CN217402737U - 一种可边蓄冷边供冷的制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可边蓄冷边供冷的制冷系统。该冰蓄冷系统包括双工况主机、蓄冰装置、调压阀组、换热器、乙二醇循环泵、乙二醇备用泵和通断阀组。乙二醇循环泵、双工况主机、第四调压阀门、蓄冰装置和第六调压阀门依次通过管道连接成闭合回路。乙二醇备用泵、第三通断阀门和换热器依次通过管道连接成闭合回路。蓄冰装置的输出口通过第三调压阀门连接至换热器的乙二醇输入口，通过第二调压阀门连接至换热器的乙二醇输出口。换热器的乙二醇输出口与乙二醇备用泵的输入口的连接。本实用新型在乙二醇备用泵的基础上增设管路，在几乎不增加冰蓄冷系统设备投资的基础上，实现了低谷电时段双工况主机在蓄冰的同时向用户末端供冷的功能。

Description

一种可边蓄冷边供冷的制冷系统

技术领域

本实用新型属于新能源及建筑节能领域，尤其涉及一种可边蓄冷边供冷的新型空调系统。

背景技术

现有冰蓄冷系统的结构如图1所示，乙二醇循环泵4、双工况主机1、第四调压阀门F4、蓄冰装置2和第六调压阀门F6依次通过管道连接，形成蓄冷回路。乙二醇循环泵4、双工况主机1、第四调压阀门F4、蓄冰装置2、第三调压阀门F3和板式换热器3依次通过管道连接，形成供冷回路。通过第三调压阀门F3和第四调压阀门F4的开闭，控制冰蓄冷系统在蓄冰工况和供冷工况之间切换。此外，现有冰蓄冷系统往往会为乙二醇循环泵配备备用泵。但是现有冰蓄冷系统无法实现蓄冷与供冷的同步进行（蓄冰过程中，回路内的乙二醇温度过低，直接通入板式换热器会导致用户侧的回路冻结）。

因此，常规冰蓄冷系统在低谷电时段有冷负荷情况下，需要额外配置基载主机；使用基载主机在低谷电时段运行空调工况向用户供冷，同时双工况主机全力蓄冰；该种方式会导致用户的初投资增大（需要配置基载主机）。因此，需要设计一种仅利用双工况主机就实现蓄冷、供冷同步进行的冰蓄冷系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可边蓄冷边供冷的制冷系统。

一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，包括双工况主机、蓄冰装置、调压阀组、板式换热器、乙二醇循环泵、乙二醇备用泵、通断阀组和冷量消耗部分。调压阀组包括第一调压阀门、第二调压阀门、第三调压阀门、第四调压阀门和第六调压阀门。通断阀组包括第一通断阀门、第二通断阀门和第三通断阀门。

所述的乙二醇循环泵、双工况主机、第四调压阀门、蓄冰装置和第六调压阀门依次通过管道连接成闭合回路。乙二醇循环泵的输入口与乙二醇备用泵的输入口通过第一通断阀门连接。乙二醇循环泵的输出口与乙二醇备用泵的输出口通过第二通断阀门连接。乙二醇循环泵的输出口与乙二醇备用泵的输入口通过第一调压阀门连接。乙二醇备用泵、第三通断阀门和板式换热器依次通过管道连接成闭合回路。蓄冰装置的输出口通过第三调压阀门连接至板式换热器的乙二醇输入口，通过第二调压阀门连接至板式换热器的乙二醇输出口。板式换热器的乙二醇输出口与乙二醇备用泵的输入口连接。

作为优选，所述的调压阀组还包括第五调压阀门。所述第五调压阀门的两端与双工况主机的输出口、蓄冰装置的输出口分别连接。

作为优选，第一调压阀门、第二调压阀门、第三调压阀门、第四调压阀门、第五调压阀门和第六调压阀门均采用电动调压阀；第一通断阀门和第三通断阀门均为电动开关阀；第二通断阀门为手动开关阀。

作为优选，该可边蓄冷边供冷的制冷系统在同步蓄冰供冷工况下，第一通断阀门、第二通断阀门截止，第三通断阀门导通，第三调压阀门、第五调压阀门截止，第一调压阀门、第二调压阀门、第四调压阀门、第六调压阀门导通。该工况下，乙二醇循环泵、双工况主机、第四调压阀门、蓄冰装置和第六调压阀门构成蓄冰回路。乙二醇备用泵、板式换热器、第三通断阀门构成供冷回路。

作为优选，该可边蓄冷边供冷的制冷系统在单蓄冰工况下，第二通断阀门、第三通断阀门截止，第一通断阀门导通，第一调压阀门、第二调压阀门、第三调压阀门、第五调压阀门截止，第四调压阀门、第六调压阀门导通。该工况下，乙二醇循环泵、双工况主机、第四调压阀门、蓄冰装置和第六调压阀门构成蓄冰回路。

作为优选，该可边蓄冷边供冷的制冷系统在单供冷工况下，第二通断阀门、第三通断阀门截止，第一通断阀门导通，第一调压阀门、第二调压阀门截止，第三调压阀门、第四调压阀门、第五调压阀门、第六调压阀门导通。该工况下，在乙二醇循环泵驱动下，双工况主机和蓄冰装置共同通过板式换热器为冷量消耗部分供冷。

作为优选，所述的板式换热器连接有冷量消耗部分。所述的冷量消耗部分包括冷冻水循环泵和负载。板式换热器中的冷冻水通路、冷冻水循环泵和负载通过管道连接成闭合回路。

作为优选，所述的冷冻水循环泵的输入口、输出口上并联有冷冻水备用泵。

作为优选，所述板式换热器的冷冻水输出口与负载之间设置有温度传感器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型在乙二醇备用泵的基础上增设管路，在几乎不增加冰蓄冷系统设备投资的基础上，实现了低谷电时段双工况主机在蓄冰的同时向用户末端供冷的功能。

附图说明

图1为现有冰蓄冷系统的示意图。

图2为本实用新型的示意图。

图3为本实用新型在同步蓄冰供冷工况下的示意图。

图4为本实用新型在单蓄冰工况下的示意图。

图5为本实用新型在单供冷工况下的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请进行进一步说明。

如图2所示，一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，包括双工况主机1、蓄冰装置2、调压阀组、板式换热器3、乙二醇循环泵4、乙二醇备用泵5、通断阀组和冷量消耗部分。调压阀组包括均采用电动调压阀的第一调压阀门F1、第二调压阀门F2、第三调压阀门F3、第四调压阀门F4、第五调压阀门F5和第六调压阀门F6。通断阀组包括第一通断阀门a1、第二通断阀门a2和第三通断阀门a3。第一通断阀门a1和第三通断阀门a3均为电动开关阀；第二通断阀门a2为手动开关阀。冷量消耗部分包括冷冻水循环泵6和负载7。板式换热器3中的冷冻水通路、冷冻水循环泵和负载通过管道连接成闭合回路。所述的冷冻水循环泵6的输入口、输出口上并联有冷冻水备用泵。所述板式换热器的冷冻水输出口与负载7之间设置有温度传感器T1。

乙二醇循环泵4、双工况主机1、第四调压阀门F4、蓄冰装置2和第六调压阀门F6依次通过管道连接，形成利用低温乙二醇在蓄冰装置2中进行蓄冰的闭合回路。第五调压阀门F5的两端与双工况主机1的输出口、蓄冰装置2的输出口分别连接；第五调压阀门F5用于使得双工况主机1输出的乙二醇直接跳过蓄冰装置。

乙二醇循环泵4的输入口与乙二醇备用泵5的输入口通过第一通断阀门a1连接。乙二醇循环泵4的输出口与乙二醇备用泵5的输出口通过第二通断阀门a2连接。乙二醇循环泵4的输出口与乙二醇备用泵5的输入口通过第一调压阀门F1连接。乙二醇备用泵5、第三通断阀门a3和板式换热器3依次通过管道连接，形成利用部分低温乙二醇在蓄冰的同时为板式换热器提供冷源的闭合回路。

蓄冰装置2的输出口通过第三调压阀门F3连接至板式换热器3的乙二醇输入口，通过第二调压阀门F2连接至板式换热器3的乙二醇输出口。板式换热器3的乙二醇输出口与乙二醇备用泵5的输入口连接。

该可边蓄冷边供冷的制冷系统具有三种工况，分别为同步蓄冰供冷工况、单蓄冰工况、单供冷工况。

如图3所示，同步蓄冰供冷工况下，第一通断阀门a1、第二通断阀门a2截止，第三通断阀门a3导通，第三调压阀门F3、第五调压阀门F5截止，第一调压阀门F1、第二调压阀门F2、第四调压阀门F4、第六调压阀门F6导通。该工况下，乙二醇循环泵4、双工况主机1、第四调压阀门F4、蓄冰装置2和第六调压阀门F6构成蓄冰回路。乙二醇备用泵5、第三通断阀门a3、板式换热器3构成供冷回路。通过供冷回路的冷量来自蓄冰回路；蓄冰回路中低温的乙二醇从第一调压阀门F1进入供冷回路；供冷回路中温度较高的乙二醇从第二调压阀门F2回流到蓄冰回路；通过控制第一调压阀门F1和第二调压阀门F2的开度，即可调节供冷回路与蓄冰回路之间的乙二醇交换量，实现供冷量的控制，避免板式换热器中的冷却水结冰。

如图4所示，单蓄冰工况下，第二通断阀门a2、第三通断阀门a3截止，第一通断阀门a1导通，第一调压阀门F1、第二调压阀门F2、第三调压阀门F3、第五调压阀门F5截止，第四调压阀门F4、第六调压阀门F6导通。该工况下，乙二醇循环泵4、双工况主机1、第四调压阀门F4、蓄冰装置2和第六调压阀门F6构成蓄冰回路，冷量消耗部分不工作。

如图5所示，单供冷工况下，第二通断阀门a2、第三通断阀门a3截止，第一通断阀门a1导通，第一调压阀门F1、第二调压阀门F2截止，第三调压阀门F3、第四调压阀门F4、第五调压阀门F5、第六调压阀门F6导通。该工况下，在乙二醇循环泵4驱动下，双工况主机1和蓄冰装置2共同通过板式换热器为冷量消耗部分供冷。通过调节第五调压阀门F5的开度，能够调节双工况主机1与蓄冰装置2的供冷比例。通过调节第六调压阀门F6的开度，能够调节输入板式换热器的流量。

可见，本实用新型将乙二醇备用泵5与蓄冰循环通路通过管路切换和调压阀门调节，建立起一个供冷循环，通过此循环将主机制取的小部分冷量经过板式换热器换热至用户侧环路供冷，在不增加设备的条件下实现系统边蓄冷边供冷。

在乙二醇循环泵4损坏时，将第一通断阀门a1和第二通断阀门a2导通，第三通断阀门a3截止，该冰蓄冷系统依然能够利用乙二醇备用泵5替代乙二醇循环泵4以单蓄冰工况和单供冷工况。因此，该冰蓄冷系统中的乙二醇备用泵5依然具有作为循环泵备份的功能。

本实用新型的工作原理包括蓄冰循环工作原理和供冷循环工作原理。

1.蓄冰循环工作原理：

进入单蓄冰工况，乙二醇循环泵4开启，双工况主机1开启运行制冰模式，从双工况主机输出的低温乙二醇溶液(约-5.6℃)流经蓄冰装置2，将冷量储存在蓄冰装置2中，经换热后温度升高的乙二醇溶液(约-2.1℃)通过乙二醇循环泵4的动力，经过第六调压阀门F6再次回到双工况主机1，如此循环。

2. 供冷循环工作原理：

板换二次侧（即冷量消耗部分）：当低谷电时段用户有冷负荷需求，冷冻水循环泵6打开，冷量消耗部分中的冷冻水循环流动，末端的板换冷冻水循环泵根据用户侧的供回水压差控制运行频率。末端冷负荷需求的变化引起板换二次侧出口温度T1的变化。

板换一次侧（即源侧、制冰侧）：板换一次侧乙二醇溶液建立循环建立及运行过程如下：乙二醇备用泵5运行，电动调节阀F1和电动调节阀F2实时调节，板换二次侧出口温度传感器T1（设定值a℃）控制乙二醇备用泵5的频率调节、电动调节阀F1、电动调节阀F2的开度，改变蓄冷回路到供冷回路中的冷量，使得板换二次侧的冷冻水温度保持稳定。

Claims (9)

1.一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，包括双工况主机（1）、蓄冰装置（2）、调压阀组、板式换热器（3）、乙二醇循环泵（4）、乙二醇备用泵（5）和通断阀组；其特征在于：所述的调压阀组包括第一调压阀门（F1）、第二调压阀门（F2）、第三调压阀门（F3）、第四调压阀门（F4）和第六调压阀门（F6）；所述的通断阀组包括第一通断阀门（a1）、第二通断阀门（a2）和第三通断阀门（a3）；

所述的乙二醇循环泵（4）、双工况主机（1）、第四调压阀门（F4）、蓄冰装置（2）和第六调压阀门（F6）依次通过管道连接成闭合回路；乙二醇循环泵（4）的输入口与乙二醇备用泵（5）的输入口通过第一通断阀门（a1）连接；乙二醇循环泵（4）的输出口与乙二醇备用泵（5）的输出口通过第二通断阀门（a2）连接；乙二醇循环泵（4）的输出口与乙二醇备用泵（5）的输入口通过第一调压阀门（F1）连接；乙二醇备用泵（5）、第三通断阀门（a3）和板式换热器（3）依次通过管道连接成闭合回路；蓄冰装置（2）的输出口通过第三调压阀门（F3）连接至板式换热器（3）的乙二醇输入口，通过第二调压阀门（F2）连接至板式换热器（3）的乙二醇输出口；板式换热器（3）的乙二醇输出口与乙二醇备用泵（5）的输入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：所述的调压阀组还包括第五调压阀门（F5）；所述第五调压阀门（F5）的两端与双工况主机（1）的输出口、蓄冰装置（2）的输出口分别连接。

3.根据权利要求2所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：所述的第一调压阀门（F1）、第二调压阀门（F2）、第三调压阀门（F3）、第四调压阀门（F4）、第五调压阀门（F5）和第六调压阀门（F6）均采用电动调压阀；第一通断阀门（a1）和第三通断阀门（a3）均为电动开关阀；第二通断阀门（a2）为手动开关阀。

4.根据权利要求2所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：该可边蓄冷边供冷的制冷系统在同步蓄冰供冷工况下，第一通断阀门（a1）、第二通断阀门（a2）截止，第三通断阀门（a3）导通，第三调压阀门（F3）、第五调压阀门（F5）截止，第一调压阀门（F1）、第二调压阀门（F2）、第四调压阀门（F4）、第六调压阀门（F6）导通；该工况下，乙二醇循环泵（4）、双工况主机（1）、第四调压阀门（F4）、蓄冰装置（2）和第六调压阀门（F6）构成蓄冰回路；乙二醇备用泵（5）、板式换热器（3）、第三通断阀门（a3）构成供冷回路。

5.根据权利要求2所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：该可边蓄冷边供冷的制冷系统在单蓄冰工况下，第二通断阀门（a2）、第三通断阀门（a3）截止，第一通断阀门（a1）导通，第一调压阀门（F1）、第二调压阀门（F2）、第三调压阀门（F3）、第五调压阀门（F5）截止，第四调压阀门（F4）、第六调压阀门（F6）导通；该工况下，乙二醇循环泵（4）、双工况主机（1）、第四调压阀门（F4）、蓄冰装置（2）和第六调压阀门（F6）构成蓄冰回路。

6.根据权利要求2所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：该可边蓄冷边供冷的制冷系统在单供冷工况下，第二通断阀门（a2）、第三通断阀门（a3）截止，第一通断阀门（a1）导通，第一调压阀门（F1）、第二调压阀门（F2）截止，第三调压阀门（F3）、第四调压阀门（F4）、第五调压阀门（F5）、第六调压阀门（F6）导通；该工况下，在乙二醇循环泵（4）驱动下，双工况主机（1）和蓄冰装置（2）共同通过板式换热器为冷量消耗部分供冷。

7.根据权利要求1所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：所述的板式换热器连接有冷量消耗部分；所述的冷量消耗部分包括冷冻水循环泵（6）和负载（7）；板式换热器（3）中的冷冻水通路、冷冻水循环泵（6）和负载（7）通过管道连接成闭合回路。

8.根据权利要求7所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：所述的冷冻水循环泵（6）的输入口、输出口上并联有冷冻水备用泵。

9.根据权利要求7所述的一种可边蓄冷边供冷的制冷系统，其特征在于：所述板式换热器（3）的冷冻水输出口与负载（7）之间设置有温度传感器（T1）。

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