CN220624477U - 一种制冷系统中的能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷系统中的能量回收系统，包括废热回收单元、余冷回收单元，废热回收单元的第一喷淋装置设置于换热管的上方，第一接水槽设置于换热管的下方，所述第一接水槽与第二储水箱之间连通有第一回收水管；所述余冷回收单元的第二喷淋装置设置于蒸发器的上方，所述第二接水槽位于蒸发器的下方，所述第二接水槽与第一储水箱之间连通有第二回收水管；本实用新型公开的系统能够实现废热回收单元产生的废热用于对蒸发器融霜处理，融霜后产生的余冷对冷凝器进行降温处理，实现降低能耗的效果。

Description

一种制冷系统中的能量回收系统

技术领域

本实用新型属于制冷技术领域，具体涉及一种制冷系统中的能量回收系统。

背景技术

冷库中采用制冷系统创造适宜的湿度和低温条件，在制冷系统工作时产生了较多能源损耗的问题，例如在制冷系统中，冷凝器换热后会产生的大量余热，而蒸发器工作时管壁上会凝结霜层，如不及时清除会越积越厚，产生热阻致使制冷系统单位制冷量减少，功耗增大，多采用热工质除霜、水除霜或电热除霜等方式对其进行清除，融霜水会产生大量余冷。冷凝器产生的余热以及蒸发器产生的余冷均未有效利用，此外还需对冷凝器施加冷能除热，对蒸发器施加热能除霜，产生了较大的能源损耗。

实用新型内容

本实用新型提出如下技术方案：

一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，包括废热回收单元、余冷回收单元、第一储水箱、第二储水箱、冷凝器、蒸发器；

所述废热回收单元包括第一水喷淋装置、第一接水槽、第一回收水管；所述冷凝器内设有换热管，所述第一水喷淋装置设置于换热管的上方，所述第一水喷淋装置与第一储水箱连通，第一水喷淋装置能够抽取第一储水箱内的水对换热管进行降温，第一接水槽设置于换热管的下方且第一接水槽与第二储水箱之间连通有第一回收水管；

所述余冷回收单元包括第二喷淋装置、第二接水槽、第二回收水管；所述第二喷淋装置设置于蒸发器的上方，所述第二喷淋装置与第二储水箱连通，第二喷淋装置能够抽取第二储水箱中的水对蒸发器进行融霜处理，所述第二接水槽位于蒸发器的下方且第二接水槽与循环水槽之间连通有第二回收水管。

作为技术方案的补充，所述第一回收水管上设有第一截止阀，用于打开或关闭第一回收水管的管路。

作为技术方案的补充，所述第二回收水管上设有第二截止阀，用于打开或关闭第二回收水管的管路。

作为技术方案的补充，所述第一水喷淋装置包括第一水喷嘴、第一水泵、第一输水管路、第三截止阀，所述第一输水管路的一端与第一储水箱连通，另一端设置有第一水喷嘴，所述第一水喷嘴位于换热管的上方，所述第一水泵、第三截止阀均设置于第一输水管路上，且第三截止阀设置于第一水泵的下游。

作为技术方案的补充，所述第二喷淋装置包括第二水喷嘴、第二水泵、第二输水管路、第四截止阀，所述第二输水管路的一端与第二储水箱连通，另一端设置有第二水喷嘴，所述第二水喷嘴位于蒸发器的上方，所述第二水泵、第四截止阀均设置于第二输水管路上。

作为技术方案的补充，还包括内循环装置，所述内循环装置包括第三水泵、循环管路、第五截止阀，所述循环管路的一端与第一接水槽连通，循环管路的另一端与第一输水管路连通，所述循环管路与第一输水管路连通的位置位于第一输水管路上的第三截止阀的下游，所述第三水泵以及第五截止阀均设置于循环管路上。

作为技术方案的补充，还包括第一溢流水管、第二溢流水管，所述第一溢流水管的一端与第一储水箱连通，第二溢流水管的一端与第二储水箱连通。

作为技术方案的补充，还包括第一风机，所述第一风机设置于第一水喷嘴的上方。

有益效果：本实用新型通过废热回收单元，能够将冷凝器产生的废热采用水为媒介将热量进行存储，然后通过将存储热量的水输送至余冷回收单元，将水存储的热量对蒸发器表面进行融霜处理，然后将融霜产生的余冷以水为媒介进行存储，用于对冷凝器进行降温。通过循环水槽对水进行存储，完成冷凝器降温及蒸发器除霜工序，提高制冷系统的制冷系数，降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1.单冻机、2.第一储水箱、3.冷凝器、4.换热管、5.第一接水槽、6.第一回收水管、7.蒸发器、8.第二回收水管、9.第一截止阀、10.第二截止阀、11.第一水喷嘴、12.第一水泵、13.第一输水管路、14.第二水喷嘴、15.第二输水管路、16.第三截止阀、17.第四截止阀、18.第二水泵、19.循环管路、20.第五截止阀、21.第一溢流水管、22.第二储水槽、23.第二溢流水管、24.第二风机、25.第一风机。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

常规制冷系统中的蒸发式冷凝器3换热后产生大量废热，多直接排热到室外大气中及冷却水槽中，并未采取有效利用。制冷系统蒸发温度不变，冷凝压力和冷凝温度越低越节能。当蒸发温度为-10℃时，冷凝温度每下降1℃，压缩机单位制冷量耗电减少2.5％～3.2％。

在制冷系统中的蒸发器7在运行一段时间后，空气中的水分会在蒸发器7管壁上凝结成霜，产生余冷，随着霜层厚度的提升，产生热阻致使制冷系统单位制冷量减少，功耗增大。根据有关试验，当蒸发器7管内外温差At=10°C时，如果没有采取任何除霜措施，蒸发器7的传热系数大约只有原来的70%。当蒸发器7上的霜层厚度达到10mm时，传热效率将下降30%以上，此时库温会上升，压缩机运转时间将延长，耗电量也随之增加，所以及时除霜，保证蒸发器7有较高的传热系数，才能保证制冷装置正常运行，实现高效节能。

本实用新型公开一种制冷系统中的能量回收系统，用于对制冷系统中的废热及余冷进行回收利用，包括废热回收单元、余冷回收单元、第一储水箱2、第二储水箱22、冷凝器3、蒸发器7。

所述废热回收单元用于对冷凝器3换热后产生的废热进行收集，包括第一水喷淋装置、第一接水槽5、第一回收水管6。

第一储水箱2用于存储冷水，第二储水箱22用于存储热水。所述冷凝器3内设有换热管4，所述第一水喷淋装置设置于换热管4的上方，用于向换热管4喷淋冷却水，冷却水对换热管4进行降温处理，此过程中冷却水与换热管4发生热交换，换热管4温降低，冷却水温度升高变成热水，完成与换热管4发生热交换的热水落入至位于换热管4下方的第一接水槽5内。所述第一接水槽5与第二储水箱22之间连通有第一回收水管6，所述第二储水箱22设置于第一接水槽5的下方，使第一接水槽5内的水能够在第一回收水管6内依靠重力流入至第二储水箱22。所述第一水喷淋装置与第一储水箱2连通，第一水喷淋装置抽取第一储水箱2内的水对换热管4进行降温。

所述余冷回收单元用于对清除单冻机1内的蒸发器7的管壁上凝结的霜层过程中产生的余冷进行回收，包括第二喷淋装置、第二接水槽（附图未画出）、第二回收水管8。

所述蒸发器7设置于单冻机1内，所述第二喷淋装置设置于蒸发器7的上方，所述第二喷淋装置与第二储水箱22连通，第二喷淋装置抽取第二储水箱22中的热水对蒸发器7进行融霜处理。所述第二喷淋装置向蒸发器7喷淋热水过程中，热水与蒸发器7表面霜层进行热交换，消融蒸发器7表面霜层使热水温度降低变成冷水，所述第二接水槽位于蒸发器7的下方，完成与蒸发器7热交换的冷水落入至位于蒸发器7下方的第二接水槽内。所述第二接水槽与第一储水箱2之间连通有第二回收水管8，所述循环水槽设置于第二水槽的下方，使第二接水槽内的水能够在第二回收水管8内依靠重力流入至循环水槽内。

在上述技术方案中，可首先通过第一水喷淋装置输送第一储水箱2内的冷水对换热管4进行降温，与换热管4发生热交换后升温变成热水，然后回流至第二储水箱22内。使用第二喷淋装置向蒸发器7喷淋热水对蒸发器7进行融霜，此过程中第二储水箱22内的热水与蒸发器7表面的霜层发生热交换，与蒸发器7发生热交换的热水降温变成冷水，然后回流至第一储水箱2内。

往复循环上述过程，实现将冷凝器3产生的废热用于消融蒸发器7表面的霜层，将蒸发器7融霜产生的余冷用于冷凝器3的降温，实现余冷、废热能源回收利用，还可降低整个制冷系统的能源损耗，此外还可提高制冷系统的制冷系数。

作为上述实施例的优选技术方案，所述第一回收水管6上设有第一截止阀9，用于打开或关闭第一回收水管6的管路。

作为上述实施例的优选技术方案，所述第二回收水管8上设有第二截止阀10，用于打开或关闭第二回收水管8的管路。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一水喷淋装置包括第一水喷嘴11、第一水泵12、第一输水管路13，

所述第一输水管路13的一端与第一储水箱2连通，另一端设置有第一水喷嘴11，所述第一水喷嘴11位于换热管4的上方，所述第一水泵12设置于第一输水管路13上，当第一水喷淋装置向换热管4进行喷水时，首先开启第一水泵12，将第一储水箱2内的冷却水通过第一输水管路13输送至第一水喷嘴11位置处，对换热管4进行降温。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二喷淋装置包括第二水喷嘴14、第二输水管路15、第四截止阀17，所述第一输水管路13上还设有第三截止阀16，所述第三截止阀16设置于第一水泵12的下游。

当需通过第二喷淋装置向蒸发器7喷淋时，首先开启第二水泵18，将第二储水箱22内的热水通过第二输水管路15输送至第二水喷嘴14位置处，对蒸发器7表面霜层进行消融。

作为上述实施例的优选技术方案，还包括第一风机25，所述第一风机25设置于换热管4的上方。冷却水被第一水泵12输送后由第一水喷嘴11喷出，淋洒在换热管4外表上，形成水膜吸热蒸发变成水蒸气，其余则落入下部水槽，风机用来强化换热管4外表面的换热，并时带走蒸发形成的水蒸气，以加速水的蒸发，提高冷凝效果。

作为上述实施例的优选技术方案，还包括第二风机24，所述第二风机24设置于蒸发器7的一侧，可加速制冷剂在蒸发器7内蒸发换热，缩短冻结时间。

作为本实用新型的优选技术方案，还包括内循环装置，所述内循环装置包括第三水泵、循环管路19、第五截止阀20，所述循环管路19的一端与第一接水槽5连通，循环管路19的另一端与第一输水管路13连通，所述循环管路19与第一输水管路13连通的位置位于第一输水管路13上的第三截止阀16的下游，所述第三水泵以及第五截止阀20均设置于循环管路19上。

内循环装置设置的目的在于，由于通过第一水喷淋装置向冷凝器3喷淋的冷水与冷凝器3的换热管4热交换不充分，落入第一接水槽5的水温仍较低，还可用于对换热管4进行降温，如果将此部分水直接输送至第二储水箱22内，会降低第二储水箱22内整体水温，影响对蒸发器7表面融霜效果，通过内循环装置的设置，能够将第一接水槽5内的水循环对冷凝器3的换热管4进行降温，直至第一接水槽5内的水温达到较高温度时，即可排入至第二储水箱22内。如此时冷凝器3的换热管4温度还未降低至要求温度值，可重新通过第一水喷淋装置抽取第一储水箱2内的水对冷凝器3进行喷淋降温。

内循环装置的工作时，应首先关闭第一水喷淋装置的第一水泵12、第三截止阀16，打开第三水泵、第五截止阀20，使第三水泵抽取第一接水槽5内的至第一水喷嘴11，对冷凝器3进行喷淋。

作为本实用新型的优选技术方案，还包括第一溢流水管21、第二溢流水管23，所述第一溢流水管21的一端与第一储水箱2连通，用于为避免水加满溢出，在第一储水箱2允许最大加注量的位置，开溢流口，将第一溢流水管21与所述溢流口连通。所述第二溢流水管23的一端与第二储水箱22连通，用于为避免水加满溢出，在第二储水箱22允许最大加注量的位置，开溢流口，将第二溢流水管23与所述溢流口连通。

以上所述，仅为本实用新型创造较佳的具体实施方式，但本实用新型创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型创造披露的技术范围内，根据本实用新型创造的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，包括废热回收单元、余冷回收单元、第一储水箱（2）、第二储水箱（22）、冷凝器（3）、蒸发器（7）；

所述废热回收单元包括第一水喷淋装置、第一接水槽（5）、第一回收水管（6）；所述冷凝器（3）内设有换热管（4），所述第一水喷淋装置设置于换热管（4）的上方，所述第一水喷淋装置与第一储水箱（2）连通，第一水喷淋装置能够抽取第一储水箱（2）内的水对换热管（4）进行降温，第一接水槽（5）设置于换热管（4）的下方且第一接水槽（5）与第二储水箱（22）之间连通有第一回收水管（6）；

所述余冷回收单元包括第二喷淋装置、第二接水槽、第二回收水管（8）；所述第二喷淋装置设置于蒸发器（7）的上方，所述第二喷淋装置与第二储水箱（22）连通，第二喷淋装置能够抽取第二储水箱（22）中的水对蒸发器（7）进行融霜处理，所述第二接水槽位于蒸发器（7）的下方且第二接水槽与循环水槽之间连通有第二回收水管（8）。

2.根据权利要求1所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，所述第一回收水管（6）上设有第一截止阀（9），用于打开或关闭第一回收水管（6）的管路。

3.根据权利要求1所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，所述第二回收水管（8）上设有第二截止阀（10），用于打开或关闭第二回收水管（8）的管路。

4.根据权利要求1所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，所述第一水喷淋装置包括第一水喷嘴（11）、第一水泵（12）、第一输水管路（13）、第三截止阀（16），所述第一输水管路（13）的一端与第一储水箱（2）连通，另一端设置有第一水喷嘴（11），所述第一水喷嘴（11）位于换热管（4）的上方，所述第一水泵（12）、第三截止阀（16）均设置于第一输水管路（13）上，且第三截止阀（16）设置于第一水泵（12）的下游。

5.根据权利要求1所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，所述第二喷淋装置包括第二水喷嘴（14）、第二水泵（18）、第二输水管路（15）、第四截止阀（17），所述第二输水管路（15）的一端与第二储水箱（22）连通，另一端设置有第二水喷嘴（14），所述第二水喷嘴（14）位于蒸发器（7）的上方，所述第二水泵（18）、第四截止阀（17）均设置于第二输水管路（15）上。

6.根据权利要求4所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，还包括内循环装置，所述内循环装置包括第三水泵、循环管路（19）、第五截止阀（20），所述循环管路（19）的一端与第一接水槽（5）连通，循环管路（19）的另一端与第一输水管路（13）连通，所述循环管路（19）与第一输水管路（13）连通的位置位于第一输水管路（13）上的第三截止阀（16）的下游，所述第三水泵以及第五截止阀（20）均设置于循环管路（19）上。

7.根据权利要求1所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，还包括第一溢流水管（21）、第二溢流水管（23），所述第一溢流水管（21）的一端与第一储水箱（2）连通，第二溢流水管（23）的一端与第二储水箱（22）连通。

8.根据权利要求4所述的一种制冷系统中的能量回收系统，其特征在于，还包括第一风机（25），所述第一风机（25）设置于第一水喷嘴（11）的上方。