專利名稱：一種可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可實(shí)現(xiàn)制取空調(diào)冷凍水，也能制取冰塊用于冰蓄冷，同時(shí)實(shí)現(xiàn) 利用冷凝熱高效解決機(jī)組制冰時(shí)脫冰問題的空調(diào)機(jī)組，屬于制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制 造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，空調(diào)機(jī)組通常是根據(jù)最大負(fù)荷進(jìn)行選型。而隨 著環(huán)境溫度的變化以及建筑使用情況的改變，在實(shí)際運(yùn)行過程中，建筑空調(diào)機(jī)組大 部分時(shí)間處于部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象，導(dǎo)致空調(diào)機(jī)組得不到充分 利用，造成設(shè)備閑置浪費(fèi)。冰蓄冷技術(shù)由此得以提出并迅速得到推廣。冰蓄冷技術(shù) 通過空調(diào)機(jī)組在建筑空調(diào)負(fù)荷較低時(shí)進(jìn)行制冰，利用冰的潛熱進(jìn)行冷量蓄存，當(dāng)建 筑空調(diào)負(fù)荷較大時(shí)又通過冰的融化釋放出冷量，降低此時(shí)對(duì)機(jī)組供冷能力的需求， 從而減少空調(diào)機(jī)組總的裝機(jī)容量，提高設(shè)備利用率。同時(shí)，對(duì)于進(jìn)行用電分時(shí)計(jì)費(fèi) 的地區(qū)，利用夜間電網(wǎng)用電低谷的較低電價(jià)進(jìn)行制冰蓄冷，白天再放出冷量，可大 幅度減少空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)用電的移峰填谷，提高電網(wǎng)用電負(fù)荷率。
目前常規(guī)的冰蓄冷方法主要是，采用乙二醇等溶液作為冷凍介質(zhì)，在進(jìn)行蓄冷 時(shí)，乙二醇溶液從制冷機(jī)組蒸發(fā)器中吸收冷量，然后在蓄冰槽中放出冷量，將蓄冰 槽中的水凍結(jié)成冰；在進(jìn)行放冷時(shí)，蓄冰槽中的冰融化成水，乙二醇溶液從蓄冰槽 中吸收冷量，然后通過換熱器將冷量放出給冷凍水。這種冰蓄冷方式因采取了冷凍 介質(zhì)，在換熱過程中存在多個(gè)換熱溫差，導(dǎo)致制冷機(jī)組的制冷效率較低。同時(shí)，乙 二醇溶液價(jià)格不菲，增加了系統(tǒng)初投資。冰蓄冷技術(shù)采取間歇運(yùn)行，在不進(jìn)行冰蓄 冷時(shí)，冰蓄冷機(jī)組閑置，這無形之中提高了空調(diào)系統(tǒng)的初投資。
因此，研制出一種新型的高效冰蓄冷空調(diào)機(jī)組，實(shí)現(xiàn)即可制取空調(diào)冷凍水，也 能制冰用于冰蓄冷，同時(shí)充分利用冷凝熱高效解決機(jī)組制冰時(shí)的脫冰問題，并進(jìn)一 步降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資，充分發(fā)揮冰蓄冷優(yōu)勢(shì)是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的 技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有冰蓄冷空調(diào)機(jī)組存在效率較低，初投資
3、可制取空調(diào)冷凍水，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)制冰的綜合空調(diào)機(jī)組。
技術(shù)方案本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組中，系統(tǒng)包括制冷劑回路和脫冰回路。制冷劑回路包括壓縮機(jī)、蓄水式換熱器、水冷冷凝器、儲(chǔ)液器、過濾器、第一電子膨脹閥、第一蒸發(fā)器、第二電子膨脹閥、第二蒸發(fā)器及其相關(guān)連接管路。壓縮機(jī)的出口接蓄水式換熱器第一輸入端，蓄水式換熱器的第一輸出端接水冷冷凝器的第一輸入端，水冷冷凝器的第一輸出端接儲(chǔ)液器入口，儲(chǔ)液器出口接過濾器入口，過濾器的出口分成兩路 一路通過第一電子膨脹閥接第一蒸發(fā)器第一輸入端，第一蒸發(fā)器的第一輸出端接壓縮機(jī)入口；另一路通過第二電子膨脹閥接第二蒸發(fā)器第一輸入端，第二蒸發(fā)器第一輸出端也接壓縮機(jī)入口。脫冰回路包括蓄水式換熱器、水泵、第一蒸發(fā)器、蓄冰桶及其相關(guān)連接管路。蓄水式換熱器第二輸出端通過水泵接第一蒸發(fā)器第二輸入端，第一蒸發(fā)器第二輸出端接蓄水式換熱器第二輸入端。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組包括兩個(gè)循環(huán)回路制冷劑回路和脫冰回路，有三種運(yùn)行模式制冷凍水模式、制冰模式和脫冰模式。本發(fā)明所采取的方案為當(dāng)機(jī)組運(yùn)行制冷凍水模式時(shí)，制冷劑回路中，制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮排出后進(jìn)入蓄水式換熱器，制冷劑在其中與水進(jìn)行換熱，制冷劑放出熱量，蓄水式換熱器中水溫度升高，制冷劑從蓄水式換熱器出來后進(jìn)入水冷冷凝器冷凝，冷凝成液體后進(jìn)入儲(chǔ)液器，然后經(jīng)過過濾器過濾，從過濾器出來后，制冷劑經(jīng)過第二電子膨脹閥節(jié)流降壓(此時(shí)第一電子膨脹閥關(guān)閉)，變成氣液兩相進(jìn)入第二蒸發(fā)器，制冷劑在其中與冷凍水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，制取冷凍水，制冷劑完全蒸發(fā)后從第二蒸發(fā)器出來，被壓縮機(jī)吸入、壓縮后再次排出，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)。此時(shí)脫冰回路不工作。
當(dāng)機(jī)組運(yùn)行制冰模式蓄冷時(shí)制冷劑回路中，制冷劑在壓縮機(jī)中被壓縮排出后進(jìn)入蓄水式換熱器，制冷劑在其中與水進(jìn)行換熱，制冷劑放出熱量，蓄水式換熱器中水溫度升高，制冷劑從蓄水式換熱器出來后進(jìn)入水冷冷凝器冷凝，冷凝成液體后進(jìn)入儲(chǔ)液器，然后經(jīng)過過濾器過濾，從過濾器出來后，制冷劑經(jīng)過第一電子膨脹閥節(jié)流降壓(此時(shí)第二電子膨脹閥關(guān)閉)，變成氣液兩相進(jìn)入第一蒸發(fā)器，制冷劑在其中與制冰水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，制取冰塊，制冷劑完全蒸發(fā)后從第一蒸發(fā)器出來，被壓縮機(jī)吸入、壓縮后再次排出，再次循環(huán)。此時(shí)脫冰回路不工作。
當(dāng)機(jī)組所制冰塊成型時(shí)，機(jī)組停止制冰，運(yùn)行脫冰模式。此時(shí)制冷劑回路停止工作，脫冰回路中，水泵工作，熱水從蓄水式換熱器出來經(jīng)過水泵加壓后進(jìn)入第一蒸發(fā)器，對(duì)第一蒸發(fā)器中制冰槽進(jìn)行加熱，冰塊與制冰槽的接觸部分融化，在重力作用了，實(shí)現(xiàn)冰塊與制冰槽的分離，冰塊進(jìn)入蓄冰桶中，從而完成脫冰過程。脫冰結(jié)束后，制冰水從第一蒸發(fā)器的制冰水入口再次注入，機(jī)組再次運(yùn)行制冰模式。如此循環(huán)。
有益效果
1、 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了冰蓄冷空調(diào)機(jī)組的多功能化，即可單獨(dú)制取冷凍水，也可在部分負(fù)荷下或者夜間制取冰塊用于空調(diào)冰蓄冷，消除了設(shè)備閑置，減少了空調(diào)系統(tǒng)的制冷機(jī)組初投資。
2、 機(jī)組在脫冰過程中以制冰過程中的冷凝熱作為脫冰熱源，此時(shí)制冷系統(tǒng)停止工作，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
3、 機(jī)組相比現(xiàn)有冰蓄冷模式，不采用乙二醇等冷凍介質(zhì)，減小了機(jī)組的換熱溫差，提高了機(jī)組的性能系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。同時(shí)整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)流程示意圖。
以上圖中有壓縮機(jī)l;蓄水式換熱器2;蓄水式換熱器第一輸入端2a;蓄水式換熱器第一輸出端2b;蓄水式換熱器第二輸入端2c;蓄水式換熱器第二輸出端2d;水冷冷凝器3;水冷冷凝器第一輸入端3a;水冷冷凝器第一輸出端3b;冷卻水進(jìn)口3C;冷卻水出口3d;儲(chǔ)液器4;過濾器5;第一電子膨脹閥6;第一蒸發(fā)器7;第一蒸發(fā)器第一輸入端7a;第一蒸發(fā)器第一輸出端7b;第一蒸發(fā)器第二輸入端7C;第一蒸發(fā)器第二輸出端7d;制冰水入口7e;蓄冰桶8;第二電子膨脹閥9;第二蒸發(fā)器10;第二蒸發(fā)器第一輸入端10a;第二蒸發(fā)器第一輸出端10b;冷凍水進(jìn)口 10c;冷凍水出口 10d;水泵11。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖1進(jìn)一步說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組包括制冷劑回路和脫冰回路。具體的連接方式是壓縮機(jī)1的輸出端接蓄水式
換熱器第一輸入端2a，蓄水式換熱器第一輸出端2b接水冷冷凝器第一輸入端3a，水冷冷凝器第一輸出端3b接儲(chǔ)液器4入口 ，儲(chǔ)液器4出口接過濾器5入口 ，過濾器5的出口分成兩路 一路通過第一電子膨脹閥6接第一蒸發(fā)器第一輸入端7a，第一蒸發(fā)器第一輸出端7b接壓縮機(jī)1的輸入端;另外一路通過第二電子膨脹閥9接第二蒸發(fā)器第一輸入端10a，第二蒸發(fā)器第一輸出端10b也接壓縮機(jī)1的輸入端。蓄水式換熱器第二輸出端2d通過水泵11接第一蒸發(fā)器第二輸入端7c，第一蒸發(fā)器第二輸出端7d與蓄水式換熱器第二輸入端2c相接，蓄冰桶8位于第一蒸發(fā)器7正下方，接收第一蒸發(fā)器7脫冰后的冰塊。
可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組可運(yùn)行三種模式制冷凍水模式、制冰模式和脫冰模式。機(jī)組運(yùn)行制冷凍水模式時(shí)，制冷劑回路中，制冷劑在壓縮機(jī)1中被壓縮排出后進(jìn)入蓄水式換熱器2，制冷劑在其中與水進(jìn)行換熱，制冷劑放出熱量，蓄水式換熱器2中水溫度升高，制冷劑從蓄水式換熱器2出來后進(jìn)入水冷冷凝器3冷凝，冷凝成液體后進(jìn)入儲(chǔ)液器4，然后經(jīng)過過濾器5過濾，從過濾器5出來后，制冷劑經(jīng)過第二電子膨脹閥9節(jié)流降壓(此時(shí)第一電子膨脹閥6關(guān)閉)，變成氣液兩相進(jìn)入第二蒸發(fā)器IO，制冷劑在其中與冷凍水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，制取冷凍水。制冷劑完全蒸發(fā)后從第二蒸發(fā)器10出來，被壓縮機(jī)1吸入、壓縮后再次排出，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)。此時(shí)脫冰回路不工作。
當(dāng)機(jī)組運(yùn)行制冰模式時(shí)制冷劑回路中，制冷劑在壓縮機(jī)1中被壓縮排出后進(jìn)入蓄水式換熱器2，制冷劑在其中與水進(jìn)行換熱，制冷劑放出熱量，蓄水式換熱器2中水溫度升高，制冷劑從蓄水式換熱器2出來后進(jìn)入水冷冷凝器3冷凝，冷凝成液體后進(jìn)入儲(chǔ)液器4，然后經(jīng)過過濾器5過濾，從過濾器5出來后，制冷劑經(jīng)過第一電子膨脹閥6節(jié)流降壓(此時(shí)第二電子膨脹閥9關(guān)閉)，變成氣液兩相進(jìn)入第一蒸發(fā)器7，制冷劑在其中與制冰水進(jìn)行換熱，吸收熱量蒸發(fā)，制取冰塊，制冷劑完全蒸發(fā)后從第一蒸發(fā)器7出來，被壓縮機(jī)l吸入、壓縮后再次排出，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)。此時(shí)脫冰回路不工作。
當(dāng)機(jī)組所制冰塊成型時(shí)，機(jī)組停止制冰，運(yùn)行脫冰模式。此時(shí)制冷劑回路停止工作，脫冰回路中，水泵11工作，熱水從蓄水式換熱器2出來經(jīng)過水泵11加壓后進(jìn)入第一蒸發(fā)器7，對(duì)第一蒸發(fā)器7中制冰槽進(jìn)行加熱，冰塊與制冰槽的接觸部分融化，在重力作用了，實(shí)現(xiàn)冰塊與制冰槽的分離，冰塊進(jìn)入蓄冰桶8中，從而完成脫冰過程。脫冰結(jié)束后，制冰水從第一蒸發(fā)器的制冰水入口 7e再次注入，機(jī)組再次運(yùn)行制冰模式，如此循環(huán)。
當(dāng)建筑空調(diào)負(fù)荷較大或者空調(diào)系統(tǒng)白天運(yùn)行時(shí)，機(jī)組運(yùn)行制冷凍水模式，制取冷凍水供給建筑空調(diào)系統(tǒng)，同時(shí)蓄冰桶中的冰塊也可釋放出冷量供給建筑空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)建筑空調(diào)負(fù)荷較小或者系統(tǒng)晚上運(yùn)行時(shí)，機(jī)組運(yùn)行制冰模式進(jìn)行蓄冷。
在機(jī)組運(yùn)行制冷凍水模式、制冰模式時(shí)，利用壓縮機(jī)排出的制冷劑過熱氣體加熱蓄水式換熱器中的熱水，為在機(jī)組在脫冰模式下運(yùn)行提供脫冰的熱源。而在脫冰的過程中，機(jī)組壓縮機(jī)停止運(yùn)行，機(jī)組制冷系統(tǒng)不需要工作，相比現(xiàn)有的利用過熱制冷劑脫冰(脫冰過程中壓縮機(jī)仍然工作)以及電加熱脫冰方法，具有很大節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1. 一種可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組，其特征在于機(jī)組包括制冷劑回路和脫冰回路；制冷劑回路包括壓縮機(jī)(1)、蓄水式換熱器(2)、水冷冷凝器(3)、儲(chǔ)液器(4)、過濾器(5)、第一電子膨脹閥(6)、第一蒸發(fā)器(7)、第二電子膨脹閥(9)、第二蒸發(fā)器(10)及其相關(guān)連接管路；壓縮機(jī)(1)的輸出端接蓄水式換熱器第一輸入端(2a)，蓄水式換熱器第一輸出端(2b)接水冷冷凝器第一輸入端(3a)，水冷冷凝器第一輸出端(3b)接儲(chǔ)液器(4)入口，儲(chǔ)液器(4)出口接過濾器(5)入口，過濾器(5)的出口分成兩路一路通過第一電子膨脹閥(6)接第一蒸發(fā)器第一輸入端(7a)，第一蒸發(fā)器第一輸出端(7b)接壓縮機(jī)(1)的輸入端；另外一路通過第二電子膨脹閥(9)接第二蒸發(fā)器第一輸入端(10a)，第二蒸發(fā)器第一輸出端(10b)也接壓縮機(jī)(1)的輸入端；脫冰回路包括蓄水式換熱器(2)、水泵(11)、第一蒸發(fā)器(7)、蓄冰桶(8)及其相關(guān)連接管路；蓄水式換熱器第二輸出端(2d)通過水泵(11)接第一蒸發(fā)器第二輸入端(7c)，第一蒸發(fā)器第二輸出端(7d)與蓄水式換熱器第二輸入端(2c)相接，蓄冰桶(8)位于第一蒸發(fā)器(7)正下方，接收第一蒸發(fā)器(7)脫冰后的冰塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組，其特征在于機(jī)組脫冰 時(shí)，機(jī)組的壓縮機(jī)(1)不工作，脫冰熱源為機(jī)組運(yùn)行制冷凍水模式、制冰模式時(shí)壓 縮機(jī)(1)排出的高溫制冷劑所加熱蓄水式換熱器(2)中的熱水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組，其特征在于蓄水式換 熱器(2)本身即作為水與制冷劑的換熱器，同時(shí)也具有較大的蓄水功能。
全文摘要
可實(shí)現(xiàn)制冰制冷水的空調(diào)機(jī)組涉及一種可實(shí)現(xiàn)制取空調(diào)冷凍水，也能制取冰塊用于冰蓄冷，同時(shí)實(shí)現(xiàn)利用冷凝熱高效解決機(jī)組制冰時(shí)脫冰問題的空調(diào)機(jī)組，機(jī)組包括制冷劑回路和脫冰回路；制冷劑回路包括壓縮機(jī)(1)、蓄水式換熱器(2)、水冷冷凝器(3)、儲(chǔ)液器(4)、過濾器(5)、第一電子膨脹閥(6)、第一蒸發(fā)器(7)、第二電子膨脹閥(9)、第二蒸發(fā)器(10)及其相關(guān)連接管路；脫冰回路包括蓄水式換熱器(2)、水泵(11)、第一蒸發(fā)器(7)、蓄冰桶(8)及其相關(guān)連接管路；實(shí)現(xiàn)了冰蓄冷空調(diào)機(jī)組的多功能化，既可單獨(dú)制取冷凍水，也可在部分負(fù)荷下或者夜間制取冰塊用于空調(diào)冰蓄冷，消除了設(shè)備閑置，減少了空調(diào)系統(tǒng)的制冷機(jī)組初投資。
文檔編號(hào)F24F12/00GK101498488SQ200910024468
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者張小松, 梁彩華 申請(qǐng)人:東南大學(xué)