能设置方式，是设置储冰箱的方式。这是因为中央空调通常采用冷冻的水到达用户终端进行热交换，因此，在用电低峰期可以用低价的电进行制冷，存储低温的冰水方式进行储能。而在高峰期用电时，将预先存储的冰水加入工作用的冷冻水中，流入客户端进行制冷，不用开压缩机，由此降低高峰用电期的用电量。

现有的储能装置中，通常是在制冷机的热交换器管内流通-10℃的乙二醇，将管浸泡在水箱的水中，通过在管外进行结冰，形成储能的冰箱。当白天中央空调运行时，不用开压缩机制冷，只用循环水泵对冰进行融化。

但这种方式的制冰效率很低，蓄冰制冰机组的工作效率低，价格高，蓄冰装置容易损坏。在用电低峰期内工作时，在热交换器的管上就会凝结一定厚度的冰；冰的传热性能很差，当冰层达到5毫米厚度后就很难有效率的制冰工作了。结冰后的盘管蒸发温度就会下降，导致制冷效率降低，能耗损耗增加50%以上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可高效制冰，且制冰器内表面不容易结冰，制冷效率高，能耗小的自动高效制冰系统。

本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：

一种自动高效制冰系统，包括制冷体系和制冰体系。制冷体系包括依次连接的蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、贮液器、过滤器和膨胀阀，膨胀阀与蒸发器的另一端相连，完成一个循环。制冷剂气体在压缩机里被压缩后进入冷凝器，冷凝成液体，高压液体经过滤器过滤后进入膨胀阀，减压后进入蒸发器，在蒸发器里蒸发汽化，低压气体经气液分离器分离未蒸发液体后，进入压缩机，完成循环。

制冰体系包括依次连接的蒸发器、增压泵和制冰器，制冰器的另一端与蓄冰槽相连，侧面与节流阀相连，蒸发器另一端分别与节流阀和蓄冰槽相连，完成一个循环。制冰器中设有反渗透半透膜。浓度为C₀的溶液在蒸发器里被冷却至0℃以下的某个温度T₀，然后上述溶液通过增压泵提升至某一压力，上述压力应保证有一定流量的溶液通过反渗透半透膜。反渗透半透膜将浓度为C₀的溶液分为浓度为C_l的稀溶液和浓度为C_h的浓溶液。由于T₀低于稀溶液的冰点，稀溶液进入蓄冰槽，出现结冰现象，冰晶从稀溶液中析出，稀溶液的浓度提高，温度也同时提高。未通过反渗透半透膜的浓溶液经过节流阀降低压力，与从蓄冰槽出来的稀溶液混合，混合后的溶液进入蒸发器，完成循环。由于每循环一次，溶液中部分会就会变成冰，所以需要定期忘蓄冰槽中补充水。

蓄冰槽中设有过滤网。蓄冰槽中的过滤网能起到阻挡大部分冰晶通过的作用。

制冰系统中的工质凝固点低于制冷体系的蒸发温度。浓度为C₀的溶液在制冷系统的蒸发器中被冷却时不会结冰。溶液的浓度太低，溶液会在蒸发器的传热表面上结冰；溶液浓度太高，一方面会导致配置溶液的费用增加。另一方面会导致流动的阻力增加。