CN107345718A - 蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组 - Google Patents

蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组,所述制冷系统包含一组压缩机、冷凝器、储液器、过冷换热器、多个节流装置、多个蒸发器和蓄冷装置,并有两个循环:制冷压缩机、冷凝器、储液器、过冷换热器、制冷节流装置、制冷蒸发器依次连通,形成制冷循环,蓄冷压缩机、冷凝器、储液器、蓄冷节流装置、蓄冷蒸发器依次连通,形成蓄冷循环;两个循环共用冷凝器和储液器;所述蓄冷装置用来储存蓄冷介质;所述蓄冷蒸发器可为所述蓄冷介质提供冷量,所述蓄冷介质可为所述过冷换热器提供冷量。相比现有的制冷系统,本发明控制简单,具有较高的制冷效率。

Description

蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组
技术领域
本发明涉及制冷领域,特别是涉及一种蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组。
背景技术
目前,蓄冷技术在空调领域发展较好。众所周知,建筑物空调的负荷分布是很不均匀的。以办公楼、写字楼为例,其夜间冷负荷需求很低甚至为零,白天冷负荷需求很大。采用常规空调时,制冷机的选择必须满足峰值负荷的要求,而采用蓄冷系统则可以充分利用夜间时间,由原来的白天短期(约10小时)工作延长到24小时,制冷机组装机容量也大大降低。
现以盘管式蓄冷系统为例,阐明蓄冷空调系统的工作原理。其蓄冷过程为:夜间,乙二醇载冷剂通过冷水机组和冰筒构成蓄冷循环,此时冷水机组出口溶液温度为-3.3℃,经盘管將冷量转移给冰筒内的水,使水结冰,冷水机组进口溶液温度为0℃。融冰放冷流程为:白天,载冷剂液体先经过冷水机组,再经蓄冰筒及并联旁通,通过设定出水温度调节阀控制蓄冰筒流量与并联旁通流量的比例,确保出水温度为给定的值。然后经换热系统将冷量并入常规空调管网内,或以大温差送风的方式,直接送入空调使用。
目前,用于空调的蓄冷方式较多,按储能方式可分为显热蓄冷和潜热蓄冷两大类;按蓄冷介质可分为水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷和气体水合物蓄冷四种方式;按蓄冷装置结构形式可分为盘管式、板式、球式、冰晶式和冰片滑落式等几种形式。
冰蓄冷系统较为常见,其种类和制冰形式有很多种。从蓄冷系统所用冷媒上考虑,有直接蒸发式和间接冷媒式。所谓直接蒸发式,是指制冷系统的蒸发器直接用作制冰元件,如盘管外蓄冰、制冰滑落式等;而间接冷媒式是指利用制冷系统的蒸发器冷却载冷剂,再用载冷剂来制冰。按系统循环流程的不同,有并联和串联式冰蓄冷空调系统。按蓄冰的形式不同,可分为静态蓄冰和动态蓄冰两种。静态蓄冰是指冰的制备和融化在同一位置进行,蓄冰设备和制冰部件为一体结构。具体形式有冰盘管式(外融冰式管外蓄冰)、完全冻结式(内融冰式管外蓄冰)、密封件蓄冰。动态蓄冰是指冰的制备和储存不在同一位置,制冰机和蓄冷槽相对独立,如制冰滑落式、冰晶式系统、冰浆式系统等。
小型蓄冷空调系统中,常用的有四种:制冷剂自循环式蓄冷空调装置、热管式蓄冷空调装置、冰蓄冷柜式空调机组、动态冰浆蓄冷空调机组。
至于冷链制冷系统,由于蒸发温度较低,相对来说制冷效率较低。同时,冷链制冷系统一般不分昼夜,要24小时工作。
在冷链制冷系统中,为了实现冷量调节及提高系统可靠性,多压缩机并联的制冷系统也有较多应用,通常每个压缩机的排气口共同连接到排气总管,每个压缩机的吸气口也共同连接到吸气总管,因此每个压缩机工况相同,虽然系统在低负荷运行时,可以通过针对全负荷而设计的较大的冷凝器而提升效率,但整机制冷效率仍然较低。当然,可以抽出一台压缩机专用于给其他压缩机形成的循环提供过冷(通过一个过冷蒸发器实现,过冷蒸发器对于抽出的一台压缩机形成的制冷循环而言是蒸发器,对于其他压缩机形成的制冷循环而言是过冷器),提高系统运行效率,但是由于其他压缩机并联而成可以进行能量调节,这样就要求抽出的这台压缩机也要可以进行相应的能量调节,而且最好是变频调节,这对控制要求较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄冷式多压缩机制冷系统、压缩机组和压缩冷凝机组,具有较高的能效比,同时对控制的要求比较简单。
为实现上述目的,本发明提供一种蓄冷式多压缩机制冷系统,一种蓄冷式多压缩机制冷系统,包含一组压缩机、冷凝器、储液器、过冷换热器、多个节流装置、多个蒸发器和蓄冷装置,所述蓄冷装置用来储存蓄冷介质,可以是一个空间或一个容器,也可以是一个能存放蓄冷介质的换热器(如结冰盘管),其特征在于:所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:制冷压缩机和蓄冷压缩机,所述一组压缩机中各压缩机的排气口相连通并连接所述冷凝器的入口;所述多个节流装置包含至少两个节流装置并有两类:制冷节流装置和蓄冷节流装置;所述多个蒸发器包含至少两个蒸发器并有两类:制冷蒸发器和蓄冷蒸发器;所述冷凝器,所述储液器,所述过冷换热器,所述制冷节流装置,所述制冷蒸发器,所述制冷压缩机依次连通,形成制冷循环;所述冷凝器,所述储液器,所述蓄冷节流装置,所述蓄冷蒸发器,所述蓄冷压缩机依次连通,形成蓄冷循环;所述过冷换热器采用直接换热形式或间接换热形式,所述直接换热形式是指所述过冷换热器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指所述过冷换热器有一次侧和二次侧两个通道,其一次侧置于所述制冷循环中,其二次侧连通所述蓄冷装置;任一个所述蓄冷蒸发器采用直接换热形式或间接换热形式,所述直接换热形式是指相应蓄冷蒸发器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指相应蓄冷蒸发器有一次侧和二次侧两个通道,其一次侧置于所述蓄冷循环中,其二次侧连通所述蓄冷装置。
优先的,在所述一组压缩机和所述冷凝器之间的连接管路上设置有油分离器。
优先的,所述蓄冷循环的低压吸气压力高于所述制冷循环的低压吸气压力。
进一步的,至少一个所述蓄冷压缩机的吸气管上旁通有一条管路连通至少一个所述制冷压缩机的吸气管,并在所述旁通管路上设置有电磁阀。
进一步的,所述一组压缩机中的压缩机,有喷气增焓压缩机或者双级压缩机或者多级压缩机。
为实现上述目的,本发明提供一种压缩机组,包含一组压缩机、油分离器、储液器、第一类换热器、第二类换热器、节流装置,并设置有排气总管,所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:第一类压缩机和第二类压缩机,所述排气总管连通所述一组压缩机中每台压缩机的排气口,也连通所述油分离器的入口;任一个所述第一类换热器或所述第二类换热器均有两个通道:一次侧和二次侧;所述储液器的出口至少分为两路:其中一路连通所述第一类换热器的一次侧入口,还有一路依次经过所述节流装置和所述第二类换热器的一次侧,连通所述第二类压缩机的低压吸气口;所述油分离器的出口用来连通冷凝器的入口,所述储液器的入口用来连通冷凝器的出口,所述第一类换热器的一次侧出口用来为用户输出高压液体制冷剂,所述第一类压缩机的低压吸气口用来吸入用户返回的低压气体制冷剂。
优先的,所述第一类换热器二次侧的一端与所述第二类换热器二次侧的一端相连接。
为实现上述目的,包含一组压缩机、油分离器、储液器、第一类换热器、第二类换热器、节流装置、蓄冷装置,并设置有排气总管,所述蓄冷装置用来储存蓄冷介质,可以是一个空间或一个容器,也可以是一个能存放蓄冷介质的换热器(如结冰盘管),所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:第一类压缩机和第二类压缩机,所述排气总管连通所述一组压缩机中每台压缩机的排气口,也连通所述油分离器的入口;任一个所述第一类换热器或所述第二类换热器,采用直接换热形式或者间接换热形式,所述直接换热形式是指相应换热器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指相应换热器有制冷剂侧和换热流体侧两个通道,其换热流体侧用来连通所述蓄冷装置;所述储液器的出口至少分为两路:其中一路用来连通所述第一类换热器的制冷剂入口,还有一路用来连通所述节流装置,所述节流装置用来连通所述第二类换热器的制冷剂入口,所述第二类换热器的制冷剂出口用来连通所述第二类压缩机的低压吸气口;所述油分离器的出口用来连通冷凝器的入口,所述储液器的入口用来连通冷凝器的出口,所述第一类换热器的制冷剂出口用来为用户输出高压液体制冷剂,所述第一类压缩机的低压吸气口用来吸入用户返回的低压气体制冷剂。
为实现上述目的,本发明提供一种压缩冷凝机组,包括冷凝器和上述任一项所述的压缩机组。
进一步的,至少一个所述第二类压缩机的吸气管上旁通有一条管路连通至少一个所述第一类压缩机的吸气管,并在所述旁通管路上设置有电磁阀。
基于上述技术方案,本发明通过在多压缩机并联的制冷系统中抽出至少一台压缩机,并增设蓄冷用节流装置和蓄冷用蒸发器,共用系统的冷凝器和储液器,从而形成蓄冷循环;增设蓄冷设备和蓄冷介质,蓄冷循环可为蓄冷设备中的蓄冷介质提供冷量,蓄冷介质可为过冷换热器提供冷量,从而增加了制冷系统中常规制冷循环的过冷度,此外,蓄冷循环的蒸发温度更高,因此其效率较高。相比现有制冷系统,本发明能够提高系统的制冷效率,而且对控制的要求比较简单。进一步的,还可以在夜间蓄积冷量,转移一部分白天用电负荷至夜间,对于实行峰谷差异电价政策的地方,进一步为用户节省电费。
附图说明
图1为本发明制冷系统第一实施例的组成原理示意图。
图2为本发明制冷系统第二实施例的组成原理示意图。
图3为本发明制冷系统第三实施例的组成原理示意图。
图4为本发明制冷系统第四实施例的组成原理示意图。
图5为本发明制冷系统第五实施例的组成原理示意图。
图6为本发明制冷系统第六实施例的组成原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示,为本发明制冷系统第一实施例的组成原理示意图。在本实施例中,压缩机11、压缩机12、压缩机13和压缩机14的排气口连通并连接油分离器91,油分离器91连接冷凝器21,冷凝器21连接储液器31,储液器31的出口分为两路:第一路依次连接电磁阀65、热力膨胀阀41和蓄冷蒸发器51,然后接入压缩机14的吸气口;第二路依次连接过冷换热器52和并联的四条制冷支路后接入压缩机11、压缩机12和压缩机13的吸气总管,压缩机11、压缩机12和压缩机13的吸气口均与吸气总管连通,上述并联的四条制冷支路分别为第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,其中第一支路由电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81依次连接而成,第二支路由电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82依次连接而成,第三支路由电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83依次连接而成,第四支路由电磁阀64、热力膨胀阀74和蒸发器84依次连接而成。蓄冷蒸发器51和过冷换热器52均采用换热盘管的形式,并置于蓄冷装置00中,蓄冷装置00中存有蓄冷介质04,在这里,蓄冷介质04采用水,蓄冷装置00采用保温水箱的形式。
在本实施例中,制冷剂依次经过压缩机14、油分离器91、冷凝器21、储液器31、电磁阀65、热力膨胀阀41、蓄冷蒸发器51,再回到压缩机14,形成蓄冷循环,蓄冷循环制取的冷量通过蓄冷蒸发器51传递给蓄冷介质04,也就是通过蓄冷换热盘管51传递给盘管外的水,我们在这里设定水温为5℃,回差为2℃,那么当水温低于5℃时,电磁阀65关闭,蓄冷压缩机14停机,当水温高于7℃时,电磁阀65打开,蓄冷压缩机14开机。
在本实施例中,制冷剂经过并联的压缩机11、12和13,再依次经过油分离器91、冷凝器21、储液器31、过冷换热器52,然后经过并联的四条制冷支路后汇合,最后回到并联的压缩机11、12和13,形成制冷循环。并联的四条制冷支路分别为第一支路、第二支路、第三支路和第四支路,第一支路中,制冷剂依次经过电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81,第二支路中,制冷剂依次经过电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82,第三支路中,制冷剂依次经过电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83,第四支路中,制冷剂依次经过电磁阀64、热力膨胀阀74和蒸发器84。当并联的四条制冷支路中任一个蒸发器不需要制冷时,相应支路中的电磁阀关闭,同时,压缩机11、12和13根据负荷决定运行台数,一般是根据系统的低压压力来调节,即低压压力偏高时,运行台数多,低压压力偏低时,运行台数少。
冷链制冷系统中,蒸发温度通常为-35℃~-5℃,而上述蓄冷循环中,蒸发温度约为0℃,因此制冷效率较高,从而使上述制冷系统的效率得以提升。进一步的,还可以采用稍大些的保温水箱,在夜间蓄冷循环长期持续工作,蓄积大量冷量,而在白天蓄冷循环少工作甚至不工作,通过夜间蓄积的冷量来提升制冷循环的过冷度,从而可以转移一部分白天用电负荷至夜间。
当然,在本实施例中,若制冷循环的蒸发温度较低,比如在-15℃以下,可以优先采用冰蓄冷。
需要说明的是,图1中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图1中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分。
如图2所示,为本发明制冷系统第二实施例的组成原理示意图。在本实施例中,压缩机11、压缩机12、压缩机13和压缩机14的排气口连通并连接油分离器91,油分离器91连接冷凝器21,冷凝器21连接储液器31,储液器31的出口分为两路:第一路依次连接电磁阀65、热力膨胀阀41和蓄冷蒸发器51,然后接入压缩机14的吸气口;第二路经过冷换热器52的制冷剂侧后分为三个支路:第一支路依次经过电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81后连接压缩机11的吸气口,第二支路依次经过电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82后连接压缩机12的吸气口,第三支路依次经过电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83后连接压缩机13的吸气口。蓄冷蒸发器51采用换热盘管的形式,并置于蓄冷装置00中,蓄冷装置00中存有蓄冷介质04,在这里,蓄冷介质04采用水,蓄冷装置00采用保温水箱的形式。过冷换热器52采用板式换热器,其换热流体侧通过水泵02连通保温水箱00,并形成循环。
在本实施例中,制冷剂依次经过压缩机14、油分离器91、冷凝器21、储液器31、电磁阀65、热力膨胀阀41、蓄冷蒸发器51,再回到压缩机14,形成蓄冷循环,蓄冷循环制取的冷量通过蓄冷蒸发器51传递给蓄冷介质04,也就是通过蓄冷换热盘管51传递给盘管外的水,我们在这里设定水温为5℃,回差为2℃,那么当水温低于5℃时,电磁阀65关闭,蓄冷压缩机14停机,当水温高于7℃时,电磁阀65打开,蓄冷压缩机14开机。
在本实施例中,压缩机11、12和13输出的制冷剂汇集到一起,再依次经过油分离器91、冷凝器21、储液器31、过冷换热器52的制冷剂侧,然后分为三路:第一路依次经过电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81后回到压缩机11的吸气口,第二路依次经过电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82后回到压缩机12的吸气口,第三路依次经过电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83后回到压缩机13的吸气口,从而形成制冷循环。蒸发器81、82和83可以有不同的蒸发温度,当其中任一个蒸发器不需要制冷时,相应支路中的电磁阀关闭,相应的压缩机也关闭。
冷链制冷系统中,蒸发温度通常为-35℃~-5℃,而上述蓄冷循环中,蒸发温度约为0℃,因此制冷效率较高,从而使上述制冷系统的效率得以提升。进一步的,还可以采用稍大些的保温水箱,在夜间蓄冷循环长期持续工作,蓄积大量冷量,而在白天蓄冷循环少工作甚至不工作,通过夜间蓄积的冷量来提升制冷循环的过冷度,从而可以转移一部分白天用电负荷至夜间。
当然,在本实施例中,过冷换热器52也可以考虑采用壳管换热器或者套管换热器,蓄冷介质也可以考虑采用乙二醇水溶液;若制冷循环的蒸发温度较低,比如蒸发器81、82和83的蒸发温度都在-15℃以下,可以优先采用冰蓄冷。
同样的,图2中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图2中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分。
如图3所示,为本发明制冷系统第三实施例的组成原理示意图。在本实施例中,压缩机11、压缩机12、压缩机13和压缩机14的排气口连通并连接油分离器91,油分离器91连接冷凝器21,冷凝器21连接储液器31,储液器31的出口分为两路:第一路依次连接电磁阀65、热力膨胀阀41和蓄冷蒸发器51的制冷剂侧,然后接入压缩机14的吸气口;第二路经过冷换热器52的制冷剂侧后分为三个支路:第一支路依次经过电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81后连接压缩机11和压缩机12的吸气总管,压缩机11和压缩机12的吸气口均与吸气总管连通,第二支路依次经过电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82后连接压缩机11和压缩机12的吸气总管,第三支路依次经过电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83后连接压缩机13的吸气口。蓄冷蒸发器51和过冷换热器52均采用板式换热器,其换热流体侧通过水泵01和水泵02连通蓄冷装置00,并形成各自的循环。蓄冷装置00中存有蓄冷介质04,在这里,蓄冷介质04采用水,蓄冷装置00采用保温水箱的形式。
在本实施例中,制冷剂依次经过压缩机14、油分离器91、冷凝器21、储液器31、电磁阀65、热力膨胀阀41、蓄冷蒸发器51的制冷剂侧,再回到压缩机14,形成蓄冷循环,蓄冷循环制取的冷量通过蓄冷蒸发器51和水泵01传递给保温水箱00中的水04,在这里设定水温为5℃,回差为2℃,那么当水温低于5℃时,电磁阀65关闭,水泵01和蓄冷压缩机14停机,当水温高于7℃时,电磁阀65打开,水泵01和蓄冷压缩机14运行。
在本实施例中,压缩机11、12和13输出的制冷剂汇集到一起,再依次经过油分离器91、冷凝器21、储液器31、过冷换热器52的制冷剂侧,然后分为三路:第一路依次经过电磁阀61、热力膨胀阀71和蒸发器81后回到压缩机11和12的吸气总管,第二路依次经过电磁阀62、热力膨胀阀72和蒸发器82后回到压缩机11和12的吸气总管,第三路依次经过电磁阀63、热力膨胀阀73和蒸发器83后回到压缩机13的吸气口,从而形成制冷循环。蒸发器81、82的蒸发温度相同,蒸发器83可以有不同的蒸发温度。当蒸发器83不需要制冷时,电磁阀63先关闭,5至10秒后压缩机13也关闭。当蒸发器81和82中任一个不需要制冷时,相应支路中的电磁阀关闭,同时,压缩机11、12根据负荷决定运行台数,一般是根据系统的低压压力来调节,即低压压力偏高时,运行台数多,低压压力偏低时,运行台数少。
冷链制冷系统中,蒸发温度通常为-35℃~-5℃,而上述蓄冷循环中,蒸发温度约为0℃,因此制冷效率较高,从而使上述制冷系统的效率得以提升。进一步的,还可以采用稍大些的保温水箱,在夜间蓄冷循环长期持续工作,蓄积大量冷量,而在白天蓄冷循环少工作甚至不工作,通过夜间蓄积的冷量来提升制冷循环的过冷度,从而可以转移一部分白天用电负荷至夜间。
当然,在本实施例中,蓄冷蒸发器51和过冷换热器52也可以考虑采用壳管换热器或者套管换热器,蓄冷介质也可以考虑采用乙二醇水溶液;若制冷循环的蒸发温度较低,比如蒸发器81、82和83的蒸发温度都在-15℃以下,可以优先采用冰蓄冷。
同样的,图3中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图3中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分。
如图4所示,为本发明制冷系统第四实施例的组成原理示意图。本实施例与第一实施例比较类似,区别在于:1.蓄冷蒸发器51和过冷换热器52均采用板式换热器;2.蓄冷方式采用密封件冰板蓄冷,在蓄冷介质04(密封冰板)和制冷系统的制冷剂之间通过乙二醇水溶液来间接换热,同时只采用一个循环泵01;3.蓄冷设备00采用密闭壳体;具体情况是:在蓄冷设备的密闭壳体中放置有密封包装的冰板04,冰板之间的缝隙充满乙二醇水溶液,循环泵01吸入蓄冷设备00中的乙二醇水溶液后,乙二醇水溶液被送入板式蒸发换热器51中,然后再经过板式过冷换热器52,最后回到蓄冷设备00中。在本实施例中,系统制冷循环的蒸发温度较低,在-10℃以下。
同样的,图4中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图4中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分。
如图5所示,为本发明制冷系统第五实施例的组成原理示意图。在本实施例中,压缩机11和压缩机12均为喷气增焓压缩机,均有排气口,中压吸气口,低压吸气口。压缩机11和压缩机12的排气口相通并依次连接油分离器91、冷凝器21和储液器31,储液器31的出口分为四路:第一路和第二路先共用电磁阀65后分开,第一路在电磁阀65后依次连接热力膨胀阀40,板式换热器50的一次侧,然后接入压缩机12的中压吸气口;第二路在电磁阀65后依次连接板式换热器50的二次侧,热力膨胀阀41,蓄冷蒸发器51(采用换热盘管形式),然后接入压缩机12的低压吸气口;第三路依次连接热力膨胀阀43,板式换热器53的一次侧,然后接入压缩机11的中压吸气口;第四路依次连接板式换热器53的二次侧,过冷换热器52(采用换热盘管形式),电磁阀61,热力膨胀阀71,蒸发器81,然后接入压缩机11的低压吸气口。
在本实施例中,压缩机12,油分离器91,冷凝器21,储液器31,以及上述第一路和第二路形成蓄冷循环,第一路用来给第二路提供过冷冷却,从而提升蓄冷循环的制冷效率。压缩机11,油分离器91,冷凝器21,储液器31,以及上述第三路和第四路组成制冷循环,第三路用来给第四路提供过冷冷却,进一步的,第四路再通过换热盘管52,被盘管外的蓄冷介质04(采用乙二醇水溶液)进一步冷却,产生更大的过冷度。
在本实施例中,蓄冷设备00采用保温水箱,其内的蓄冷介质04为乙二醇水溶液,换热盘管51和52均沉浸于乙二醇水溶液中,蓄冷循环运行时,冷量通过换热盘管51蓄积在乙二醇水溶液液中,制冷循环运行时,乙二醇水溶液中蓄积的冷量通过换热盘管52进入制冷循环中,增加了制冷循环的过冷度。在此,制冷循环的蒸发温度为-35℃,蓄冷循环的蒸发温度为-20℃,保温水箱00中的溶液温度设定为-15℃。
进一步的,在本实施例的基础上,可以并联多台喷气增焓压缩机代替压缩机11,同时并联多个蒸发器代替蒸发器81。
同样的,图5中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图5中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分,其中的压缩机11也可以用多个并联的喷气增焓压缩机来代替。
如图6所示,为本发明制冷系统第六实施例的组成原理示意图。本实施例与第一实施例比较类似,区别在于:1.进入压缩机13的吸气管分为两路,第一路与压缩机11、12的吸气管相连通,并在第一路上设置一个电磁阀68,第二路连接至储液器出口,在第二路上从储液器的出口开始依次设置有电磁阀67,热力膨胀阀42,蓄冷蒸发盘管53,再连接到压缩机13的吸气口;2.压缩机14的吸气口分出一条支路连通压缩机11、12的吸气管,并在这条支路上设置一个电磁阀66。
同样,在本实施例中,蓄冷蒸发盘管51和53,过冷换热盘管52均沉浸于保温水箱00中的蓄冷介质04(水)中。
通过关闭电磁阀67,打开电磁阀68,压缩机13可以与压缩机11、12一起进行制冷循环;通过打开电磁阀67,关闭电磁阀68,制冷剂依次经过压缩机13,油分离器91,冷凝器21,储液器31,电磁阀67,膨胀阀42和蓄冷蒸发盘管53,再回到压缩机13,形成第一个蓄冷循环。
通过关闭电磁阀65,打开电磁阀66,压缩机14可以与压缩机11、12一起进行制冷循环;通过打开电磁阀65,关闭电磁阀66,制冷剂依次经过压缩机14,油分离器91,冷凝器21,储液器31,电磁阀65,热力膨胀阀41和蓄冷蒸发盘管51,再回到压缩机14,形成第二个蓄冷循环。
由此,可以根据系统蓄冷和系统制冷的需要,更加灵活和充分的利用系统设置的压缩机;显然,电磁阀66(或68)可以用一个电磁两位三通阀代替。
当然,在本实施例中,若制冷循环的蒸发温度较低,比如在-15℃以下,可以优先采用冰蓄冷。
同样的,图6中虚线框内的部分即为本发明压缩冷凝机组一个实施例的组成部分,图6中虚线框内的部分去掉冷凝器21,即为本发明压缩机组一个实施例的组成部分。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制,所属技术领域的普通技术人员应当理解,仍可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等效替换。所以,只要不脱离本发明技术方案的精神,均应该涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种蓄冷式多压缩机制冷系统,包含一组压缩机、冷凝器、储液器、过冷换热器、多个节流装置、多个蒸发器和蓄冷装置,所述蓄冷装置用来储存蓄冷介质,可以是一个空间或一个容器,也可以是一个能存放蓄冷介质的换热器(如结冰盘管),其特征在于:
所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:制冷压缩机和蓄冷压缩机,所述一组压缩机中各压缩机的排气口相连通并连接所述冷凝器的入口;
所述多个节流装置包含至少两个节流装置并有两类:制冷节流装置和蓄冷节流装置;
所述多个蒸发器包含至少两个蒸发器并有两类:制冷蒸发器和蓄冷蒸发器;
所述冷凝器,所述储液器,所述过冷换热器,所述制冷节流装置,所述制冷蒸发器,所述制冷压缩机依次连通,形成制冷循环;
所述冷凝器,所述储液器,所述蓄冷节流装置,所述蓄冷蒸发器,所述蓄冷压缩机依次连通,形成蓄冷循环;
所述过冷换热器采用直接换热形式或间接换热形式,所述直接换热形式是指所述过冷换热器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指所述过冷换热器有一次侧和二次侧两个通道,其一次侧置于所述制冷循环中,其二次侧连通所述蓄冷装置;
任一个所述蓄冷蒸发器采用直接换热形式或间接换热形式,所述直接换热形式是指相应蓄冷蒸发器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指相应蓄冷蒸发器有一次侧和二次侧两个通道,其一次侧置于所述蓄冷循环中,其二次侧连通所述蓄冷装置。
2.根据权利要求1所述的一种蓄冷式多压缩机制冷系统,其特征在于:在所述一组压缩机和所述冷凝器之间的连接管路上设置有油分离器。
3.根据权利要求1所述的一种蓄冷式多压缩机制冷系统,其特征在于:所述蓄冷循环的低压吸气压力高于所述制冷循环的低压吸气压力。
4.根据权利要求1所述的一种蓄冷式多压缩机制冷系统,其特征在于:至少一个所述蓄冷压缩机的吸气管上旁通有一条管路连通至少一个所述制冷压缩机的吸气管,并在所述旁通管路上设置有电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种蓄冷式多压缩机制冷系统,其特征在于:所述一组压缩机中的压缩机,有喷气增焓压缩机或者双级压缩机或者多级压缩机。
6.一种压缩机组,包含一组压缩机、油分离器、储液器、第一类换热器、第二类换热器、节流装置,并设置有排气总管,其特征在于:
所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:第一类压缩机和第二类压缩机,所述排气总管连通所述一组压缩机中每台压缩机的排气口,也连通所述油分离器的入口;
任一个所述第一类换热器或所述第二类换热器均有两个通道:一次侧和二次侧;
所述储液器的出口至少分为两路:其中一路连通所述第一类换热器的一次侧入口,还有一路依次经过所述节流装置和所述第二类换热器的一次侧,连通所述第二类压缩机的低压吸气口;
所述油分离器的出口用来连通冷凝器的入口,所述储液器的入口用来连通冷凝器的出口,所述第一类换热器的一次侧出口用来为用户输出高压液体制冷剂,所述第一类压缩机的低压吸气口用来吸入用户返回的低压气体制冷剂。
7.根据权利要求6所述的一种压缩机组,其特征在于:所述第一类换热器二次侧的一端与所述第二类换热器二次侧的一端相连接。
8.一种压缩机组,包含一组压缩机、油分离器、储液器、第一类换热器、第二类换热器、节流装置、蓄冷装置,并设置有排气总管,所述蓄冷装置用来储存蓄冷介质,可以是一个空间或一个容器,也可以是一个能存放蓄冷介质的换热器(如结冰盘管),其特征在于:
所述一组压缩机包含至少两台压缩机并有两类:第一类压缩机和第二类压缩机,所述排气总管连通所述一组压缩机中每台压缩机的排气口,也连通所述油分离器的入口;
任一个所述第一类换热器或所述第二类换热器,采用直接换热形式或者间接换热形式,所述直接换热形式是指相应换热器置于所述蓄冷装置中或者置于所述蓄冷装置的壁上(或壁中),所述间接换热形式是指相应换热器有制冷剂侧和换热流体侧两个通道,其换热流体侧用来连通所述蓄冷装置;
所述储液器的出口至少分为两路:其中一路用来连通所述第一类换热器的制冷剂入口,还有一路用来连通所述节流装置,所述节流装置用来连通所述第二类换热器的制冷剂入口,所述第二类换热器的制冷剂出口用来连通所述第二类压缩机的低压吸气口;
所述油分离器的出口用来连通冷凝器的入口,所述储液器的入口用来连通冷凝器的出口,所述第一类换热器的制冷剂出口用来为用户输出高压液体制冷剂,所述第一类压缩机的低压吸气口用来吸入用户返回的低压气体制冷剂。
9.一种压缩冷凝机组,其特征在于:包括冷凝器和上述权利要求6至8任一项所述的压缩机组。
10.根据权利要求9所述的一种压缩冷凝机组,其特征在于:至少一个所述第二类压缩机的吸气管上旁通有一条管路连通至少一个所述第一类压缩机的吸气管,并在所述旁通管路上设置有电磁阀。
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