CN203323447U

CN203323447U - 一种双动力蒸发制冷系统

Info

Publication number: CN203323447U
Application number: CN2013202534610U
Authority: CN
Inventors: 夏文庆; 夏思璇; 夏晓斌
Original assignee: NANJING GUDE AIDI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANJING GUDE AIDI ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型的双动力蒸发制冷系统，属于环境空调制冷系统的节能增效技术领域。包括流体输送装置和至少两级的冷源系统；所述的冷源系统包括有依次连接的压缩机、四通阀、内部热交换器、节流装置、外部热交换器，所述的压缩机上通过另一条管路经四通阀再与外部热交换器相连；所述的流体输送装置与冷源系统的内部热交换器依次排列。本实用新型通过对被控环境进行二级或者多级逐级制冷，可以有效地对被控环境进行降温，能够节约能耗。由于对被控环境进行了逐渐制冷，冷源系统的工作效率得到了提高。

Description

一种双动力蒸发制冷系统

技术领域

本发明的双动力蒸发制冷系统，属于环境空调制冷系统的节能增效技术领域。

背景技术

目前，我国制冷空调的产量近亿台套，占全世界产量的一大半以上，国内生产厂家通过引进、消化、吸收国外先进技术再加上自身的创新，其技术水已达到国际先进行列，目前的制冷系统的能效比就其制冷循环而言已做得很好，改善的余地很小。大幅度提供能效比必须依靠新的技术进步，每年国内用于暖通制冷的能源达到1/3以上，本技术的推广应用将使现有的空调制冷系统的能耗得到降低，无论是制冷或制热运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能的制冷系统，采用的技术方案是：一种双动力蒸发制冷系统，包括流体输送装置和至少两级的冷源系统；所述的冷源系统包括有依次连接的压缩机、四通阀、内部热交换器、节流装置、外部热交换器，所述的压缩机上通过另一条管路经四通阀再与外部热交换器相连；所述的流体输送装置与冷源系统的内部热交换器依次排列。

上述的制冷系统中，冷源系统可以为多级，但是在一般情况下，采用两级冷源系统也可以实现技术方案。在采用上述的双动力蒸发制冷系统进行工作时，一般是要将多级冷源系统的室内热交换器置于室内的被控环境中，用于对室内的环境进行温度调节；但是，也可以将上述的内部热交换器置于其它的被控环境中进行控温调节，例如水体、封闭箱体或者其它需要调温的气体、液体环境中。使用过程中，流体输送装置将被控环境中的气体或者液体输送至内部热交换器附近，气体或者液体依次通过多级的内部热交换器，达到逐级制冷的目的。

压缩机、四通阀、节流装置和外部热交换器用于在被控环境外产生低温的制冷剂，输送至内部热交换器，使被控环境温度降低。

一般来说，对于被控环境的温度进行调节时，如果降温的温度差过大，会导致冷源系统的制冷效率的降低，因此会造成能耗偏高。当采用两级以上的冷源系统对被控环境进行降温时，每一级的冷源系统分别将环境温度降温一定量。当将环境温度降低至相同温度时，采用两级的冷源系统逐级降温的制冷效率要高于采用一级降温的系统。

进一步地，在上述的双动力蒸发制冷系统中还可以包括有输送装置。输送装置的作用是用于将换热介质输送至外部热交换器附近，达到使外部热交换器更好地排出热量的作用。输送装置的具体位置可以根据实际情况进行调节，保证外部热交换器能够较好地热交换即可。

流体输送装置可以采用风机、泵等装置。

冷源系统中使用的热沉可以是空气、水、乙二醇或其他载冷剂；用于制热目的时，也可以采用空气、水等作为的介质作为载热剂。

技术效果

本发明通过对被控环境进行二级或者多级逐级制冷，可以有效地对被控环境进行降温，能够节约能耗。由于对被控环境进行了逐渐制冷，冷源系统的工作效率得到了提高。

附图说明

图1是本实用新型提供的双动力蒸发制冷系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的双动力蒸发制冷系统在制热状态下工作的结构示意图。

其中，1a、1b是压缩机；2a、2b是四通阀；3a、3b是外部热交换器；4a、4b是节流装置；5a、5b是内部热交换器；6是流体输送装置；7和8是冷源系统；9是输送装置。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种双动力蒸发制冷系统，包括流体输送装置6和至少两级的冷源系统7、8；以第一级的冷源系统7为例，所述的冷源系统7包括有依次连接的压缩机1a、四通阀2a、内部热交换器5a、节流装置4a、外部热交换器3a，所述的压缩机1a上通过另一条管路经四通阀2a再与外部热交换器3a相连；第二级的冷源系统8的结构与第一级的冷源系统相同。所述的流体输送装置6与冷源系统7、8的内部热交换器5a、5b依次排列。

内部热交换器3a、3b设置于室内，在其一侧设置的流体输送装置6采用风机。两级的冷源系统7、8的其它部件设置于室外。另外，还设置有一个输送装置9，将室外的空气吹向外部热交换器3a、3b，进而将冷源系统中的热量向环境散发。

以第一级的冷源系统7为例，在使用时，冷源系统是蒸发循环制冷系统，在该系统中，制冷剂由压缩机1a压缩成高温高压蒸汽，排出后流经四通阀2a，进入到外部热交换器3a，向外部环境中排出热量后，由节流装置4a节流降压成低温低压两相流体，再进入到内部热交换器5a，吸收室内的热量，最后回到压缩机1a，完成一个循环。同样的，第二级的冷源系统8也采用相同的制冷步骤。

风机在室内对内部热交换器5a、5b进行强制对流，与经过室内空气进行热交换，吸收空气热量从而提供等值的制冷量。运行时，一级冷源系统的蒸发温度高于二级冷源系统，其蒸发温差一般不小于10℃。

以上为一二级冷源系统联合运行的工况，选定控制参数，如温度、湿度等，一二级冷源系统可单独运行，对于第一级的冷源系统7，此时只要手动或自动关闭压缩机1a，即可停止其运行；对于第二级的冷源系统8，关闭压缩机1b，亦可停止其运行。

本实施例的优点在于利用了第一级的冷源系统7高蒸发温度对室内空气进行初次降温，同时利用第二级的冷源系统8对室内空气进行二级降温。初级降温的过程中，由于蒸发温度较高，使能耗降低；另外，由于进行了初次降温，则可以使得二级冷源系统8中的蒸发循环制冷的制冷效率得到了提高，进一步地节约了能量。

另外，如图2所示，将四通阀2进行换向后，可以使冷源系统7、8中的制冷剂流动方向相反，可以实现制热的目的。

必要时，可以在本实施例中的第一级的冷源系统7和第二级的冷源系统8后，再继续加入多级的冷源系统，达到多级制冷的目的，使制冷的效率得到提高。

理论分析：

传统的制冷空调，制冷时载冷剂通过单一蒸发器，如家用空调蒸发器出风温度t_0，回风温度t，空气流量G，其制冷量为：

Q₀=GC_p(t-t₀)

一般所耗功率为制冷量的0.4，能效比为2.5，采用本发明后，制冷量由两级冷源承担，回风温度经一级冷源初降后变为t₁，此时蒸发器提供的制冷量为

一级：Q₀₁=GC_p(t-t₁)

二级：Q₀₂=GC_p(t₁-t₀)

Q₀= Q₀₁+ Q₀₂

由于实施例中采用了高温蒸发循环，所以一级冷源耗能甚少，所耗功率降为制冷量的0.12，能效比为8.3，这样可计算出节能效果：

W=0.4GC_p(t-t₀) -（0.1GC_p(t-t₁)+0.4 GC_p(t₁-t₀)）

以一级蒸发温度15℃，二级蒸发温度0℃为例，据测算一二级冷源基本平摊总制冷量，假设t₀=29℃，t=14℃，t=21.5℃，此时能效比：(2.5+8.3)/2=5.4。其能效比与传统系统相比提高了近一倍。

Claims

1.一种双动力蒸发制冷系统，包括流体输送装置(6)和至少两级的冷源系统(7、8)；所述的冷源系统(7、8)包括有依次连接的压缩机(1a、1b)、四通阀(2a、2b)、内部热交换器(5a、5b)、节流装置(4a、4b)、外部热交换器(3a、3b)，所述的压缩机(1a、1b)上通过另一条管路经四通阀(2a、2b)再与外部热交换器(3a、3b)相连；所述的流体输送装置(6)与冷源系统(7、8)的内部热交换器(5a、5b)依次排列。

2.根据权利要求1所述的双动力蒸发制冷系统，其特征在于：所述的冷源系统(7、8)为两级。

3.根据权利要求1所述的双动力蒸发制冷系统，其特征在于：还包括有输送装置(9)。

4.根据权利要求1所述的双动力蒸发制冷系统，其特征在于：所述的流体输送装置(6)是泵或者风机。