CN204202062U - 带蓄冰功能的水冷冷水空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，包括水冷冷水主机和控制系统，水冷冷水主机包括依次连接并组成回路的压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电子膨胀阀和蒸发器，蒸发器包括制冷换热器和蓄冰换热器，制冷换热器与一冷冻水换热系统相连接，蓄冰换热器与一蓄冰液换热系统相连接；控制系统控制水冷冷水主机择一运行工作在制冷工况和蓄冰工况。本实用新型通过增设具有蓄冰功能的蒸发器以及蓄冰液换热系统，形成一个具有制冷和蓄冰双重功能的双蒸发器，能够使现有水冷冷水空调机组具备蓄冰功能，从而充分利用夏天城市谷电进行蓄冰，大幅度降低运行费用。

Description

带蓄冰功能的水冷冷水空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调机组技术领域，具体涉及一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组。

背景技术

现有的水冷冷水空调机组，主要结构包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、电控箱、冷却塔、冷却水泵以及连接它们的管路，水冷冷水机组在工作时包括冷凝和蒸发的过程，在冷凝和蒸发过程中，制冷剂的换热介质均采用水，分别在冷凝和蒸发器内循环完成制冷剂冷凝热量的释放和蒸发能量的吸收。而通过换热，吸收和释放热量给制冷剂的水则分别输送到需要使用的场合，通过专用换热设备，与空气等介质循环进行换热，达到使用的目的。

目前，水冷冷水空调机组的主要功能是夏天制冷。但是，在部分场合，有较大的峰谷电价差，如需要蓄冰，则需要另购蓄冰机组，会增加初投资，并且机组的利用效率低，施工周期长，占用有效空间大，影响机房的整体布置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，通过改进现有水冷冷水机组的结构，增设具有蓄冰功能的蒸发器以及蓄冰液换热系统，并将现有制冷蒸发器与蓄冰蒸发器结合起来，形成一个具有制冷和蓄冰双重功能的双蒸发器，本实用新型能够使现有水冷冷水空调机组具备蓄冰功能，从而充分利用夏天城市谷电进行蓄冰，大幅度降低运行费用。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，包括水冷冷水主机和控制系统，所述水冷冷水主机包括依次连接并组成回路的压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、电子膨胀阀和蒸发器，所述压缩机与所述油分离器之间通过回油管路相连接，所述蒸发器包括制冷换热器和蓄冰换热器，所述制冷换热器具有冷冻水进口和冷冻水出口，所述制冷换热器通过所述冷冻水进口和所述冷冻水出口与一冷冻水换热系统相连接，所述蓄冰换热器具有蓄冰液进口和蓄冰液出口，所述蓄冰换热器通过所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口与一蓄冰液换热系统相连接；所述控制系统控制所述水冷冷水主机择一运行工作在制冷工况和蓄冰工况。

作为本实用新型的进一步改进，所述蒸发器包括一壳体，所述壳体内具有容置所述制冷换热器的换热管的第一容置空间和容置所述蓄冰换热器的换热管的第二容置空间，所述冷冻水进口和所述冷冻水出口设于所述壳体一端，所述冷冻水进口连通所述制冷换热器的换热管的入端口，所述冷冻水出口连通所述制冷换热器的换热管的出端口；所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口设于所述壳体另一端，所述蓄冰液进口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口，所述蓄冰液出口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：冷却塔、冷却水管、冷却水泵；所述冷却水泵一端通过冷却水管与所述冷凝器的出端口相连，另一端通过冷却水管与所述冷却塔一端相连；所述冷却塔另一端通过冷却水管与所述冷凝器的入端口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述回油管路上设有油过滤器、回油电磁阀、视镜和单向阀，所述回油管路的管线自所述油分离器的回油口引出，依次经过所述油过滤器、所述回油电磁阀、所述视镜、所述单向阀后与自所述压缩机的储油槽引出的管线相连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，通过改进现有水冷冷水机组的结构，增设具有蓄冰功能的蒸发器以及蓄冰液换热系统，并将现有制冷蒸发器与蓄冰蒸发器结合起来，形成一个具有制冷和蓄冰双重功能的双蒸发器，本实用新型能够使现有水冷冷水空调机组具备蓄冰功能，从而充分利用夏天城市谷电进行蓄冰，大幅度降低运行费用，即本实用新型带蓄冰功能的水冷冷水空调机组是一种能够在制冷工况和制冰工况下运行、并在这两种工况下都能达到高能效比的制冷机组。本实用新型能够广泛应用于城市中央空调系统的新装或改造过程，并能充分利用城市峰谷电价差，减少直接投资冰蓄冷的初投资，降低系统综合能耗与运行费用，能够产生很好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——压缩机              2——油分离器

3——冷凝器              4——干燥过滤器

5——电子膨胀阀          6——蒸发器

61——冷冻水进口         62——冷冻水出口

63——蓄冰液进口         64——蓄冰液出口

7——回油管路            71——油过滤器          

72——回油电磁阀         73——视镜

74——单向阀             8——冷却塔

9——冷却水泵            

具体实施方式

如图1所示，一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，包括水冷冷水主机和控制系统，所述水冷冷水主机包括依次连接并组成回路的压缩机1、油分离器2、冷凝器3）干燥过滤器4、电子膨胀阀5和蒸发器6，所述压缩机与所述油分离器之间通过回油管路7相连接，所述蒸发器包括制冷换热器和蓄冰换热器，所述制冷换热器具有冷冻水进口61和冷冻水出口62，所述制冷换热器通过所述冷冻水进口和所述冷冻水出口与一冷冻水换热系统相连接，所述蓄冰换热器具有蓄冰液进口63和蓄冰液出口64，所述蓄冰换热器通过所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口与一蓄冰液换热系统相连接；所述控制系统控制所述水冷冷水主机择一运行工作在制冷工况和蓄冰工况。

优选的，所述蒸发器包括一壳体，所述壳体内具有容置所述制冷换热器的换热管的第一容置空间和容置所述蓄冰换热器的换热管的第二容置空间，所述冷冻水进口和所述冷冻水出口设于所述壳体一端，所述冷冻水进口连通所述制冷换热器的换热管的入端口，所述冷冻水出口连通所述制冷换热器的换热管的出端口；所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口设于所述壳体另一端，所述蓄冰液进口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口，所述蓄冰液出口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口。

优选的，该水冷冷水空调机组还包括：冷却塔8和冷却水泵9；所述冷却水泵一端通过冷却水管与所述冷凝器的出端口相连，另一端通过冷却水管与所述冷却塔一端相连；所述冷却塔另一端通过冷却水管与所述冷凝器的入端口相连。水冷冷水空调机组运行时，冷却水泵9提供水的单向流动动力，具体地，冷却水泵内的水从冷却水泵流出、依次经过冷却塔、冷凝器的入端口、冷凝器的出端口，最后流回冷却水泵。 

优选的，所述回油管路上设有油过滤器71、回油电磁阀72、视镜73和单向阀74，所述回油管路的管线自所述油分离器的回油口引出，依次经过所述油过滤器、所述回油电磁阀、所述视镜、所述单向阀后与自所述压缩机的储油槽引出的管线相连接。

优选的，所述冷冻水换热系统包括冷冻水泵、冷冻水管和走水末端，所述冷冻水泵一端通过冷冻水管与所述冷冻水出口相连，另一端通过冷冻水管与所述走水末端一端相连；所述走水末端另一端通过冷冻水管与所述冷冻水进口相连。

优选的，所述蓄冰液换热系统包括载冷剂泵和蓄冰装置，所述载冷剂泵一端通过蓄冰液管与所述蓄冰液出口相连，另一端通过蓄冰液管与所述蓄冰装置一端相连；所述蓄冰装置另一端通过蓄冰液管与所述蓄冰液进口相连。

为了更方便理解本实用新型实施例的方案，基于上述对水冷冷水空调机组的结构描述，以下对该水冷冷水空调机组的运行进行详细说明：

本实用新型的蒸发器分为两个换热器，分别为制冷换热器和蓄冰换热器，制冷换热器与冷冻水换热系统，具体实施时为常规的空调水系统进行换热，蓄冰换热器与蓄冰液换热系统进行换热，具体实施时蓄冰液换热系统包括通过管路连接的蓄冰装置和载冷剂泵。本实用新型水冷冷水空调机组的运行可以通过控制系统，选择制冷工况或蓄冰工况。

在制冷工况时，在控制系统的自动控制下，从压缩机1的排气口压缩出来的高温高压制冷剂气体和润滑油的混合气体经油分离器2的油分进口进入油分离器进行分离，分离后的冷冻油经回油管路再送回压缩机低压侧的储油罐中，分离后的制冷剂气体（含少量个润滑油）经油分出口进入冷凝器3，通过与流经冷凝器的换热管内的冷却水换热，一方面冷却水吸收制冷剂冷凝热而温度上升，另一方面，高温高压的气态制冷剂冷凝成低温高压的液态制冷剂，流出冷凝器后，经过干燥过滤器4杂质过滤、电子膨胀阀5节流控制后，进入到蒸发器6内制冷换热器内，通过与流经制冷换热器内的冷冻水换热，一方面制冷剂蒸发而吸收冷冻水的热量，而降低冷冻水水温，提供用户使用，降低使用环境温度，另外一方面蒸发后的气态制冷剂进入压缩机内循环压缩，达到制冷目的。

在蓄冰工况时，在控制系统的自动控制下，从压缩机1的排气口压缩出来的高温高压制冷剂气体和润滑油的混合气体经油分离器2的油分进口进入油分离器进行分离，分离后的冷冻油经回油管路再送回压缩机低压侧的储油罐中，分离后的制冷剂气体（含少量个润滑油）经油分出口进入冷凝器3，通过与流经冷凝器的换热管内的冷却水换热，一方面冷却水吸收制冷剂冷凝热而温度上升，另一方面，高温高压的气态制冷剂冷凝成低温高压的液态制冷剂，流出冷凝器后，经过干燥过滤器4杂质过滤、电子膨胀阀5节流控制后，进入到蒸发器6内的蓄冰换热器内，通过与流经蓄冰换热器内的蓄冰液换热，一方面制冷剂蒸发而吸收蓄冰液的热量，而降低蓄冰液的温度，使蓄冰液结成冰，利用蓄冷介质（蓄冰液）的显热及潜热特性，将冷量储存起来，达到冰蓄冷的目的，另外一方面蒸发后的气态制冷剂进入压缩机内循环压缩，达到制冷目的。

本实用新型带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，它与常规的水冷冷水空调机组的区别在于：通过改进现有水冷冷水机组的结构，增设具有蓄冰功能的蒸发器以及蓄冰液换热系统，并将现有制冷蒸发器与蓄冰蒸发器结合起来，形成一个具有制冷和蓄冰双重功能的双蒸发器，本实用新型能够使现有水冷冷水空调机组具备蓄冰功能，从而充分利用夏天城市谷电进行蓄冰，大幅度降低运行费用，即本实用新型带蓄冰功能的水冷冷水空调机组是一种能够在制冷工况和制冰工况下运行、并在这两种工况下都能达到高能效比的制冷机组。本实用新型能够广泛应用于城市中央空调系统的新装或改造过程，并能充分利用城市峰谷电价差，减少直接投资冰蓄冷的初投资，降低系统综合能耗与运行费用，能够产生很好的经济效益和社会效益。

本实用新型带蓄冰功能的水冷冷水空调机组在控制系统的控制下能在制冷工况和制冰工况下运行、并在这两种工况下都能达到高能效比的制冷机组。本实用新型中蒸发器在空调侧（制冷换热器）的载冷剂为水，蓄冰侧（蓄冰换热器）的载冷剂为加有缓蚀剂和泡沫剂的、质量比为25%～30%的乙烯乙二醇水溶液（简称：乙二醇），还可以为配制的带缓蚀剂的无机盐抗冻溶液。在制冷工况下运行时，冷冻水换热系统的冷冻水出水温度为7℃；在制冰工况下运行时，蓄冰液换热系统的载冷剂出口温度为-5℃～-15℃。

以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，其特征在于：包括水冷冷水主机和控制系统，所述水冷冷水主机包括依次连接并组成回路的压缩机（1）、油分离器（2）、冷凝器（3）、干燥过滤器（4）、电子膨胀阀（5）和蒸发器（6），所述压缩机与所述油分离器之间通过回油管路（7）相连接，所述蒸发器包括制冷换热器和蓄冰换热器，所述制冷换热器具有冷冻水进口（61）和冷冻水出口（62），所述制冷换热器通过所述冷冻水进口和所述冷冻水出口与一冷冻水换热系统相连接，所述蓄冰换热器具有蓄冰液进口（63）和蓄冰液出口（64），所述蓄冰换热器通过所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口与一蓄冰液换热系统相连接；所述控制系统控制所述水冷冷水主机择一运行工作在制冷工况和蓄冰工况。

2.根据权利要求1所述的带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，其特征在于：所述蒸发器包括一壳体，所述壳体内具有容置所述制冷换热器的换热管的第一容置空间和容置所述蓄冰换热器的换热管的第二容置空间，所述冷冻水进口和所述冷冻水出口设于所述壳体一端，所述冷冻水进口连通所述制冷换热器的换热管的入端口，所述冷冻水出口连通所述制冷换热器的换热管的出端口；所述蓄冰液进口和所述蓄冰液出口设于所述壳体另一端，所述蓄冰液进口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口，所述蓄冰液出口连通所述蓄冰换热器的换热管的入端口。

3.根据权利要求2所述的带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，其特征在于：还包括：冷却塔（8）和冷却水泵（9）；所述冷却水泵一端通过冷却水管与所述冷凝器的出端口相连，另一端通过冷却水管与所述冷却塔一端相连；所述冷却塔另一端通过冷却水管与所述冷凝器的入端口相连。

4.根据权利要求1所述的带蓄冰功能的水冷冷水空调机组，其特征在于：所述回油管路上设有油过滤器（71）、回油电磁阀（72）、视镜（73）和单向阀（74），所述回油管路的管线自所述油分离器的回油口引出，依次经过所述油过滤器、所述回油电磁阀、所述视镜、所述单向阀后与自所述压缩机的储油槽引出的管线相连接。