[发明专利]一种制冷过冷循环与蓄冷循环联合供能装置及方法

说明书

本发明公开一种制冷过冷循环与蓄冷循环联合供能装置及方法，在制冷系统和蓄能系统的基础上，增加了过冷系统循环。原先的制冷系统包含冷却水循环，制冷剂循环和冷冻水循环及间接换热循环。本发明当冷负荷确定之后，冷凝器及蒸发器型号及尺寸确定，通过过冷制冷和蓄冷联合作用，可增加制冷系统COP，可减小压缩机耗能量，减小运行成本，此时蓄能量不变。对于设备生产而言，当采用过冷技术，在压缩机不变情况下，需要增大冷凝器和蒸发器型号，可实现制冷量的增加，此时蓄能水池可适当增大容量。

技术领域

本发明涉及制冷与空调领域，特别是一种蒸发冷凝式制冷循环过冷与蓄冷联合供能的装置及方法。

背景技术

目前，建筑用制冷与空调系统，受限于夏季室外环境温度较高的影响，使用冷却塔对制冷系统冷凝器进行冷却，出冷凝器的制冷剂过冷度一般只做到3～5℃。

如图1所示，为常规冷却塔冷却冷水机组示意图，图中蒸发器4、压缩机1、冷凝器2和节流阀31组成制冷循环，水冷式冷却塔5、控制阀37、水泵64和冷凝器2组成冷却水系统。

使用冷却塔冷却冷凝器时，如图2制冷循环所示，该制冷循环为1-2-2＇-3＇-3–4-1，此时制冷系统过冷度为3＇点和3点温度之差，制冷系统过冷度较小。此时制冷量为Q1。

当使用方法对制冷系统进行过冷操作时，制冷循环为1-2-2＇-3＇-3–5–6–4-1，制冷系统过冷度为3＇点和5点温度之差，制冷系统过冷度明显增加，制冷量为Q1和Q2之和。可以从图中看出，两种制冷循环的功耗没有变化，过冷操作时制冷量明显增加。

因此，对于制冷系统内部循环而言，提高制冷系统的冷凝过程的过冷温度，将减少制冷系统节流闪蒸损失，从而增加制冷量，最终提高制冷系数COP。根据相关研究表明，冷凝温度每降低1℃，制冷系统制冷效率将提高1.2％。因此研究如何提高制冷过程过冷度对建筑节能具有重要的意义。

发明内容

本发明专利提出了一种将蓄能技术和制冷系统过冷技术进行有机结合的装置和方法。

本发明提供的技术方案是：

一种制冷过冷循环与蓄冷循环联合供能装置，包括制冷剂循环系统，冷却水系统，蓄能系统，过冷水循环系统，冷冻水系统及中间换热装置，

制冷剂循环系统包含压缩机、冷凝器、电磁节流阀、蒸发器，使用管路依次连接形成闭环，制冷剂在压缩机中压缩形成高温高压气体，进入冷凝器中冷凝，变成低温高压液体，进入电磁节流阀中节流降压，变成低温低压气液混合物，然后进入蒸发器中蒸发吸热变成气态制冷剂，最后回到压缩机；

冷却水系统包含冷却塔、冷却水泵、冷却塔控制阀及冷凝器；

蓄能系统包含泵循环泵、蒸发器、蓄能水池、蓄能控制阀和中间控制阀二；

过冷水循环系统依次包含蓄能水池、过冷控制阀、过冷循环泵、冷凝器及循环管路连接；

冷冻水系统依次由冷冻水泵、换热器及用户终端组成；

冷凝器连接蓄能水池，蓄能水池与过冷控制阀连接，过冷控制阀连接过冷循环泵，过冷循环泵连接冷凝器，蓄能水池连接蓄能控制阀，蓄能控制阀连接蒸发器，蒸发器连接压缩机，压缩机连接冷凝器，冷凝器通过电磁节流阀连接蒸发器，中间控制阀二一端并联中间控制阀一，两者并联的一端连接蓄能水池和换热器，中间控制阀一另一端通过蓄能控制阀连接蓄能水池，中间控制阀二另一端连接换热器和泵循环泵，泵循环泵连接蒸发器，换热器与用户终端之间连接有冷冻水泵；

本系统进行多工况运行：

1)主机蓄冷：开启制冷系统、冷却水系统和蓄能系统，运行泵循环泵和冷却水泵，关闭冷冻水泵和过冷循环泵，开启蓄能控制阀、中间控制阀二、冷却塔控制阀，关闭中间控制阀一、换热器控制阀；