[发明专利]用于水冷却和热储存的复合致冷系统

说明书

                          发明背景发明领域

本发明涉及一种致冷系统。更准确地说，本发明涉及一种复合致冷系统，该系统用于建筑物或类似情况的空调。

相关技术说明

由于现有公用事业费用结构特点，在高峰需求期，例如白天，电是最昂贵的，而在需求的低谷期，例如夜晚，则最低廉。白天一般也正是空气温度最高和人们活动的时间。因此，空调负荷的高峰通常发生在午后，在这段时间，能源使用最多，电费最昂贵。空调负荷最小通常是在夜晚，这时的能源的需求最低，电费最低廉。

热储存系统已经建议用于空调种种空间。热储存的概念是，在夜晚，当能源费用最低廉时，生成一种冷却势能，储存冷却势能，而在白天能源最昂贵的时间，用这种冷却势能来冷却空气。

传统的热储存系统包括：一个单独的压缩机、一个单独的冷却器、和一个致冷装置。压缩机压缩一种致冷剂例如氟利昂，致冷剂在致冷装置中放出热量，然后循环至冷却器。白天，水流经冷却器被致冷剂冷却。根据传统冷却器技术，被冷却的水随后被用于冷却空气。而在夜晚，一种盐水溶液(Brine solution)，例如乙二醇(Ethylene glycol)或类似溶液，流经冷却器。被冷却的盐水随后被用于将水冷冻成冰。这种冰随后可以用来在第二天去冷却水。

传统的热储存系统有缺点。单一的压缩机和冷却器只能用于冷却水或者只能冷却盐水，而不能用于二者。于是，如果在夜晚为了空调的目的而需要冷却水，常常需要另外一套致冷/空调系统。这是低效率和昂贵的。

                       发明综述

本发明已经提供了排除传统致冷系统和热储存系统中上述一个或多个缺点的方法。

根据本发明，一个复合致冷系统包括：一个初级压缩机(Primarycompressor)、一个致冷装置、一个蒸发阀、一个水冷却器、一个增压压缩机Booster compressor)、一个盐水冷却器和一套致冷剂循环回路，其中，初级压缩机从水冷却器吸入致冷剂并将其输入致冷装置，而增压压缩机则从盐水冷却器吸入致冷剂。初级压缩机和增压压缩机在致冷剂循环回路中是串联的，增压压缩机的输出与初级压缩机的输入是流体连通的。初级压缩机和增压压缩机在第一选择时间区间内同时工作，而在第二选择时间区间内，增压压缩机断电。最好，第一选择时间区间包括夜晚的时间，而第二选择时间区间包括白天的时间。

推荐至少盐水冷却器，最好是水冷却器和盐水冷却器二者均包括致冷剂水位控制器，用于辨别致冷剂的水位，并控制蒸发阀和其他服务于相应冷却器的阀的开与关。当增压压缩机关闭而盐水冷却器中的致冷剂达到了预定的水平，增压冷却器的水位控制器，可用来关闭蒸发阀。结果没有致冷剂流经盐水冷却器，直到增压压缩机重新启动。

本发明之复合致冷系统最好包括在一种热储存系统中，其中可生成冰，供以后对用于冷却某一空间的水的冷却。在第一选择时间区间内，致冷系统冷却两方面的水：用于冷却空气和盐水的水，用于在冰储存装置内制冰的水。在第二选择时间区间内，随着增压压缩机的断电，水是被一个或两个水冷却器以及在冰储存装置中的冰所冷却。

本发明的其他目的与优点，将在下面的说明中显示出来，一部分从说明将会明显，或者从本发明的实践中理解。本发明的目的和优点可通过综合在权利要求中指出的特点来实现与获得。

                     附图简介

体现并构成详细说明之一部分的附图，图解说明了本发明的推荐实施例，连同上述一般说明以及下面的详细说明，足以说明本发明的原理。在附图中，

图1是根据本发明之一种复合致冷系统的原理图；

图2是根据本发明使用的复合致冷系统的原理图，该系统具有一种热储存系统，例如一种冰储存柜；

图3a是根据本发明的一个复合压缩机循环的压力-焓图；和

图3b是传统的热储存系统中的单压缩机循环的压力-焓图。

                推荐实施例的详细说明

现参考附图对本发明的优选实施例给予详细说明。

正如下面更为充分地说明的那样，本发明是针对一种复合致冷系统，该系统最好用于区域冷却的应用场合，在这种场合，一种大型设备使用冷却的水进行建筑物空间的空调，在能源费用最低廉的夜晚时间制冰。本发明的复合致冷系统，在夜晚时间同时制冰和冷却建筑物空间。本系统在夜晚时间制成的冰的冷却能力，随后被用于在白天时间内去冷却水，从而降低水冷却器在能源最昂贵的白天的负荷。本系统最好具有这样一种致冷剂循环回路，其中，正如下面将要说明的那样，两种压缩机按串联设置。