CN113483422A - 一种新型供冷制冷一体化装置 - Google Patents

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邵振华
唐占超
孙钦
张博博
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Abstract

本发明公开了一种新型供冷制冷一体化装置，包括供冷单元、制冷单元和控制单元；所述供冷单元包括依次连接的水泵、空气处理机组和冷凝器；所述制冷单元包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流膨胀阀和风机盘管；所述供冷单元通过冷凝器与制冷单元相连接；所述控制单元分别与所述供冷单元及所述制冷单元电连接。本发明供冷单元的冷冻水在水泵的作用下运送至空气处理机组，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，同时经过第一级利用的冷冻水进入冷凝器，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用及制冷单元的制冷，有效提高了供回水温差，实现了冷冻水大温差小流量运行，输送能耗得到大幅度下降。

Description

一种新型供冷制冷一体化装置
技术领域
本发明涉及制冷空调技术领域，具体涉及一种新型供冷制冷一体化装置。
背景技术
大温差空调供冷系统具有冷冻水输送能耗低、管道建设成本低的优势，同时可以提高蓄冷系统的蓄冷密度，在超高层建筑、区域供冷及矿井降温等长距离供冷领域获得广泛的应用。目前，传统大温差空调供冷系统的供水温度通常为5-7℃，供回水温差为10℃左右，现有的大温差空调供冷系统的供回水温差仍有较大的提升空间。
常规制冷系统的冷冻水进入空气处理机组，对空气进行降温，回水直接进入制冷机组，回水温度仍然较低，回水的冷量没有进一步充分利用。如果将空气处理机组与制冷机组复合形成新型供冷制冷一体化装置，经过空气处理机组换热的冷冻回水作为制冷机组的冷却水，为制冷机组冷凝器提供冷量，冷冻水的冷量可实现梯级利用，进一步提高回水温度，实现更大的温差，可进一步降低输送能耗。
发明内容
为了解决现有技术中超高层建筑、区域供冷及矿井降温等长距离供冷领域所存在的输送能耗问题，本发明提供一种新型供冷制冷一体化装置，可实现冷冻水大温差小流量运行，输送能耗得到大幅度下降。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新型供冷制冷一体化装置，包括供冷单元、制冷单元和控制单元；所述供冷单元包括依次连接的水泵、空气处理机组和冷凝器；所述制冷单元包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流膨胀阀和风机盘管；所述供冷单元通过冷凝器与制冷单元相连接；所述控制单元分别与所述供冷单元及所述制冷单元电连接。
优选的，所述冷凝器为壳管式换热器。
优选的，所述冷凝器的相邻通道分别流经冷冻水与制冷剂，且冷冻水流向与制冷剂流向总体上相反。
优选的，所述供冷单元的冷冻水在水泵的作用下运送至空气处理机组，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，同时经过第一级利用的冷冻水进入所述制冷单元的冷凝器，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用及制冷单元的制冷。
优选的，所述冷凝器内升温的冷冻水在水泵的作用下运送至冷却塔或储热水箱当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵的作用下进入机械制冷机组当中进行第二级降温。
优选的，所述冷凝器内升温的冷冻水在水泵的作用下运送至高压机械制冷机组当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵的作用下进入低压机械制冷机组当中进行第二级降温。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明供冷单元的冷冻水在水泵的作用下运送至空气处理机组，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，同时经过第一级利用的冷冻水进入制冷单元的冷凝器，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用及制冷单元的制冷，有效提高了供回水温差，实现了冷冻水大温差小流量运行，输送能耗得到大幅度下降。
附图说明
图1为本发明一种新型供冷制冷一体化装置的原理图。
图2为本发明一种新型供冷制冷一体化装置实施例一的原理图。
图3为本发明一种新型供冷制冷一体化装置实施例二的原理图。
图4为本发明一种新型供冷制冷一体化装置实施例三的原理图。
附图标记说明：1-压缩机；2-冷凝器；3-节流膨胀阀；4-风机盘管；5-空气处理机组；6-水泵；7-冷却塔；8-机械制冷机组；9-储热水箱；10-高压机械制冷机组；11-低压机械制冷机组。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本发明的一种新型供冷制冷一体化装置，包括供冷单元、制冷单元和控制单元。
供冷单元包括水泵6、空气处理机组5和冷凝器2；水泵6、空气处理机组5、冷凝器2通过冷冻水管路依次连接形成冷冻水回路。
制冷单元包括压缩机1、冷凝器2、节流膨胀阀3和风机盘管4；压缩机1、冷凝器2、节流膨胀阀3、风机盘管4通过制冷剂管路依次连接形成制冷剂回路。
控制单元分别与供冷单元和制冷单元电连接，控制整个装置的自动运行。
优选的，冷凝器2采用壳管式换热器，相邻通道分别流经冷冻水与制冷剂，且冷冻水流向与制冷剂流向总体上相反。
供冷单元的冷冻水在水泵6的作用下运送至空气处理机组5，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，经过第一级利用的冷冻水进入冷凝器2，与制冷剂进行热交换，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用，冷凝器2内升温的冷冻水在水泵6的作用下运送至配套的降温设备降温后，在水泵6的作用下运送至空气处理机组5，如此不断循环，实现冷冻水的冷却功能及降温。
制冷单元的高温高压制冷剂蒸汽在冷凝器2中吸收冷冻水的冷量被冷凝成高压制冷剂液体，高压制冷剂液体经过管路流入节流膨胀阀3，经节流膨胀阀3节流后进入风机盘管4形成制冷剂气液混合物，风机盘管4内的制冷剂气液混合物吸收空气的热量而变为低压制冷剂气体，低压制冷剂气体进入压缩机1当中被压缩，压缩形成的高温高压制冷剂气体进入冷凝器2，如此不断循环对空气进行降温，实现制冷单元的制冷及供冷。
实施例一
如图2所示，供冷单元配套的降温设备包括冷却塔7和机械制冷机组8，机械制冷机组8产生的低温冷冻水在水泵6的作用下运送至空气处理机组5，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，经过第一级利用的冷冻水进入冷凝器2，与制冷剂进行热交换，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用，冷凝器2内升温的冷冻水在水泵6的作用下运送至冷却塔7当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵6的作用下进入机械制冷机组8进行第二级降温，如此不断循环，实现冷冻水的冷却功能及降温。高温高压制冷剂蒸汽在冷凝器2中吸收冷冻水的冷量被冷凝成高压制冷剂液体，高压制冷剂液体经过管路流入节流膨胀阀3，经节流膨胀阀3节流后进入风机盘管4形成制冷剂气液混合物，风机盘管4内的制冷剂气液混合物吸收空气的热量而变为低压制冷剂气体，低压制冷剂气体进入压缩机1当中被压缩，压缩形成的高温高压制冷剂气体进入冷凝器2，如此不断循环对空气进行降温，实现制冷单元的制冷及供冷。
实施例二
如图3所示，供冷单元配套的降温设备包括储热水箱9和机械制冷机组8，机械制冷机组8产生的低温冷冻水在水泵6的作用下运送至空气处理机组5，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，经过第一级利用的冷冻水进入冷凝器2，与制冷剂进行热交换，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用，冷凝器2内升温的冷冻水在水泵6的作用下运送至储热水箱9当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵6的作用下进入机械制冷机组8进行第二级降温，如此不断循环，实现冷冻水的冷却功能及降温。高温高压制冷剂蒸汽在冷凝器2中吸收冷冻水的冷量被冷凝成高压制冷剂液体，高压制冷剂液体经过管路流入节流膨胀阀3，经节流膨胀阀3节流后进入风机盘管4形成制冷剂气液混合物，风机盘管4内的制冷剂气液混合物吸收空气的热量而变为低压制冷剂气体，低压制冷剂气体进入压缩机1当中被压缩，压缩形成的高温高压制冷剂气体进入冷凝器2，如此不断循环对空气进行降温，实现制冷单元的制冷及供冷。
实施例三
如图4所示，供冷单元配套的降温设备包括高压机械制冷机组10和低压机械制冷机组11，低压机械制冷机组11产生的低温冷冻水在水泵6的作用下运送至空气处理机组5，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，经过第一级利用的冷冻水进入冷凝器2，与制冷剂进行热交换，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用，冷凝器2内升温的冷冻水在水泵6的作用下运送至高压机械制冷机组10当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵6的作用下进入低压机械制冷机组11进行第二级降温，如此不断循环，实现冷冻水的冷却功能及降温。高温高压制冷剂蒸汽在冷凝器2中吸收冷冻水的冷量被冷凝成高压制冷剂液体，高压制冷剂液体经过管路流入节流膨胀阀3，经节流膨胀阀3节流后进入风机盘管4形成制冷剂气液混合物，风机盘管4内的制冷剂气液混合物吸收空气的热量而变为低压制冷剂气体，低压制冷剂气体进入压缩机1当中被压缩，压缩形成的高温高压制冷剂气体进入冷凝器2，如此不断循环对空气进行降温，实现制冷单元的制冷及供冷。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：包括供冷单元、制冷单元和控制单元；所述供冷单元包括依次连接的水泵、空气处理机组和冷凝器；所述制冷单元包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流膨胀阀和风机盘管；所述供冷单元通过冷凝器与制冷单元相连接；所述控制单元分别与所述供冷单元及所述制冷单元电连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：所述冷凝器为壳管式换热器。
3.根据权利要求2所述的一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：所述冷凝器的相邻通道分别流经冷冻水与制冷剂，且冷冻水流向与制冷剂流向总体上相反。
4.根据权利要求1所述的一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：所述供冷单元的冷冻水在水泵的作用下运送至空气处理机组，对空气进行降温，实现冷冻水的第一级利用及供冷单元的供冷，同时经过第一级利用的冷冻水进入所述制冷单元的冷凝器，对制冷单元高压侧进行冷却，实现冷冻水的第二级利用及制冷单元的制冷。
5.根据权利要求1所述的一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：所述冷凝器内升温的冷冻水在水泵的作用下运送至冷却塔或储热水箱当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵的作用下进入机械制冷机组当中进行第二级降温。
6.根据权利要求1所述的一种新型供冷制冷一体化装置，其特征在于：所述冷凝器内升温的冷冻水在水泵的作用下运送至高压机械制冷机组当中进行第一级降温，经过第一级降温的冷冻水在水泵的作用下进入低压机械制冷机组当中进行第二级降温。
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