一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器技术方案

本发明专利技术公开了一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，所述微管蒸发器为管翅式结构，包括制冷剂微管和翅片，所述制冷剂微管通过间隔设置的所述翅片固定连接；在x轴和y轴方向，所述翅片与邻近的所述制冷剂微管之间的距离为3cm，在z轴方向，相邻所述翅片之间的距离为5cm。本发明专利技术通过对翅片和制冷剂管道的优化，使得制冷效率大幅度提高，并且有效减少了冷量的浪费。

An immersion static micro tube evaporator for ice storage air conditioning system

【技术实现步骤摘要】
一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器
本专利技术涉及能源利用
，更具体的说是涉及一种用于分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器。
技术介绍
太阳能具有较强的瞬时性与间歇性，因此目前的分布式光伏利用中的储能装置均采用蓄电池，不仅污染环境且投资运行成本过高，其中冰蓄冷替代蓄电池储能在分布式光伏空调利用中具有较好的研究价值和意义。分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统主要由分布式光伏能源、制冰蓄冷与供冷三个系统组成。分布式光伏能源系统的光伏组件将太阳能转化为电能，采用带有最大功率跟踪和变频调控技术的逆控一体式系统，变频调控用电负载的频率自适应工作于光伏组件的最大功率点上，实现光伏直驱制冷机组；制冰蓄冷系统由变频压缩机、冷凝器、节流阀和盘管式浸入式蒸发器四部分组成，制冷剂经压缩机压缩，再由冷凝器冷却进入储液器，经电磁阀控制进入节流阀节流为低温工质，低温工质流入位于蓄冷桶中的蒸发器吸热制冷，进入气液分离器进行分离，流入压缩机完成制冷循环；供冷系统采用大温差供冷，水泵将蓄冰桶内的冷水泵出送到风机盘管处吹出冷量供用户使用。分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统中采用蒸发器浸入式静态制冰模式能有效减少冷量浪费，提高制冰效率。但浸入式静态制冰的弊端是，随着制冷时间的增加，凝结在蒸发器上的冰层厚度逐步增加，冰块导热系数很差，冰层厚度制约了蒸发器内制冷剂的能量传递与交换，严重影响了制冷效率，在这种条件下，蒸发器的优化与设计对分布式光伏直驱浸入式静态制冰系统尤为重要。因此，如何提供一种用于分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，本专利技术通过对翅片和制冷剂管道的优化，使得制冷效率大幅度提高，并且减少了冷量的浪费。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，所述微管蒸发器为管翅式结构，包括制冷剂微管和翅片，所述制冷剂微管通过间隔设置的所述翅片固定连接；在x轴和y轴方向，所述翅片与邻近的所述制冷剂微管之间的距离为3cm，在z轴方向，相邻所述翅片之间的距离为5cm。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，所述制冷剂微管的内径为8.52mm，壁厚为1mm。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，所述制冷剂微管的材质为铜，利用铜良好的导热性能，强化传热。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，所述制冷剂微管的内侧设置有螺纹，螺纹的设置可以增加制冷剂与微管之间的换热系数。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，所述翅片的厚度为1mm。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，所述翅片的材质为铝。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，单个所述微管蒸发器包括40根0.65m的所述制冷剂微管，并且x轴方向所述翅片数量为28片，y轴方向所述翅片数量为10片，z轴方向所述翅片数量为14片。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，单个所述微管蒸发器包括60根0.65m的所述制冷剂微管，并且x轴方向所述翅片数量为28片，y轴方向所述翅片数量为16片，z轴方向所述翅片数量为14片。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，单个所述微管蒸发器包括80根0.65m的所述制冷剂微管，并且x轴方向所述翅片数量为28片，y轴方向所述翅片数量为25片，z轴方向所述翅片数量为14片。优选的，在上述一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器中，单个所述微管蒸发器包括100根0.65m的所述制冷剂微管，并且x轴方向所述翅片数量为28片，y轴方向所述翅片数量为28片，z轴方向所述翅片数量为14片。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种用于分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，能有效减少冷量浪费，提高制冰效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为蒸发器上凝结的冰层厚度及冰块的过冷度随制冷机组运行时间的变化情况；图2附图为本专利技术应用于分布式光伏直驱3匹冰蓄冷空调系统的单个浸入式静态制冰微管蒸发器x轴、y轴方向上结构图；图3附图为本专利技术应用于分布式光伏直驱4匹冰蓄冷空调系统的单个浸入式静态制冰微管蒸发器x轴、y轴方向上结构图；图4附图为本专利技术应用于分布式光伏直驱5匹冰蓄冷空调系统的单个浸入式静态制冰微管蒸发器x轴、y轴方向上结构图；图5附图为本专利技术应用于分布式光伏直驱6匹冰蓄冷空调系统的单个浸入式静态制冰微管蒸发器x轴、y轴方向上结构图；图6附图为本专利技术应用于分布式光伏直驱冰蓄冷空调系统的单个浸入式静态制冰微管蒸发器z轴方向上结构图。在图中：1为制冷剂微管、2为翅片。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，微管蒸发器为管翅式结构，包括制冷剂微管1和翅片2，制冷剂微管1通过间隔设置的翅片2固定连接；在x轴和y轴方向，翅片2与邻近的制冷剂微管1之间的距离为3cm，在z轴方向，相邻翅片2之间的距离为5cm。具体的，制冷剂微管1是圆形结构，翅片2开孔穿过制冷剂微管1，为确保制冷剂微管1与翅片2紧密，制冷剂微管1与翅片2焊接为一体；经过模拟计算得到蒸发器浸入水中静态制冰的最优冰层厚度约为5cm，制冷剂微管1之间的最优间距为10cm，为增加结冰速率，在每两根制冷剂微管1之间增加了两组翅片2，为确保整体性及强化传热，在x轴和y轴方向，翅片2离两头的制冷剂微管1的距离设置为3cm，两翅片之间的间距为4cm；经过制冷剂流量与管径和管长的匹配分析，制冷剂微管1的长度取为65cm，Z轴向的翅片2起到制冷剂微管1间的连接支撑作用，又加强了传热效率，为确保整体性，在制冷剂微管1长度Z轴向上每间隔5cm设置一层翅片2。为了进一步优化上述技术方案，制冷剂微管1的内径为8.52mm，壁厚为1mm。为了进一步优化上述技术方案，制冷剂微管1的材质为铜。为了进一步优化上述技术方案，制冷剂微管1的内侧设置有螺纹。为了进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述微管蒸发器为管翅式结构，包括制冷剂微管(1)和翅片(2)，所述制冷剂微管(1)通过间隔设置的所述翅片(2)固定连接；在x轴和y轴方向，所述翅片(2)与邻近的所述制冷剂微管(1)之间的距离为3cm，在z轴方向，相邻所述翅片(2)之间的距离为5cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述微管蒸发器为管翅式结构，包括制冷剂微管(1)和翅片(2)，所述制冷剂微管(1)通过间隔设置的所述翅片(2)固定连接；在x轴和y轴方向，所述翅片(2)与邻近的所述制冷剂微管(1)之间的距离为3cm，在z轴方向，相邻所述翅片(2)之间的距离为5cm。


2.根据权利要求1所述的一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述制冷剂微管(1)的内径为8.52mm，壁厚为1mm。


3.根据权利要求1所述的一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述制冷剂微管(1)的材质为铜。


4.根据权利要求1所述的一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述制冷剂微管(1)的内侧设置有螺纹。


5.根据权利要求1所述的一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述翅片(2)的厚度为1mm。


6.根据权利要求1所述的一种用于冰蓄冷空调系统的浸入式静态制冰微管蒸发器，其特征在于，所述翅片(2)的材质为铝。


7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，徐永锋，李国良，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：云南;53