一种空调用制冷蓄冷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及空调用制冷／热蓄冷／热装置，特征在于制冷回路中增设了与蓄冷槽连通的逆流式过冷器，利用蓄冷使冷媒过冷，从而可利用高于空调机回水温度的蓄冷量，拓宽了空调用的蓄冷的限定温度范围；过冷器在制热回路中既可吸收低于暖风机回水温度的余热于储热，又可改作蒸发器把低温储热用于供暖，拓宽了供暖用蓄热的温度下限；单位容积蓄冷／热量提高，可单独用水作蓄冷／热材；装置运行稳定，造价低，利用率高，为蓄冷空调开辟了新路。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空调用制冷蓄冷或制热蓄热装置。蓄冷空调装置可在电力充裕时制冷蓄冷，而在电力供应紧张时把积蓄的冷量补充给空调机用，从而可起到调节余缺、平衡电网峰谷负荷差的作用，且可降低运行费用，成为各国大力研究推广的技术。据日本《省能》杂志(特集)“利用冰蓄热式空调使电力利用效率化”和《冷冻》杂志第63卷(蓄冷特集)报道，现有蓄冷空调装置基本上分为两类一类是冰蓄冷装置，另一类是采用熔点高于零度(一般在4-8℃范围)的相变材(简称PCM材)的蓄冷装置，这两类装置都是利用空调机回水使蓄冷槽内蓄了冷而凝固的蓄冷剂熔化的方式来利用蓄冷量，因此其可利用的蓄冷量都必须是蓄冷剂的温度低于空调机回水温度的冷量，高于空调机回水温度的蓄冷量不能被利用。一般空调设计采用的回水温度为12℃，再考虑传热温差因素，则只能在10℃以下，若由蓄冷直接单独向空调机供冷，则蓄冷剂只有在其温度低于空调机的给水温度5-7℃以下时的蓄冷量才能被有效利用，受某些空调制冷机组压缩机能力限制，其蒸发器内制冷剂的蒸发温度一般在4℃以上。检索自1985年至今的我国专利文献，例如申请号为9219770.9名称为“储冷避峰制冷空调器”和日本三菱电机株式会社的申请号为93102863.9，名称为“蓄热式空调装置”等，均受此蓄冷温度的限制。若考虑蓄冷传热温差，则蓄冷剂的最佳凝固一熔化点范围应在6℃-8℃。为了降低蓄冷装置的造价，要求单位容积的蓄冷量尽可能大，因此须选用融点合适的相变潜热大的蓄冷剂。蓄冷剂的融点降低将导致装置在蓄冷时效率降低，使用冰蓄冷时装置效率就要比使用8℃相变材料的装置低约30％。然而在高于零度低于空调机回水温度如此窄的温度范围内，要选择储冷量大、性能稳定、廉价的蓄冷剂是相当困难的。据美国在日本的相变蓄冷装置日本总代理店摩利(MoLi)株式会社所提供的相变潜热蓄冷装置设计概要资料介绍，及江苏暖通空调制冷《冰蓄冷专辑》95年第2期介绍，美国哈佛大学开发的8.3℃PCM材(一种带结晶水复合盐)和5℃的PCM材，相变潜热仅分别约为22.8千卡/公斤和30千卡/公斤，且价格贵。复合盐有性能老化和不稳的毛病。冰作蓄冷剂虽然廉价，但为了让水结冰，冰槽内须布置密度很大的传热管网，致使冰槽的成本也很高且效率低。鉴于以上原因，目前在市场上所使用的这两种蓄冷空调装置的单位千焦尔蓄冷量成本均较贵，成为难于推广的主要原因。日本《冷冻》杂志第63卷第734号介绍了一种由日本钢管株式会社于1988年开发的采用制冷剂过冷的冰蓄冷空调装置。该装置把蓄冷冰槽中的盘管既作为蓄冷时制冷回路的蒸发器，又作为放冷时制冷回路的过冷器。作蒸发器用时，盘管内制冷剂蒸发使蓄冷槽中的水结成冰；作过冷器用时，盘管内高温制冷剂使冰熔化并被过冷。利用了制冷教科书或制冷技术手册中都提到过的在制冷循环中提高过冷度可以提高制冷量的原理，把冰的熔化热的冷量通过使制冷剂过冷的方式间接传给空调机回水，以此来解决致密结冰时管外熔冰的困难和提高冰槽的储冰率。该装置采用盘管式蓄冷冰槽作过冷器，这种池浸式的过冷器先是通过0℃冰与进入过冷器时温度在40℃以上的制冷剂进行热交换，平均温差约25℃，而后制冷剂在蒸发器中蒸发，又以约7℃的平均温差与空调机回水进行热交换，这与把空调机回水直接与冰槽的冰换热的方式相比，传热温差大约增加了20多度，因而使装置的传热不可逆损失增加，效率降低。另外，当冰熔化完毕以后，蓄冷槽内的水是以平均温度上升，致使制冷剂过冷后的温度也不断回升，制冷剂过冷所增加的冷量不断减少，装置供冷性能不稳定，导致蓄冷槽内在空调机回水温度以上的蓄冷量也未能被充分利用。对于大型蓄冷装置，这还增加了制冷回路中的制冷工质(冷媒)的充装量并大大增加了流阻，因此并不可取。本技术的目的在于克服上述现有蓄冷空调装置的不足，提供一种拓宽了空调用蓄冷/储热限定的温度范围，能利用现有蓄冷空调装置所难以充分利用的空调机回水温度以上的蓄冷剂的冷量来供冷，可提高现有蓄冷剂的单位容积蓄冷量，且可使水单独作为空调用的蓄冷剂有足够大的显热来蓄冷，单位千焦耳蓄冷量初投资较低运行费省的供空调用的制冷蓄冷装置；在需要供热地区，还可以改用为水制冷/热蓄冷/热的双用装置，并可利用高于环境温度而低于暖风机回水温度的水的低温蓄热量来供热。附附图说明图1是本技术空调用制冷蓄冷装置的流程原理示意图。这种空调用制冷蓄冷装置，包括制冷蓄冷两大部分，其制冷部分含有制冷回路(GL)和供冷的回水和给水接口(10)、(11)，蓄冷部分含有蓄冷回路(SL)、蓄冷放冷回路和直接对空调机回水放冷的回水和给水接口(10)、(11)，所述制冷回路(GL)包括压缩机(1)、冷凝器(2)、高压气液分离器(14)、过冷器(3)、节流器(4)、蒸发器(5)以及其中制冷剂，由连接管路连接构成；蒸发器(5)的水侧既与装有蓄冷剂的蓄冷槽(6)、过冷循环泵(7)、连接管道及其中的载冷剂构成蓄冷回路(SL)，又留有能与空调机的盘管风机(9)、供冷循环泵(8)以及载冷剂构成蒸发器供冷回路(VA)的接口(10)、(11)，其特征在于所述制冷回路(GL)中在高压气液分离器(14)之后、节流器(4)之前所装的过冷器(3)是逆流式过冷器；由包括过冷器(3)(水侧)、蓄冷槽(6)、以及在过冷器冷端入水口(S1)至蓄冷槽冷端出水口(S4)之间和过冷器热端出水口(S2)至蓄冷槽热端入水口(S3)之间的连通管路、装在管路内的过冷循环泵(7)及管路中的载冷剂(水)构成循环过冷放冷回路。所述循环过冷放冷回路可以是由蓄冷槽(6)，在其冷端出水口(S4)与过冷器(3)的冷端入水口(S1)之间的直接连接管路(S4-S1)，过冷器(3)的热端出水口(S2)与蓄冷槽(6)的热端入水口(S3)之间的直接连接管路(S2-S3)，管路内的过冷循环泵(7)，过冷器(3)水侧，及装在回路中的载冷剂(水)构成的直接循环的过冷放冷回路(GS)；也可以是由蓄冷槽(6)，从蓄冷槽(6)冷端出口(S4)至过冷循环泵(7)、经管叉口(S5)、至阀(V3)、至单通阀(D4)、至蒸发器(5)的出水口(E2)、至供冷循环泵(8)、至空调机(9)的给水接口(11)的连接管路(S4-S5-11)和从空调机(9)的回水接口(10)、经阀(V6)、至蒸发器(5)的进水口(E1)后，转经减压阀(JV1)、至阀(V4)、至管路叉口(S6)、至阀(V14)、再至过冷器(3)的冷端入水口(S1)的连接管路(10-E1-S6-S1)及热端出水口(S2)、至蓄热槽(6)的热端入水口(S3)的连接管路，过冷器(3)水侧，管路内的过冷循环泵(7)，放冷循环泵(8)，阀，装在回路中截冷剂(水)，外接空调机(9)构成的间接循环的过冷放冷回路(GSA)。本技术空调用制冷蓄冷装置，所述蓄冷槽(6)内设置有为减少或避免热回水与槽内冷水相互掺混的导流或分流隔板。这种防掺混的隔板，可以是能改变液体流向但又保持蓄冷槽液体连通的导流隔板(12)，也可以是把蓄冷槽分隔成至少两个或多个等容积段的固定隔板(13)，或做成多个等容积蓄冷槽，其中留有一个空段或空槽在蓄冷槽开始放冷时未盛水用以承接来自过冷器的热回水，其余段或槽装有冷水，以后依次由用完了蓄冷水后空出来的新段(槽)承接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调用制冷蓄冷装置，包括制冷蓄冷两大部分，其制冷部分含有制冷回路（ＧＬ）和供冷的回水和给水接口（１０）、（１１），蓄冷部分含有蓄冷回路（ＳＬ）、蓄冷放冷回路和直接对空调机回水放冷的回水和给水接口（１０）、（１１），所述制冷回路（ＧＬ）包括压缩机（１）、冷凝器（２）、高压气液分离器（１４）、过冷器（３）、节流器（４）、蒸发器（５）以及其中制冷剂，由连接管路连接构成；蒸发器（５）的水侧既与装有蓄冷剂的蓄冷槽（６）、供冷循环泵（８）、连接管道及其中的载冷剂构成蓄冷回路（ＳＬ），又留有能与空调机的盘管风机（９）、供冷循环泵（８）以及载冷剂构成蒸发器供冷回路（ＶＡ）的接口（１０）、（１１）；其特征在于所述制冷回路（ＧＬ）中在高压气液分离器（１４）之后、节流器（４）之前所装的过冷器（３）是逆流式过冷器；由包括过冷器（３）（水侧）、蓄冷槽（６）、以及在过冷器冷端入水口（Ｓ↓［１］）至蓄冷槽冷端出水口（Ｓ↓［４］）之间和过冷器热端出水口（Ｓ↓［２］）至蓄冷槽热端入水口（Ｓ↓［３］）之间的连通管路、装在管路内的过冷循环泵（７）及管路中的载冷剂（水）构成循环过冷放冷回路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈则韶，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]