CN214307713U - 制冷与蓄冷空调集成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制冷系统技术领域，特别是涉及一种制冷与蓄冷空调集成系统。该制冷与蓄冷空调集成系统包括制冷循环路、供冷循环路、蓄冷循环路、第一换热器以及第二换热器；制冷循环路与供冷循环路之间通过第一换热器进行热量交换；蓄冷循环路包括蓄冰槽，蓄冷循环路与供冷循环路通过第二换热器进行热量交换，且蓄冰槽能够存储蓄冷循环路与供冷循环路之间交换的冷量。本实用新型的优点在于：集制冷与蓄冷为一体、安全系数高、设备利用率高且运行成本低。

Description

制冷与蓄冷空调集成系统

技术领域

本实用新型涉及制冷系统技术领域，特别是涉及一种制冷与蓄冷空调集成系统。

背景技术

目前在许多生产加工及物流仓储冷库工程的办公场所中，在需要对冷冻冷藏设备提供冷量的同时，还有空调制冷的需求，故冷库中一般采用制冷系统与空调系统来维持所需的制冷量。

但制冷系统与空调系统一般采用独立系统，需要不同人员进行系统运行维护；并且，冷库多为白天进出货、部分生产型工程多为白天生产，结合夜间环境温度较低，且办公场所的空调系统多为白天开启、夜间关闭等情况，总体来看制冷系统在夜间负荷较小；两部分系统均在白天负荷较高，夜间负荷较低，夜间设备运行较少，此时不能充分利用冷冻冷藏设备多余的冷量；同时，峰谷电价得不到充分利用，会增大系统运行成本。

实用新型内容

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种集制冷与蓄冷为一体、安全系数高、设备利用率高且运行成本低的制冷与蓄冷空调集成系统。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种制冷与蓄冷空调集成系统包括制冷循环路、供冷循环路、蓄冷循环路、第一换热器以及第二换热器；所述制冷循环路与所述供冷循环路之间通过所述第一换热器进行热量交换；所述蓄冷循环路包括蓄冰槽，所述蓄冷循环路与所述供冷循环路通过所述第二换热器进行热量交换，且所述蓄冰槽能够存储所述蓄冷循环路与所述供冷循环路之间交换的冷量。

在本申请中，通过设置制冷循环路与供冷循环路的结合以形成复叠系统，能够提供冷冻冷藏设备所需的冷量，且安全系数高；同时，将复叠系统与蓄冷循环路连接，在夜间复叠系统负荷较小的时候，蓄冷循环路能够与供冷循环路进行热量交换，使冷冻冷藏设备中多余的冷量存储在蓄冰槽中，以供给白天与空调进行热量交换，无需分别设置独立的系统进行控制，从而减少投资、便于系统维护，同时，能够提高制冷与蓄冷空调集成系统的利用率，并通过充分利用峰谷电价的优势来降低运行费用。

在其中一个实施例中，所述制冷与蓄冷空调集成系统还包括第一控制阀，所述第一控制阀安装于所述供冷循环路与所述蓄冷循环路之间；当所述供冷循环路处于低负荷运行时，开启所述第一控制阀，所述蓄冷循环路通过所述第二换热器与所述供冷循环路进行热量交换，并将交换的冷量存储于所述蓄冰槽内。

如此设置，通过第一控制阀能够控制蓄冷循环路的运行与关闭，夜间设备运行较少，当负荷低时，开启第一控制阀，蓄冷循环路运行，蓄冷循环路与供冷循环路进行热量交换，从而将交换的冷量存储于蓄冰槽内，以降低运行费用。

在其中一个实施例中，所述制冷与蓄冷空调集成系统还包括空调循环路、第三换热器以及空调机，所述空调循环路与所述空调机之间通过所述第三换热器进行热量交换，且所述空调循环路与所述蓄冷循环路连通，并将所述蓄冰槽内存储的冷量通过所述第三换热器与所述空调机进行热量交换。

如此设置，空调循环路能够将蓄冷循环路中夜间存储的冷量通过第三换热器与空调机进行热量交换，从而在白天给冷库场所提供冷量，充分利用了峰谷电价、降低成本。

在其中一个实施例中，所述制冷循环路的供液方式为直接膨胀供液。

如此设置，采用直接膨胀供液方式可以减少制冷剂的充注量，降低成本。

在其中一个实施例中，所述供冷循环路包括第一储液器、第一膨胀阀、第一压缩机以及冷凝器，所述第一储液器出口与所述第一控制阀连接，所述第一膨胀阀串联连接于所述第一换热器与所述第一储液器出口之间，所述第一压缩机进口与所述第一换热器连接，所述第一压缩机出口与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口与所述第一储液器进口连接。

如此设置，使供冷循环路正常运行，并通过第一储液器供给蓄冷循环路所需的冷量，通过第一换热器与制冷系统进行热量交换。

在其中一个实施例中，所述供冷循环路还包括气液分离器，所述气液分离器设于所述第一换热器与所述第一压缩机进口之间。

如此设置，通过设置气液分离器将气态与液态的制冷剂进行充分分离，并容纳液态的制冷剂，防止液态的制冷剂对第一压缩机造成液击；从而设置气液分离器来提高系统的运行效率。

在其中一个实施例中，所述供冷循环路还包括第一油分离器，所述第一油分离器设于所述第一压缩机出口与所述冷凝器之间。

如此设置，因制冷剂经过第一压缩机时，会带走第一压缩机内部分的润滑油，润滑油随制冷剂会一起进入冷凝器和第一换热器，导致在冷凝器和第一换热器的传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器和第一换热器的传热效果降低，影响制冷效果，故设置第一油分离器将压缩过后的气态的制冷剂中的润滑油分离，保证制冷剂的制冷效果。

在其中一个实施例中，所述制冷循环路包括第二储液器、第二膨胀阀以及第二压缩机；所述第二储液器进口与所述第一换热器连接，所述第二膨胀阀串联连接于所述第二储液器出口与所述第二压缩机进口之间，所述第二压缩机出口与所述第一换热器连接。

如此设置，使制冷循环路正常运行，并通过第二储液器供给冷冻冷藏设备所需的冷量。

在其中一个实施例中，所述制冷循环路还包括第二油分离器，所述第二油分离器设于所述第二压缩机出口与所述第一换热器之间。

如此设置，通过第二油分离器将第二压缩机压缩过后的气态的制冷剂中的润滑油分离，从而保证制冷剂的制冷效果。

在其中一个实施例中，所述制冷循环路还包括冷风机，所述冷风机设于所述第二膨胀阀与所述压缩机进口之间。

如此设置，使制冷剂在冷风机中蒸发吸收冷藏冷冻设备中的热量，从而降低冷藏冷冻设备中的温度，达到冷冻冷藏的效果。

与现有技术相比，本申请提供的一种制冷与蓄冷空调集成系统，通过设置制冷循环路与供冷循环路的结合以形成复叠系统，能够提供冷冻冷藏设备所需的冷量，且安全系数高；同时，将复叠系统与蓄冷循环路连接，在夜间复叠系统负荷较小的时候，蓄冷循环路能够与供冷循环路进行热量交换，使冷冻冷藏设备中多余的冷量存储在蓄冰槽中，以供给白天与空调进行热量交换，无需分别设置独立的系统进行控制，从而减少投资、便于系统维护，同时，能够提高制冷与蓄冷空调集成系统的利用率，并通过充分利用峰谷电价的优势来降低运行费用。

附图说明

图1为本申请提供的制冷与蓄冷空调集成系统的示意图。

图中，100、制冷与蓄冷空调集成系统；10、供冷循环路；11、第一储液器；12、第一膨胀阀；13、第一压缩机；14、冷凝器；15、第二控制阀；16、气液分离器；17、第一油分离器；18、第一换热器；19、第二换热器；20、制冷循环路；21、第二储液器；22、第二膨胀阀；23、第二压缩机；24、第三控制阀；25、第四控制阀；26、第二油分离器；27、冷风机；30、第一控制阀；40、蓄冷循环路；41、蓄冰槽；50、空调循环路；51、第三换热器；60、空调机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供一种制冷与蓄冷空调集成系统100，该制冷与蓄冷空调集成系统100应用于许多生产加工及物流仓储冷库工程的办公场所中，来维持冷冻冷藏设备以及冷库场所需要的冷量。

现有一般采用制冷系统与空调系统两种独立系统，来分别维持冷冻冷藏设备以及冷库场所需要的冷量，但如此设置，需要不同的人员进行系统运行维护，使成本大大增加；并且，冷库多为白天进出货、部分生产型工程多为白天生产，结合夜间环境温度较低、办公场所的空调系统多为白天开启，夜间关闭等情况，总体来看制冷系统在夜间负荷较小，采用制冷系统与空调系统两种独立系统，不能在夜间充分利用冷冻冷藏设备多余的冷量；同时，也不能充分利用峰谷电价的优势，导致增大系统维护与运行成本，降低了设备的利用率。

请参阅图1，本申请通过设置一种制冷与蓄冷空调集成系统100来解决上述问题，该制冷与蓄冷空调集成系统100包括制冷循环路20、供冷循环路10、蓄冷循环路40、第一换热器18以及第二换热器19；制冷循环路20与供冷循环路10之间通过第一换热器18进行热量交换，并通过设置制冷循环路20与供冷循环路10的结合以形成复叠系统，能够提供冷冻冷藏设备所需的冷量，且安全系数高；因本申请制冷循环路20中一般采用二氧化碳制冷剂，供冷循环路10中采用R507制冷剂，如此复叠系统可以控制二氧化碳制冷剂所产生的压力小于其跨临界压力，从而提高制冷与蓄冷空调集成系统100的安全系数。

蓄冷循环路40包括蓄冰槽41，蓄冷循环路40与供冷循环路10通过第二换热器19进行热量交换，且蓄冰槽41能够存储蓄冷循环路40与供冷循环路10之间交换的冷量，在夜间复叠系统负荷较小的时候，蓄冷循环路40能够与供冷循环路10进行热量交换，使冷冻冷藏设备中多余的冷量存储在蓄冰槽41中，以在白天供给与空调进行热量交换，无需分别设置独立的系统进行控制，从而减少投资、便于系统维护，同时，能够提高制冷与蓄冷空调集成系统100的利用率，并通过充分利用峰谷电价的优势来降低运行费用。

进一步地，制冷与蓄冷空调集成系统100还包括第一控制阀30，第一控制阀30安装于供冷循环路10与蓄冷循环路40之间；通过第一控制阀30能够控制蓄冷循环路40的运行或者关闭，在夜间设备运行较少，供冷循环路10处于低负荷运行的情况下，此时开启第一控制阀30，蓄冷循环路40能够通过第二换热器19与供冷循环路10进行热量交换，从而将交换的冷量存储于蓄冰槽41内，以降低运行费用。

在本申请中，第一控制阀30为截止阀；当然，在其他实施例中，第一控制阀30也可以是其他起到控制作用的部件，如电磁阀，电磁阀通过信号传递来控制，使蓄冷循环路40开启，待蓄冰槽41内蓄冰完成后自动关闭。

进一步地，供冷循环路10包括第一储液器11、第一膨胀阀12、第一压缩机13、冷凝器14以及第二控制阀15，第一储液器11出口与第一控制阀30连接，第一膨胀阀12串联连接于第一换热器18与第一储液器11出口之间，第一压缩机13进口与第一换热器18连接，第一压缩机13出口与冷凝器14进口连接，冷凝器14出口与第一储液器11进口连接，第二控制阀15安装于第一膨胀阀12与第一储液器11出口之间，且第二控制阀15为常开状态；第一储液器11中的液态制冷剂经第一膨胀阀12节流降压进入第一换热器18蒸发转化为部分气态制冷剂，这个过程中吸收第一换热器18中的热量，制冷剂经第一压缩机13增压之后进入冷凝器14，经冷凝器14中放热重新变为液态制冷剂流入第一储液器11中等待下一次循环。

具体地，供冷循环路10还包括气液分离器16，气液分离器16设于第一换热器18与第一压缩机13进口之间，通过设置气液分离器16将与第一换热器18换热后流出的气液两相制冷剂进行充分分离，并容纳液态的制冷剂，防止液态的制冷剂对第一压缩机13造成液击；从而提高系统的运行效率。

具体地，供冷循环路10还包括第一油分离器17，第一油分离器17设于第一压缩机13出口与冷凝器14之间，因制冷剂经过第一压缩机13时，会带走第一压缩机13内部分的润滑油，润滑油随制冷剂会一起进入冷凝器14和第一换热器18，导致在冷凝器14和第一换热器18的传热壁面上凝成一层油膜，使热阻增大，从而会使冷凝器14和第一换热器18的传热效果降低，影响制冷效果，故设置第一油分离器17来保证制冷剂的制冷效果。

如图1所示，制冷循环路20包括第二储液器21、第二膨胀阀22、第二压缩机23、第三控制阀24以及第四控制阀25；第二储液器21进口与第一换热器18连接，第二膨胀阀22串联连接于第二储液器21出口与第二压缩机23进口之间，第二压缩机23出口与第一换热器18连接，第三控制阀24设于第二膨胀阀22与第二储液器21出口之间，第四控制阀25设于冷风机27与第二压缩机23进口之间，且第三控制阀24与第四控制阀25均为常开状态；第二储液器21中的液态制冷剂经第二膨胀阀22节流降压进入冷风机27中蒸发吸收外界热量，变成气态制冷剂后，再经第二压缩机23增压之后进入第二油分离器26，第二油分离器26将制冷剂中的润滑油分离，最后高温气态制冷剂经第一换热器18换热，重新变为液态制冷剂流入第二储液器21等待下一次循环。

进一步地，制冷循环路20还包括第二油分离器26，第二油分离器26设于第二压缩机23出口与第一换热器18之间，通过第二油分离器26将第二压缩机23压缩过后的气态的制冷剂中的润滑油分离，从而保证制冷剂的制冷效果，第二油分离器26与第一油分离器17的作用相同，此处便不再赘述。

具体地，制冷循环路20还包括冷风机27，冷风机27设于第二膨胀阀22与第二压缩机23进口之间，使制冷剂在冷风机27中蒸发吸收冷藏冷冻设备中的热量，从而降低冷藏冷冻设备中的温度，以达到冷冻冷藏的效果。

在本申请中，制冷循环路20的供液方式为直接膨胀供液，可以减少制冷剂的充注量，降低成本；当然，在其他实施例中，制冷循环路20的供液方式也可以为桶泵供液。

如图1所示，制冷与蓄冷空调集成系统100还包括空调循环路50、空调机60以及第三换热器51，空调循环路50与空调机60之间通过第三换热器51进行热量交换，且空调循环路50与蓄冷循环路40连通，并将蓄冰槽41内存储的冷量通过第三换热器51与空调机60进行热量交换，从而在白天给冷库场所提供冷量，充分利用了峰谷电价、大大地降低了运行成本。

本申请提供的制冷与蓄冷空调集成系统100，在夜间冷冻冷藏负荷较小时，开启第一控制阀30来控制蓄冷循环路40运行，使第一储液器11中部分R507制冷剂液体进入第二换热器19中与乙二醇溶液换热，从而为蓄冷循环路40中的蓄冰槽41输送冷量，利用蓄冰槽41存储的冷量，待蓄冰完成后关闭第一控制阀30；从而在白天时将蓄冰槽41存储的冷量用于供给空调机60负荷制冷需求。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，包括制冷循环路、供冷循环路、蓄冷循环路、第一换热器以及第二换热器；所述制冷循环路与所述供冷循环路之间通过所述第一换热器进行热量交换；

所述蓄冷循环路包括蓄冰槽，所述蓄冷循环路与所述供冷循环路通过所述第二换热器进行热量交换，且所述蓄冰槽能够存储所述蓄冷循环路与所述供冷循环路之间交换的冷量。

2.根据权利要求1所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷与蓄冷空调集成系统还包括第一控制阀，所述第一控制阀安装于所述供冷循环路与所述蓄冷循环路之间；

当所述供冷循环路处于低负荷运行时，开启所述第一控制阀，所述蓄冷循环路通过所述第二换热器与所述供冷循环路进行热量交换，并将交换的冷量存储于所述蓄冰槽内。

3.根据权利要求1所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷与蓄冷空调集成系统还包括空调循环路、第三换热器以及空调机，所述空调循环路与所述空调机之间通过所述第三换热器进行热量交换，且所述空调循环路与所述蓄冷循环路连通，并将所述蓄冰槽内存储的冷量通过所述第三换热器与所述空调机进行热量交换。

4.根据权利要求1所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷循环路的供液方式为直接膨胀供液。

5.根据权利要求2所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述供冷循环路包括第一储液器、第一膨胀阀、第一压缩机以及冷凝器，所述第一储液器出口与所述第一控制阀连接，所述第一膨胀阀串联连接于所述第一换热器与所述第一储液器出口之间，所述第一压缩机进口与所述第一换热器连接，所述第一压缩机出口与所述冷凝器进口连接，所述冷凝器出口与所述第一储液器进口连接。

6.根据权利要求5所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述供冷循环路还包括气液分离器，所述气液分离器设于所述第一换热器与所述第一压缩机进口之间。

7.根据权利要求5所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述供冷循环路还包括第一油分离器，所述第一油分离器设于所述第一压缩机出口与所述冷凝器之间。

8.根据权利要求1所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷循环路包括第二储液器、第二膨胀阀以及第二压缩机；所述第二储液器进口与所述第一换热器连接，所述第二膨胀阀串联连接于所述第二储液器出口与所述第二压缩机进口之间，所述第二压缩机出口与所述第一换热器连接。

9.根据权利要求8所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷循环路还包括第二油分离器，所述第二油分离器设于所述第二压缩机出口与所述第一换热器之间。

10.根据权利要求8所述的制冷与蓄冷空调集成系统，其特征在于，所述制冷循环路还包括冷风机，所述冷风机设于所述第二膨胀阀与所述第二压缩机进口之间。

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