CN208620485U - 一种直接供冷的冰蓄冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直接供冷的冰蓄冷空调系统，采用双模水箱交替地给蒸发器主机的换热介质侧补给乙二醇溶液和水溶液，在蒸发器主机的换热介质侧和蓄冰槽之间建立乙二醇溶液循环回路，在蒸发器主机的换热介质侧和水冷设备之间建立一个水溶液循环回路，在蓄冰槽和水冷设备之间建立另一个溶液循环回路。本实用新型供冷工况下不需增设板式换热器，高温水直接进入蓄冰机组放热，COP可提高5％～10％；供冷工况下水直接进入蒸发器主机换热，输配系统阻力环节减少，可使输配能耗大幅降低；空调系统输配管路和换热环节减少，可以降低输配过程中的热损失；空调系统的换热设备、输配设备和相应连接管路减少，可导致初投资大幅降低10～20％。

Description

一种直接供冷的冰蓄冷空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统，特别是一种直接供冷的冰蓄冷空调系统。

背景技术

随着峰谷平电价的实施，冰蓄冷空调系统得到了广泛的应用。现有设计模式下，为了保证冰蓄冷空调系统的安全运行，通过板式换热器将冷源侧乙二醇溶液和用户侧水溶液进行隔离。上述设计模式在实际运行中产生了诸多弊端：1)板式换热器的存在，导致冷源测和用户侧存在换热温差，从而降低了蓄冰机组的蒸发温度，进而导致蓄冰机组COP下降；2)板式换热器冷源侧和用户侧溶液在换热过程中的冷损失现象不可避免；3)乙二醇溶液阻力较水溶液大幅上升、载冷量较水溶液大幅下降，导致输配能耗升高；4)增设板式换热器，使得输配系统阻力部件增加，进而导致输配能耗升高。造成现状的主要原因是空调系统在设计之初并未考虑冰蓄冷增设板式换热器所带来的各种不利影响，为消除现有弊端，需要提出更优的解决方案。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种直接供冷的冰蓄冷空调系统，该系统造价低、能效比高。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种直接供冷的冰蓄冷空调系统，包括控制器、蒸发器主机、蓄冰槽和水冷设备，该系统还包括双模水箱，所述双模水箱设有水溶液箱和乙二醇溶液箱，所述水溶液箱和所述乙二醇溶液箱均设有排放口和回流口，所述乙二醇溶液箱的排放口通过乙二醇溶液补给支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接，所述乙二醇溶液箱的回流口通过乙二醇溶液排放支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接；所述水溶液箱的排放口通过水溶液补给支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接，所述水溶液箱的回流口通过水溶液排放支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接；所述蓄冰槽的乙二醇溶液侧与所述蒸发器主机的换热介质侧形成乙二醇溶液循环回路；所述水冷设备和所述蒸发器主机的换热介质侧形成第一水溶液循环回路，所述水冷设备和所述蓄冰槽的水溶液侧形成第二水溶液循环回路。

所述双模水箱设置在所述蒸发器主机的下方，所述乙二醇溶液箱的排放口设置在所述乙二醇溶液箱的底部，所述乙二醇溶液箱的回流口设置在所述乙二醇溶液箱的顶部，在所述乙二醇溶液补给支路上设有与所述乙二醇溶液箱的排放口连接的第一止回阀以及与所述第一止回阀连接的乙二醇溶液泵；在所述乙二醇溶液排放支路上设有第三电动两通阀；在所述水溶液补给支路上设有与所述水溶液箱的排放口连接的第二止回阀以及与所述第二止回阀连接的水溶液泵；在所述水溶液排放支路上设有第四电动两通阀。

在所述乙二醇溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机的换热介质入口管连接的第一电动两通阀、以及与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接的第五电动两通阀和乙二醇循环泵。

在所述第一水溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机的换热介质入口管连接的第二电动两通阀、以及与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接的第六电动两通阀和冷机循环泵。

在所述第二水溶液循环回路上设有融冰循环泵。

在所述蒸发器主机的换热介质入口管的最高处设有第一自动放气阀，在所述蒸发器主机的换热介质出口管的最高处设有第二自动放气阀。

本实用新型具有的优点和积极效果是：通过采用双模水箱交替地给蒸发器主机的换热介质侧补给乙二醇溶液和水溶液，同时在蒸发器主机的换热介质侧和蓄冰槽之间建立乙二醇溶液循环回路，在蒸发器主机的换热介质侧和水冷设备之间建立一个水溶液循环回路，在蓄冰槽和水冷设备之间建立另一个溶液循环回路，供冷工况下不需增设板式换热器，高温水直接进入蓄冰机组放热，出水温度可升高2～3℃，空调系统的COP可提高5％～10％；供冷工况下水直接进入蒸发器主机换热，输配系统阻力环节减少，可使输配能耗大幅降低；空调系统输配管路和换热环节减少，可以降低输配过程中的热损失；空调系统的换热设备、输配设备和相应连接管路减少，可导致初投资大幅降低10～20％。综上，本实用新型在解决现有冰蓄冷系统弊端的基础上，提升了蓄冰机组的运行能效，降低了初投资和运行费用，具有较高的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、第一电动两通阀，2、第二电动两通阀，3、第一自动放气阀，4、蒸发器主机，5、乙二醇溶液泵，6、第一止回阀，7、双模水箱，8、第三电动两通阀，9、第四电动两通阀，10、水溶液泵，11、第二止回阀，12、第五电动两通阀，13、第六电动两通阀，14、第二自动放气阀，15、控制器，16、蓄冰槽，17、乙二醇循环泵，18、水冷设备，19、冷机循环泵，20、融冰循环泵。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种直接供冷的冰蓄冷空调系统，包括控制器15、蒸发器主机4、蓄冰槽16和水冷设备18，该系统还包括双模水箱7，所述双模水箱7设有水溶液箱和乙二醇溶液箱，所述水溶液箱和所述乙二醇溶液箱均设有排放口和回流口，所述乙二醇溶液箱的排放口通过乙二醇溶液补给支路与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接，所述乙二醇溶液箱的回流口通过乙二醇溶液排放支路与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接；所述水溶液箱的排放口通过水溶液补给支路与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接，所述水溶液箱的回流口通过水溶液排放支路与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接；所述蓄冰槽16的乙二醇溶液侧与所述蒸发器主机4的换热介质侧形成乙二醇溶液循环回路，实现蓄冰，所述水冷设备18和所述蒸发器主机4的换热介质侧形成第一水溶液循环回路，所述水冷设备18和所述蓄冰槽16的水溶液侧形成第二水溶液循环回路，所述蒸发器主机4和所述蓄冰槽16直接向所述水冷设备18提供冷量，不需要通过板式换热器。本实用新型采用控制器15实现自动控制。

在本实施例中，所述双模水箱7设置在所述蒸发器主机4的下方，以便于快速有效地回收蒸发器主机4及其附属相关管路中留存的液体。所述乙二醇溶液箱的排放口设置在所述乙二醇溶液箱的底部，所述乙二醇溶液箱的回流口设置在所述乙二醇溶液箱的顶部，在所述乙二醇溶液补给支路上设有与所述乙二醇溶液箱的排放口连接的第一止回阀6以及与所述第一止回阀6连接的乙二醇溶液泵5；在所述乙二醇溶液排放支路上设有第三电动两通阀8；在所述水溶液补给支路上设有与所述水溶液箱的排放口连接的第二止回阀11以及与所述第二止回阀11连接的水溶液泵10；在所述水溶液排放支路上设有第四电动两通阀9。在所述乙二醇溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机4的换热介质入口管连接的第一电动两通阀1、以及与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接的第五电动两通阀12和乙二醇循环泵17。在所述第一水溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机4的换热介质入口管连接的第二电动两通阀2、以及与所述蒸发器主机4的换热介质出口管连接的第六电动两通阀13和冷机循环泵19。在所述第二水溶液循环回路上设有融冰循环泵20。在所述蒸发器主机4的换热介质入口管的最高处设有第一自动放气阀3，在所述蒸发器主机4的换热介质出口管的最高处设有第二自动放气阀14，以便及时将管路中的气体排净。

以本实施例为例说明本实用新型的工作原理：

夜间蓄冰工况：关闭第一电动两通阀1、第二电动两通阀2、第三电动两通阀8、第五电动两通阀12、第六电动两通阀13、乙二醇溶液泵5和水溶液泵10，开启第四电动两通阀9，蒸发器主机4及其附属相关管道内的水全部自动排入双模水箱7中的水溶液箱内；然后开启乙二醇溶液泵5、关闭第四电动两通阀9，双模水箱7中乙二醇溶液箱的乙二醇溶液经第一止回阀6和乙二醇溶液泵5充满蒸发器4及其附属相关管道；最后开启第一电动两通阀1和第五电动两通阀12，关闭乙二醇溶液泵5，开启乙二醇循环泵17，乙二醇溶液开始在乙二醇溶液循环回路中进行循环，具体过程为：在蓄冰槽16内吸热实现蓄冰，升温后的高温乙二醇溶液进入蒸发器主机4，与制冷剂进行换热，降温后的低温乙二醇溶液经第五电动两通阀12再次进入蓄冰槽16进行吸热。

白天制冷工况：关闭第一电动两通阀1、第二电动两通阀2、第四电动两通阀9、第五电动两通阀12、第六电动两通阀13、水溶液泵10和乙二醇溶液泵5，开启第三电动两通阀8，蒸发器4及其附属相关管道内的乙二醇溶夜全部自动排入双模水箱7中的乙二醇溶液箱内；然后开启水溶液泵10、关闭第三电动两通阀8，双模水箱7中水溶液箱的水经第二止回阀11和水溶液泵10充满蒸发器4及其附属相关管道；最后开启第二电动两通阀2和第六电动两通阀13，关闭水溶液泵10；开启冷机循环泵19和融冰循环泵20，水溶液开始循环：在水冷设备18内完成吸热的一部分高温水在第二水溶液循环回路中进行循环，具体过程为：进入蓄冰槽16中与冰进行直接换热，完成换热后的低温水经融冰循环泵20输送至水冷设备18进行吸热；在水冷设备18内完成吸热的另一部分高温水在第一水溶液循环回路中进行循环，具体过程为：经过第二电动两通阀2进入蒸发器主机4与制冷剂进行换热，完成换热后的低温水经第六电动两通阀13进入冷机循环泵19，通过冷机循环泵19输送至水冷设备18进行吸热。白天可根据水冷设备18的冷负荷需求合理调节蓄冰槽16的冷负荷输出量，以达到最优的经济效果。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直接供冷的冰蓄冷空调系统，包括控制器、蒸发器主机、蓄冰槽和水冷设备，其特征在于，该系统还包括双模水箱，所述双模水箱设有水溶液箱和乙二醇溶液箱，所述水溶液箱和所述乙二醇溶液箱均设有排放口和回流口，所述乙二醇溶液箱的排放口通过乙二醇溶液补给支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接，所述乙二醇溶液箱的回流口通过乙二醇溶液排放支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接；所述水溶液箱的排放口通过水溶液补给支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接，所述水溶液箱的回流口通过水溶液排放支路与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接；所述蓄冰槽的乙二醇溶液侧与所述蒸发器主机的换热介质侧形成乙二醇溶液循环回路；所述水冷设备和所述蒸发器主机的换热介质侧形成第一水溶液循环回路，所述水冷设备和所述蓄冰槽的水溶液侧形成第二水溶液循环回路。

2.根据权利要求1所述的直接供冷的冰蓄冷空调系统，其特征在于，所述双模水箱设置在所述蒸发器主机的下方，所述乙二醇溶液箱的排放口设置在所述乙二醇溶液箱的底部，所述乙二醇溶液箱的回流口设置在所述乙二醇溶液箱的顶部，在所述乙二醇溶液补给支路上设有与所述乙二醇溶液箱的排放口连接的第一止回阀以及与所述第一止回阀连接的乙二醇溶液泵；在所述乙二醇溶液排放支路上设有第三电动两通阀；在所述水溶液补给支路上设有与所述水溶液箱的排放口连接的第二止回阀以及与所述第二止回阀连接的水溶液泵；在所述水溶液排放支路上设有第四电动两通阀。

3.根据权利要求1所述的直接供冷的冰蓄冷空调系统，其特征在于，在所述乙二醇溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机的换热介质入口管连接的第一电动两通阀、以及与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接的第五电动两通阀和乙二醇循环泵。

4.根据权利要求1所述的直接供冷的冰蓄冷空调系统，其特征在于，在所述第一水溶液循环回路上设有与所述蒸发器主机的换热介质入口管连接的第二电动两通阀、以及与所述蒸发器主机的换热介质出口管连接的第六电动两通阀和冷机循环泵。

5.根据权利要求1所述的直接供冷的冰蓄冷空调系统，其特征在于，在所述第二水溶液循环回路上设有融冰循环泵。

6.根据权利要求1所述的直接供冷的冰蓄冷空调系统，其特征在于，在所述蒸发器主机的换热介质入口管的最高处设有第一自动放气阀，在所述蒸发器主机的换热介质出口管的最高处设有第二自动放气阀。