CN217441990U - 冷库高效制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷库高效制冷系统，属于节能技术领域。包括压缩单元、冷凝单元、高压储液单元以及冷风机组，所述压缩单元连接冷凝单元，压缩单元连接高压储液单元，高压储液单元连接冷风机组，冷风机组连接压缩单元，所述压缩单元与高压储液单元之间连接相变蓄冷单元，相变蓄冷单元设置于冷库内。利用相变蓄冷单元中的相变蓄冷模块凝固/融化过程中的吸热放热现象，动态调整压缩机组的运行台数，使得每一台压缩机组都满功率运行，并处于最佳工况运行，获得最高的运行效率。

Description

冷库高效制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种冷库高效制冷系统，具体讲是一种制冷效率高的冷库制冷系统及控制方法，属于节能技术领域。

背景技术

冷库是指用人工手段，创造与室外温度或湿度不同的环境，也是对食品、液体、化工、医药、疫苗、科学试验等物品的恒温恒湿贮藏设备。随着生活水平的提高，近年来冷冻冷藏食品的消费迅速增长。在我国冷却肉已占人均年消费肉量的10％-15％，并呈逐年增长的态势，大大促进了冷链在物流行业的快速发展。此外，快递行业的飞速壮大，各类货物的流通加速、流量加大也对冷库类存储产生巨大的需求和依赖。

目前，在传统冷库的设计运营中，冷库电费的占比接近一半收，尤其冷冻冷库的能耗更大。同时，由于制冷系统设计与负荷不匹配，存在大马拉小车的现象，制冷机冗余较大，造成了制冷效率的下降，加大了冷库的运营支出，无法适应当下各类货物的流通及存储需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能有效降低能耗，提高制冷效率的冷库制冷系统及控制方式。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种冷库高效制冷系统，包括压缩单元、冷凝单元、高压储液单元以及冷风机组，所述压缩单元连接冷凝单元，压缩单元连接高压储液单元，高压储液单元连接冷风机组，冷风机组连接压缩单元，所述压缩单元与高压储液单元之间连接相变蓄冷单元，相变蓄冷单元设置于冷库内。

本实用新型中，所述相变蓄冷单元包括相变蓄冷材料和支路蒸发盘管，所述相变蓄冷材料包裹支路蒸发盘管，所述支路蒸发盘管的进口经分液机构连接高压储液单元，出口连接压缩单元。

本实用新型中，所述相变蓄冷材料是相变温度区间为高于制冷剂蒸发温度，低于冷库设定最高温度的水合盐类相变材料。

本实用新型还提供了上述冷库高效制冷系统的控制方法，包括以下步骤：

当室外温度低于设定温度时，打开分液机构，一路制冷剂进入冷风机组蒸发制冷，另一路制冷剂进入相变蓄冷单元，为相变蓄冷单元蓄冷，之后两路制冷剂进入压缩机组压缩后进入冷凝器，完成一个制冷循环；

当室外温度高于设定温度时，关闭分液机构，制冷剂仅进入冷风机组蒸发制冷，与相变蓄冷单元共同为冷库内部提供冷量，冷风机组蒸发完全的制冷剂进入压缩机组压缩后进入冷凝器，完成一个制冷循环。

本实用新型的有益效果：(1)利用相变蓄冷单元中的相变蓄冷模块凝固/融化过程中的吸热放热现象，动态调整压缩机组的运行台数，使得每一台压缩机组都满功率运行，并处于最佳工况运行，获得最高的利用效率；(2)加入了室外温度作为判断基础，在冷凝效率较高的低温时段为相变蓄冷材料充冷，通过降低冷凝温度提高制冷系统效率；在室外高温时段相变蓄冷材料辅助冷风机组制冷，进而可提高冷风机组的蒸发温度，也带来了制冷系统效率的提高，二者相辅相成。

附图说明

图1为本实用新型冷库高效制冷系统结构示意图。

图中：1-并联压缩机组，2-蒸发式冷凝器，3-温度传感器，4-高压储液罐，5-分液阀，6-相变蓄冷材料，7-支路蒸发盘管，8-热力膨胀阀，9-冷风机组，10-蒸发压力调节阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的冷库高效制冷系统主要包括并联压缩机组1、蒸发式冷凝器2、温度传感器3、高压储液罐4、冷风机组9、相变蓄冷材料6、支路蒸发盘管7、热力膨胀阀8、分液阀5和蒸发压力调节阀10。其中，并联压缩机组1通过管路连接蒸发式冷凝器2，蒸发式冷凝器2通过管路连接高压储液罐4，高压储液罐4通过管路经热力膨胀阀8连接冷风机组9的进口，冷风机组9的出口通过管路连接并联压缩机组1；在冷风机组9的出口与并联压缩机组1之间连接蒸发压力调节阀10。冷风机组9设置于冷库内。本实施例中，蒸发压力调节阀10主要用于调节由冷风机9蒸发盘管内及支路蒸发盘管7中汇出的制冷剂，此时制冷剂可能蒸发不完全，通过蒸发压力调节阀10的调节以保证进入压缩机的制冷剂无液态，防止液击造成压缩机的故障。使用过程中，造成蒸发未完全的原因是由于多了蓄冷模块的蒸发盘管支路，蓄冷模块内的负荷与制冷剂匹配是波动的，会存在制冷剂过剩的现象。

温度传感器3设置于蒸发式冷凝器2与高压储液罐4之间，位于冷库的外面，用于实时获取室外温度。

相变蓄冷材料6包裹在支路蒸发盘管7外，支路蒸发盘管7满布整个冷库的天花板。支路蒸发盘管7的进口连接分液阀5，分液阀5经管路连接高压储液罐4；支路蒸发盘管7的出口连接蒸发压力调节阀10。分液阀5与温度传感器3电连接，分液阀5根据温度传感器3提供的温度信号做开关动作。

本实施例中，相变蓄冷材料6采用的是相变温度区间为高于制冷剂蒸发温度，低于冷库设定最高温度的水合盐类相变材料。具体为江苏金合能源科技有限公司生产的JH-Y-B19型。

通过上述结构的设施，制冷系统在工作时会产生两条制冷回路，一路制冷剂是从高压储液罐4进入冷风机组9，另一路制冷剂从高压储液罐4进入支路蒸发盘管7，两路制冷剂蒸发膨胀后经压力传感器回到并联压缩机组1进行循环。

在实际使用过程中，并联压缩机组1和蒸发式冷凝器2的数量可以根据实际需要的冷库制冷面积进行合理的调整。

本实施例中的冷库高效制冷系统具体控制过程为：当温度传感器3获取的室外温度低于设定温度(通常设定温度为一天中较低温度)时，发出信号打开分液阀5，此时一路制冷剂从高压储液罐4经热力膨胀阀8进入冷风机组9蒸发制冷，为整个冷库提供冷量；另一路制冷剂进入支路蒸发盘管7，为支路蒸发盘管7外包裹的相变蓄冷材料6蓄冷，之后两路制冷剂经蒸发压力调节阀10判断压力进入并联压缩机组1。从冷风机9及支路盘管7汇入的制冷剂通过蒸发压力调节阀10判断此时制冷剂的压力状态，根据压缩机吸气压力设置蒸发压力调节阀的调节开度，以满足压缩机组稳定运行。此时，所有并联压缩机组1满功率运行，高温高压的气态制冷剂进入蒸发式冷凝器2，完成一个制冷循环。

当温度传感器3获取的室外温度高于设定温度时(通常设定为一天温度均值)，发出信号关闭分液阀5，此时制冷剂仅进入冷风机组9蒸发制冷，与位于冷库内的相变蓄冷材料6共同为冷库提供冷量，蒸发完全的制冷剂经压力传感器判断进入并联压缩机组1，此时仅需要部分并联压缩机组1满功率运行压缩制冷剂后进入蒸发式冷凝器2，完成一个制冷循环。

通过上述结构的设计及控制方式，使得在实际应用中可以根据冷库的实际运营需要调整并联压缩机组1的运行台数，使得每一台并联压缩机组1组都满功率运行；当相变蓄冷材料6释放冷量时，可以适当减少并联压缩机组1的工作数量，以避免并联压缩机组1冗余所造成的资源浪费(如电费)，并延长并联压缩机组1的使用寿命。

在相变蓄冷材料6释放冷量辅助冷风机组9制冷时，还以可提高冷风机组9自身的蒸发温度，进而提高了整个系统的制冷效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种冷库高效制冷系统，包括压缩单元、冷凝单元、高压储液单元以及冷风机组，所述压缩单元连接冷凝单元，压缩单元连接高压储液单元，高压储液单元连接冷风机组，冷风机组连接压缩单元，其特征在于：所述压缩单元与高压储液单元之间连接相变蓄冷单元，相变蓄冷单元设置于冷库内。

2.根据权利要求1所述的冷库高效制冷系统，其特征在于：所述相变蓄冷单元包括相变蓄冷材料和支路蒸发盘管，所述相变蓄冷材料包裹支路蒸发盘管，所述支路蒸发盘管的进口经分液机构连接高压储液单元，出口连接压缩单元。

3.根据权利要求2所述的冷库高效制冷系统，其特征在于：所述相变蓄冷材料是相变温度区间为高于制冷剂蒸发温度，低于冷库设定最高温度的水合盐类相变材料。

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