CN210345745U

CN210345745U - 一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置

Info

Publication number: CN210345745U
Application number: CN201921192750.8U
Authority: CN
Inventors: 李迪文; 韦青云; 彭丽萍
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2029-07-26

Abstract

本实用新型涉及一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，包括蓄冰槽、冷冻蓄冰蒸发盘管组件；蓄冰槽的底部空腔内设置有空气融冰换热组件；空气融冰换热组件包括若干层等间隔排列的空气融冰换热管；空气融冰换热管的两端分别与蓄冰槽底部空腔两个位置相对的板体相连通；冷冻蓄冰蒸发盘管组件设置在蓄冰槽的上部空腔中；冷冻蓄冰蒸发盘管组件包括制冷剂回气集流管、制冷剂分液管、分液头、供液管、多组蒸发盘管。其具有结构设计合理、生产及维护成本低、运行可靠稳定、使用寿命长等优点，还具有集蓄冰储能与融冰供冷二合一的特点，可取代小型空调制冷系统的蒸发器，帮助小型空调系统用户，利用晚间谷期电力制冷储能。

Description

一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置。

背景技术

普通小型空调系统(如分体空调)，通常是将提供冷气的制冷系统蒸发器置于室内空调场所，冷凝后的液态制冷剂，在制冷压缩机产生的压差驱动下，流经膨胀阀膨胀后，输送至空调场所的蒸发器蒸发吸热，将空气制冷降温，为空调场所提供冷气。

这种小型空调系统，已广泛应用在工厂、公司、商店、学校、医院等各个领域，它们通常在白天消耗大量的平期与峰期电力，为用户提供空调冷气。在炎热的夏季，小型空调耗电激增，用电负荷急剧增加，电网保障峰期供电压力增大。

针对这种小型空调系统，开发设计一种适合其应用场所的小型蓄冰储能空调设备，充分利用晚间富余价廉的谷期电力，将白天空调需要制冷的能量存储起来，不仅可以使空调用户使用廉价的谷期电力，节省空调电费，而且可以帮助电网实现削峰填谷，本实用新型正是基于该研究背景下而提出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术中小型空调系统存在的不足，提供一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，其具有结构设计合理、生产及维护成本低、运行可靠稳定、使用寿命长等优点，还具有集蓄冰储能与融冰供冷二合一的特点，可取代小型空调制冷系统的蒸发器，帮助小型空调系统用户，利用晚间谷期电力制冷储能。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，该装置包括蓄冰槽、冷冻蓄冰蒸发盘管组件；其中，所述蓄冰槽为长方体空腔板体结构，所述蓄冰槽包括相互连通的底部空腔和上部空腔，所述蓄冰槽的底部空腔和上部空腔内填充有水；蓄冰槽的底部空腔内设置有空气融冰换热组件；所述空气融冰换热组件包括若干层等间隔排列的空气融冰换热管；所述空气融冰换热管的两端分别与蓄冰槽底部空腔两个位置相对的板体相连通，并且空气融冰换热管的两端分别为融冰换热管组空气入口、融冰换热管组空气出口；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件设置在蓄冰槽的上部空腔中；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件包括制冷剂回气集流管、制冷剂分液管、分液头、供液管、多组蒸发盘管；所述多组蒸发盘管通过连接蒸发盘管组内支撑架成整体；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管出口与制冷压缩机相连接；所述压缩机与冷凝器相连接，所述冷凝器通过膨胀阀与供液管的供液管入口相连接；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管入口还分别与每组蒸发盘管相连接；所述供液管的供液管出口与分液头相连接；所述分液头通过制冷剂分液管与每组蒸发盘管相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述载冷剂冷冻储能换热组件通过前支撑架、后支撑架安装在蓄冰槽的上部空腔中。

作为上述方案的进一步优化，所述融冰换热管组空气入口处还设置有空气除尘网和后冷凝水托水槽，所述空气除尘网安装在融冰换热管组空气入口的除尘网固定槽上；所述后冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气入口下方；所述融冰换热管组空气出口处还设置有送风机箱体，所述送风机箱体内设置有送风机、前冷凝水托水槽，所述前冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气出口处的下方。

作为上述方案的进一步优化，所述蓄冰槽的长方体空腔板体结构由6块PE板体拼接构成，并且每块PE板体的外表面还设置有保温层和金属型材加强筋，所述蓄冰槽设置于外壳内；所述金属型材加强筋环绕设置在长方体空腔板体结构的外周面上。

采用本实用新型的一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置具有如下有益效果：

(1)通过直接使用制冷剂蒸发换热，进行冷冻蓄冰储能，将水冷冻成冰，能量存储密度大。

(2)整体装置体积小，蓄冰储能效率高，安装灵活，使用寿命长，适合于小型空调场所进行空调蓄冰储能节能运行。

附图说明

附图1为本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置的主视结构示意图。

附图2为本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置的左视结构示意图。

附图3为本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置的蓄冰槽结构示意图。

附图4为本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置的冷冻蓄冰蒸发盘管组件结构示意图。

附图5为本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置的应用结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本实用新型一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置作以详细说明。

一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，该装置包括蓄冰槽22、冷冻蓄冰蒸发盘管组件；其中，所述蓄冰槽为长方体空腔板体结构，所述蓄冰槽包括相互连通的底部空腔和上部空腔，所述蓄冰槽的底部空腔和上部空腔内填充有水；蓄冰槽的底部空腔内设置有空气融冰换热组件；所述空气融冰换热组件包括若干层等间隔排列的空气融冰换热管9；所述空气融冰换热管的两端分别与蓄冰槽底部空腔两个位置相对的板体相连通，并且空气融冰换热管的两端分别为融冰换热管组空气入口10、融冰换热管组空气出口8；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件设置在蓄冰槽的上部空腔中；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件包括制冷剂回气集流管15、制冷剂分液管16、分液头17、供液管18、多组蒸发盘管19；所述多组蒸发盘管通过连接蒸发盘管组内支撑架20成整体；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管出口21与制冷压缩机100相连接；所述压缩机与冷凝器200相连接，所述冷凝器通过膨胀阀300与供液管的供液管入口相连接；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管入口还分别与每组蒸发盘管相连接；所述供液管的供液管出口与分液头相连接；所述分液头通过制冷剂分液管与每组蒸发盘管相连接。所述载冷剂冷冻储能换热组件通过前支撑架4、后支撑架14安装在蓄冰槽的上部空腔中。所述融冰换热管组空气入口处还设置有空气除尘网12和后冷凝水托水槽11，所述空气除尘网安装在融冰换热管组空气入口的除尘网固定槽13上；所述后冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气入口下方；所述融冰换热管组空气出口处还设置有送风机箱体5，所述送风机箱体内设置有送风机6、前冷凝水托水槽7，所述前冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气出口处的下方。所述蓄冰槽的长方体空腔板体结构由6块PE板体1拼接构成，并且每块PE板体的外表面还设置有保温层2和金属型材加强筋3，所述蓄冰槽设置于外壳内；所述金属型材加强筋环绕设置在长方体空腔板体结构的外周面上。

如图5，在晚间电网谷期电力供电期间，冷冻蓄冰储能模式开启运行。此时，送风机6保持关闭。由制冷压缩机100、冷凝器200、膨胀阀300与本实用新型冷冻蓄冰蒸发盘管组件构成的制冷系统持续运行工作。制冷压缩机100与冷凝器200的散热风机将消耗谷期电力、把压缩与冷凝后的液态制冷剂，驱动到膨胀阀膨胀300后，由供液管18输送至本实用新型所述的冷冻蓄冰蒸发盘管组件，低压液态制冷剂在蒸发盘管组件19内吸收水中热量蒸发汽化，使水降温制冷，直至部分或全部液态水冻结成冰。蓄冰储能工作过程中，制冷剂直接持续输送至本实用新型所述的冷冻蓄冰蒸发盘管组件内蒸发制冷，吸收水的热量，将水冷冻成冰进行蓄冰储能。

本实用新型的上述装置构成的小型空调系统，在晚间谷期供电期间，开启系统蓄冰储能，空调制冷系统大功率耗电部件，如制冷压缩机与冷凝器散热风机，消耗的全部是谷期电力，这样，不仅使用户使用价格低廉的谷期电力，降低空调电费支出，还可以为电网供电实现“填谷”。

本实用新型所述装置构成的小型空调系统，经过晚间消耗谷期电力蓄冰储能后，蓄冰槽内的水部分或全部被冻结成冰。在第二天峰期与平期供电期间，空调场所需要供冷时，开启送风机6，保持运行，同时，关闭停止如图5所示的制冷压缩机100、冷凝器200散热风。送风机6开启运行，驱动空气在空气融冰换热管9内流动。经冷冻蓄冰储能后，每条空气融冰换热管9外壁四周被冰或冰水混合物包裹，管壁表面温度接近或略高于0℃。由送风机6驱动的热空气，从融冰换热管组10空气入口流入空气融冰换热管9，然后从融冰换热管组8空气出口流出。热空气在管内流动过程中，空气中的热量将通过空气融冰换热管的管壁，被蓄冰槽内的冰或冰水混合物吸收。这样，热空气被制冷降温变成冷空气，冷空气被送风机6送至空调场所进行空气调节。与此同时，蓄冰槽内的冰吸收热空气的热量，逐渐融化，直至所有的冰全部融化成水，将存储的“冷能”释放出来。这就是本实用新型所述的融冰供冷空气调节过程。

本实用新型所述的装置构成的小型蓄冰储能空调系统，在融冰供冷空气调节过程中，只需要6代表的送风机消耗少量平期与谷期电力运行，保证空调系统融冰供冷，进行空气调节；而大功率耗电设备制冷压缩机100与冷凝器散200热风停止运行，不仅使空调用户避免使用高价的峰期与平期电力，节省空调电费，而且帮助电网白天供电期间实现“削峰”。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，其特征在于：该装置包括蓄冰槽(22)、冷冻蓄冰蒸发盘管组件；其中，所述蓄冰槽为长方体空腔板体结构，所述蓄冰槽包括相互连通的底部空腔和上部空腔，所述蓄冰槽的底部空腔和上部空腔内填充有水；蓄冰槽的底部空腔内设置有空气融冰换热组件；所述空气融冰换热组件包括若干层等间隔排列的空气融冰换热管(9)；所述空气融冰换热管的两端分别与蓄冰槽底部空腔两个位置相对的板体相连通，并且空气融冰换热管的两端分别为融冰换热管组空气入口(10)、融冰换热管组空气出口(8)；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件设置在蓄冰槽的上部空腔中；所述冷冻蓄冰蒸发盘管组件包括制冷剂回气集流管(15)、制冷剂分液管(16)、分液头(17)、供液管(18)、多组蒸发盘管(19)；所述多组蒸发盘管通过连接蒸发盘管组内支撑架(20)成整体；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管出口(21)与制冷压缩机(100)相连接；所述压缩机与冷凝器(200)相连接，所述冷凝器通过膨胀阀(300)与供液管的供液管入口相连接；所述制冷剂回气集流管的制冷剂回气集流管入口还分别与每组蒸发盘管相连接；所述供液管的供液管出口与分液头相连接；所述分液头通过制冷剂分液管与每组蒸发盘管相连接。

2.根据权利要求1所述的一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，其特征在于：所述融冰换热管组空气入口处还设置有空气除尘网(12)和后冷凝水托水槽(11)，所述空气除尘网安装在融冰换热管组空气入口的除尘网固定槽(13)上；所述后冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气入口下方；所述融冰换热管组空气出口处还设置有送风机箱体(5)，所述送风机箱体内设置有送风机(6)、前冷凝水托水槽(7)，所述前冷凝水托水槽设置在融冰换热管组空气出口处的下方。

3.根据权利要求1所述的一种制冷剂蒸发制冷蓄冰储能与空气融冰空调装置，其特征在于：所述蓄冰槽的长方体空腔板体结构由6块PE板体(1)拼接构成，并且每块PE板体的外表面还设置有保温层(2)和金属型材加强筋(3)，所述蓄冰槽设置于外壳内；所述金属型材加强筋环绕设置在长方体空腔板体结构的外周面上。