CN108253697A - 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 - Google Patents
微胶囊乳液蓄冷的冷液机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108253697A CN108253697A CN201810324293.7A CN201810324293A CN108253697A CN 108253697 A CN108253697 A CN 108253697A CN 201810324293 A CN201810324293 A CN 201810324293A CN 108253697 A CN108253697 A CN 108253697A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cold
- coolant
- microcapsule emulsion
- heat exchanger
- storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000006210 lotion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D16/00—Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微胶囊乳液蓄冷的冷液机，包括有压缩机组、乳液蓄冷箱、内循环泵、蒸发侧换热器、中间换热器、冷却液箱、外循环泵、三通比例调节阀、电磁阀、管路、微胶囊乳液、冷却液和制冷剂，分别形成微胶囊乳液循环系统、冷却液外循环系统和压缩机制冷循环系统。本发明实现了上述三种循环系统相对独立运行，最大程度的减少了上述三种介质间的影响，同时利用相变蓄冷技术和比例调节技术等，实现了产品的小型化、模块化，为蓄冷类冷液机的设计提供了一种高效、环保、可靠的解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及冷液机领域，具体是一种具有蓄冷功能的微胶囊乳液蓄冷的冷液机。
背景技术
具有蓄冷功能的冷液机是近年来发展一个方向，其主要目的是避免集中消耗能源，特别适用于高功率激光、电磁脉冲等武器系统间歇性工作或热负载波动大的场合，以降低对电源的需求；也适用于压缩机制冷系统突然失效或性能下降时作为紧急蓄冷备份使用。当然这类冷液机，往往用电量受限、空间受限，用大容量的蓄冷罐或蓄冷箱无法实现，同时随着蓄冷温度下降，压缩机制冷系统的能效也越来越低。
目前，具有蓄冷功能的冷液机通常采用去离子水或乙二醇水溶液作为冷却液，主要蓄冷方案有非相变的液体蓄冷和相变蓄冷等。当采用非相变的液体蓄冷，随着蓄冷温度下降，压缩机的能效越来越差，且所需蓄冷体积大；当采用水－冰的相变蓄冷，不仅随着液温下降，压缩机的能效越来越差，而且伴随结冰厚度增加，导致热阻急剧增加，结冰时间越来越长。另一种方式是采用动态冰蓄冷，但这类设备系统往往比较复杂。
随着世界各地研究机构对相变材料的深入研究，相变材料微胶囊MicroPCMs悬乳液出现，而且品种也越来越多，其相变潜热、相变温度、胶囊粒径和浓度等均可依据设计来选用。例如，用某微胶囊乳液相变温度8 ℃，相变潜热110 kJ/kg的冷液机，比冰蓄冷节能30%以上，传热性能也大为提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有效率高、蓄冷量大的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，利用微胶囊乳液循环、冷却液外循环和压缩机制冷循环的组合，结合微胶囊乳液的相变蓄冷原理，来提高蒸发侧换热器的蒸发温度，从而提高压缩机组能效，达到隔离、高效、环保、可靠和小型化的目的。
本发明的技术方案如下：
一种微胶囊乳液蓄冷的冷液机，包括有压缩机组、乳液蓄冷箱、内循环泵、蒸发侧换热器、中间换热器、冷却液箱、外循环泵、三通比例调节阀、电磁阀和负载，其特征在于：从所述乳液蓄冷箱的出口接出管路，依次连接所述的内循环泵、蒸发侧换热器和中间换热器后，接入所述乳液蓄冷箱的入口，形成微胶囊乳液循环系统；
从所述冷却液箱的出口接出管路并连接所述的外循环泵后分成二路，其中一路连接所述电磁阀后接入所述冷却液箱，另一路连接所述负载后接入所述三通比例调节阀的入口，所述三通比例调节阀的一个出口接入所述冷却液箱的入口，三通比例调节阀的另一个出口连接所述中间换热器后接入所述冷却液箱的入口，形成冷却液外循环系统；
所述的压缩机组与所述蒸发侧换热器通过管路循环连接，形成压缩机制冷循环系统。
所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的微胶囊乳液循环系统中流通有微胶囊乳液，为相变材料微胶囊MicroPCMs悬乳液。
所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的冷却液外循环系统中流通有冷却液，为去离子水或乙二醇水溶液。
所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的压缩机制冷循环系统中流通有制冷剂。
本发明的蓄冷分2步，第1步微胶囊乳液循环系统、冷却液外循环系统和压缩机制冷循环系统开启，使冷却液箱内的冷却液温度降至工作温度的下限，冷却液外循环系统停止工作或切换至自循环模式；第2步微胶囊乳液循环系统和压缩机制冷循环系统继续工作，使乳液蓄冷箱内的微胶囊乳液温度继续降至相变温度，完成相变蓄冷后关闭。
负载投入工作时，冷却液外循环系统先开启自循环模式，即冷却液从负载流出，经三通比例调节阀全部回冷却液箱。当冷却液箱内的冷却液温度偏高时，三通比例调节阀逐步将冷却液切换至中间换热器，同时微胶囊乳液循环系统开启，微胶囊乳液与冷却液在中间换热器中进行换热（微胶囊乳液和冷却液在中间换热器中是通过一层层隔板进行换热的，中间是物理隔离的，不会发生混合），这样冷却后的冷却液流回冷却液箱。压缩机制冷循环系统依据需要开启或关闭。
本发明的有益效果：
1、本发明利用微胶囊乳液循环和冷却液外循环独立循环，使两种介质实现物理隔离，避免采用冷、热水箱混合模式，使冷却液运行更安全、简便、可靠。
2、微胶囊乳液循环和压缩机制冷循环虽然需要同步协调工作，但本发明实现了上述两种介质的物理隔离，使微胶囊乳液受影响最小化。
3、本发明充分利用微胶囊乳液的相变蓄冷技术，可方便选择所需的相变温度和蒸发温度，压缩机组能效得以大幅度提升，从而实现了节能。
4、本发明在负载投入工作时，放冷迅速、灵活、可靠。
5、本发明的结构可小型化、可模块化，易于实现，可有效解决高能量、热密度、间歇性的散热需求或蓄冷备份。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
参见图1，一种微胶囊乳液蓄冷的冷液机，包括有压缩机组1、乳液蓄冷箱2、内循环泵3、蒸发侧换热器4、中间换热器5、冷却液箱6、外循环泵7、三通比例调节阀8、电磁阀9和负载10，从乳液蓄冷箱2的出口接出管路，依次连接内循环泵3、蒸发侧换热器4和中间换热器5后，接入乳液蓄冷箱2的入口，形成微胶囊乳液循环系统；
从冷却液箱6的出口接出管路并连接外循环泵7后分成二路，其中一路连接电磁阀9后接入冷却液箱6，另一路连接负载10后接入三通比例调节阀8的入口，三通比例调节阀8的一个出口接入冷却液箱6的入口，三通比例调节阀8的另一个出口连接中间换热器5后接入冷却液箱6的入口，形成冷却液外循环系统；
压缩机组1与蒸发侧换热器4通过管路循环连接，形成压缩机制冷循环系统。
本发明中，微胶囊乳液循环系统中流通有微胶囊乳液，为相变材料微胶囊MicroPCMs悬乳液，其相变潜热、相变温度、胶囊粒径（1μm～100μm）和浓度（1%～10%）等依据设计来选用。
冷却液外循环系统中流通有冷却液，为去离子水或乙二醇水溶液等。
压缩机制冷循环系统中流通有制冷剂，压缩机组1将制冷剂送往蒸发侧换热器4进行制冷换热。
电磁阀9的作用是为旁通多余冷却液和安全泄压。
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
本发明的蓄冷分2步，第1步微胶囊乳液循环系统、冷却液外循环系统和压缩机制冷循环系统开启，使冷却液箱6内的冷却液温度降至工作温度的下限，冷却液外循环系统停止工作或切换至自循环模式；第2步微胶囊乳液循环系统和压缩机制冷循环系统继续工作，使乳液蓄冷箱2内的微胶囊乳液温度继续降至相变温度，完成相变蓄冷后关闭。
负载10投入工作时，冷却液外循环系统先开启自循环模式，即冷却液从负载10流出，经三通比例调节阀8全部回冷却液箱6。当冷却液箱6内的冷却液温度偏高时，三通比例调节阀8逐步将冷却液切换至中间换热器5，同时微胶囊乳液循环系统开启，微胶囊乳液与冷却液在中间换热器中进行换热（微胶囊乳液和冷却液在中间换热器中是通过一层层隔板进行换热的，中间是物理隔离的，不会发生混合），这样冷却后的冷却液流回冷却液箱6。压缩机制冷循环系统依据需要开启或关闭。
微胶囊乳液循环系统和冷却液外循环系统之间通过中间换热器5进行冷热的交换，在设计中间换热器5时应注意满足最大换热能力。即最大换热能力应该满足换热后期，即冷却液温度越来越高，三通比例调节阀8将流经负载10的冷却液全部流量切换至中间换热器5，而另一侧微胶囊乳液处于设计温度的上限。由于蒸发侧换热器4和中间换热器5为串联形式，在设计微胶囊乳液的流量时通常以满足蒸发侧换热量为先，然后确认中间换热器微胶囊乳液侧的流量。依据以上温度和流量，最终计算和选型出合适的中间换热器。当然，本发明不排除微胶囊乳液循环系统滋生出其它支路来完善循环系统流程。
压缩机制冷循环系统可依据供电和蓄冷温度等情况，合理安排压缩机组1的开启。如在负载10工作时，供电又有余量，完全可以开启压缩机组1，从而实现边放冷、边蓄冷的一种工作模式。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施方式，但本发明不限于上述实施方式，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种微胶囊乳液蓄冷的冷液机，包括有压缩机组、乳液蓄冷箱、内循环泵、蒸发侧换热器、中间换热器、冷却液箱、外循环泵、三通比例调节阀、电磁阀和负载，其特征在于：从所述乳液蓄冷箱的出口接出管路，依次连接所述的内循环泵、蒸发侧换热器和中间换热器后，接入所述乳液蓄冷箱的入口，形成微胶囊乳液循环系统；
从所述冷却液箱的出口接出管路并连接所述的外循环泵后分成二路，其中一路连接所述电磁阀后接入所述冷却液箱，另一路连接所述负载后接入所述三通比例调节阀的入口，所述三通比例调节阀的一个出口接入所述冷却液箱的入口，三通比例调节阀的另一个出口连接所述中间换热器后接入所述冷却液箱的入口，形成冷却液外循环系统；
所述的压缩机组与所述蒸发侧换热器通过管路循环连接，形成压缩机制冷循环系统。
2.根据权利要求1所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的微胶囊乳液循环系统中流通有微胶囊乳液，为相变材料微胶囊MicroPCMs悬乳液。
3.根据权利要求1所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的冷却液外循环系统中流通有冷却液，为去离子水或乙二醇水溶液。
4.根据权利要求1所述的微胶囊乳液蓄冷的冷液机，其特征在于：所述的压缩机制冷循环系统中流通有制冷剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810324293.7A CN108253697A (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810324293.7A CN108253697A (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108253697A true CN108253697A (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62748192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810324293.7A Withdrawn CN108253697A (zh) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108253697A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109579333A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 冷却系统 |
| CN109724280A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种多温段主控式的冷液机 |
| CN110494024A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-22 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种短时冷却用液冷设备 |
| CN114111170A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种蓄冷式冷却液循环冷却系统 |
-
2018
- 2018-04-12 CN CN201810324293.7A patent/CN108253697A/zh not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109579333A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-05 | 上海联影医疗科技有限公司 | 冷却系统 |
| CN109724280A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-07 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种多温段主控式的冷液机 |
| CN109724280B (zh) * | 2019-01-21 | 2024-02-20 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种多温段主控式的冷液机 |
| CN110494024A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-22 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种短时冷却用液冷设备 |
| CN110494024B (zh) * | 2019-09-16 | 2024-05-14 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种短时冷却用液冷设备 |
| CN114111170A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 一种蓄冷式冷却液循环冷却系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108253697A (zh) | 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 | |
| CN110345549B (zh) | 一种液冷数据中心余热回收系统 | |
| US20160169562A1 (en) | Method for liquid-suction heat exchange thermal energy storage | |
| CN207118211U (zh) | 一种数据机房冷凝热回收辐射供暖系统 | |
| CN104728974B (zh) | 一种分布式风能/光伏独立能源驱动的冷热双效蓄能空调系统 | |
| CN109798159B (zh) | 分布式换能方法和系统 | |
| CN103292486B (zh) | 太阳能热发电用单罐-双罐复合储热系统及储热方法 | |
| EP2596299A1 (en) | Techniques for indirect cold temperature thermal energy storage | |
| CN102645022B (zh) | 一种节能型多温段开水炉 | |
| CN202216448U (zh) | 扩散吸收式制冷与蒸汽压缩制冷联合循环装置 | |
| CN110500777A (zh) | 一种相变蓄热式供热系统及其控制方法 | |
| CN101526241B (zh) | 双向热泵太阳能供热系统 | |
| CN210425244U (zh) | 一种液冷数据中心余热回收系统 | |
| CN105972673B (zh) | 一种中继能源站型大温差供热系统及方法 | |
| CN208139656U (zh) | 微胶囊乳液蓄冷的冷液机 | |
| CN205664710U (zh) | 一种数据中心太阳能相变蓄冷系统 | |
| CN105890211B (zh) | 一种适合寒冷地区供热的蓄能互联热泵系统 | |
| CN105953461A (zh) | 具有高蓄冷和快放冷的冷液机 | |
| CN104406329B (zh) | 一种流动相变蓄能的降膜蒸发式热泵机组 | |
| CN207797285U (zh) | 一种数据中心应急制冷系统 | |
| US5247811A (en) | Production and heat storage system for low-temperature chilled water | |
| CN206469568U (zh) | 一种氨改氟冷库系统 | |
| CN206347796U (zh) | 一种用于设备冷却的工艺水直接冷却系统 | |
| CN108180580A (zh) | 一种具有跨季节蓄能功能的空调系统 | |
| CN212081678U (zh) | 一种酿造车间冷却水余热利用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180706 |