冰蓄热制冷机系统技术方案

一种冰蓄热制冷机系统，它具有实质上构成制冷机的盐水通路、冰蓄热槽、水热交换器、盐水泵与控制阀，以及构成为此水热交换器的冷水通道、冷负荷与冷水泵。盐水在制冷机中冷却后再冷却上述槽中的水而将热贮存；排热时则由槽中的冰的熔解热来冷却盐水，再将此盐水引入水热交换器中来冷却冷水。此系统尚有用来探测保留于槽中的贮存热量和从此槽中排出的热量的装置，用以计算可从槽中排出的保留的贮存能量。由此构成节能低成本的系统。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冰蓄，热制冷机系统，具体地说，涉及一种可用于普通建筑物或类似房屋的空调机构内的冰蓄热制冷机系统。业已开发出一种作为利用子夜电力的冷却系统的冰蓄热制冷机系统，这种系统很经济，已用作节能和节省空间的建筑物冷却系统。典型的冰蓄热制冷机系统包括构成制冷机的盐水通路、冰蓄热槽、水热交换器、盐水泵和控制阀，它们由管道连接；以及一构成此水热交换器的冷水通路、冷负荷以及冷水泵，它们也由管道连接。盐水在制冷机中冷却，用来冷冻冰蓄热槽中的水，由此而将热(在此为负热)存储于冰蓄热槽中。当要放热时，由冰蓄热槽中所含的冰的熔化热将盐水冷却，再把此盐水引入水热交换器中来冷却冷水，由此而把冷却能力供给冷负荷。但在传统的冰蓄热冷冻机系统中，负荷的测量与预测迄今都是采用先进的计算机工艺进行的，因而需要复杂和价昂的控制。此外，在传统的制冷机系统中，主要起作用的是制冷机，而蓄热槽仅仅用作为辅助装置。因此，蓄热槽的冷却本领并未得到充分利用，这在白昼使制冷机工作时就需要很高的费用，同时加大了机器的负载量。为此，本专利技术的一个目的即在于在解决上述问题同时提供一种节能和低费用的冰蓄热制冷机系统，它能使蓄热槽充分有效地利用，而且只用到一种简单的测量仪器。为了解决上述问题，本专利技术提供了这样一种冰蓄热制冷机系统，它具有实质上构成制冷机的一种盐水通路、冰蓄热槽、水热交换器、盐水泵以及若干控制阀，它们由管道连接；和实质上构成了上述水热交换器的一种冷水通道、冷负荷以及一台冷水泵，它们也由管道连接，使得盐水在制冷机中冷却，而由此盐水冷冻冰蓄热槽中的水，这样便贮存了热，而当排热时便由冰蓄热槽中的冰的熔解热来冷却盐水，然后将此盐水引入水热交换器中来冷却冷水，由此得以利用冷却本领，其中，冰蓄热制冷机系统中包括有这样的装置用来探测保留于冰蓄热槽中的贮存热量，同时用来探测从冰蓄热槽中排出的热量，用以计算从冰蓄热槽中所保留的贮存热量中可以排出的热量。在本专利技术中，这一允许排出的热量可以通过下述方式测定相对于一段预定的时间计算一平均值，或者依据时间来对允许排出的热量值加权。此外，在上述的冰蓄热制冷机系统中，这类用来探测冰蓄热槽中所保留的的贮存热量的装置可以是设在此槽中的水位表，或是设在盐水通道中的量热计，或是设在盐水通道中分处于此槽的上游与下游侧处的温度传感器和设在盐水通道中一流量计的组合形式；而用来探测从冰蓄热槽中排出的热量的装置则可以是设在盐水通道中的量热计，或是设在盐水通道中分处在冰蓄热槽上游与下游侧的温度传感器和设在此通道中的流量计的组合形式。在这种冰蓄热制冷机系统中，已然贮存中冰蓄热槽中的热量应根据负荷来处理，使其满足下述要求(1)从有效利用子夜电力的观点考虑，应该尽可能用掉贮存的热量；(2)从减少机器负载量的观点考虑，在白昼时只需由制冷机补充不足的热量。这就是说，当负荷小时，要是此系统的运行主要靠制冷机工作时，就会有过量的热保持于冰蓄热槽中。另一方面，要是当负荷大和此冰蓄热槽中的热量耗用过头时，就不能应付峰值负荷运行。对此进行控制的关键便是操作此系统使它不会发生这类问题。为此，通常的办法是对负荷进行预测并利用先进的计算机进行负荷计算，于是至今所从事的这类控制是过份复杂和高费用的。本专利技术中设置了用来探测冰蓄热槽中所保留的贮存热量的和用来探测此冰蓄热槽中排出的热量的装置，从而能根据探测出的值来确定最佳允许的排出热量。例如，如图2所示，测定出拟排出的热量，使得不足的热量可通适当地分布和利用白昼中冷负荷大的时间区中贮存于冰蓄热槽中的热量来补充。经这样处理后，减轻了机器的负载量，还能充分利用此槽中贮存的热量。通过下面结合以举例方式示明本专利技术最佳实施例时用到的附图所进行的描述，将可更清楚地理解本专利技术上述的和其它的目的、特点与优点。附图说明图1是用来说明本专利技术的冰蓄热制冷机系统的盐水流程图；图2示明此冰蓄冷制冷机系统的运行实例；图3是一曲线图，表明了剩余的贮存热量与允许排出的热量之间的关系；图4是表明依据本专利技术的冰蓄热制冷机系统的一个实例的盐水流程图5是表明依据本专利技术的冰蓄热制冷机系统的另一个实例的盐水流程图；而图6是一曲线图，表明了剩余的贮存热量与允许排出的热量之间的关系。下面将参考附图具体说明本专利技术，但本专利技术则不必受所描述的最佳实施例的限制。图1是用来阐明本专利技术的冰蓄热制冷机系统的流程图。在图1中，参考数号1指制冷机，2指冰蓄热槽，3是指水热交换器，4指盐水泵，5指控制阀，6指控制阀，7指盐水泵，8指冷水管，9指装附在冷水管8上的温度传感器，14指分流电路而15指冷水泵。在此冰蓄热制冷机系统中，在贮热的作业过程中，制冷机1产生的冷盐水例如在-5℃。此盐水通过控制阀5绕过水热交换器3，而整个盐水则通过控制阀6引入到冰蓄热槽2内。在此冰蓄热槽2中，盐水使此槽中的水冻冰。由于将热施加给冰蓄热槽2中水的结果，盐水的温度例如升高到约-2℃，然后流出此槽2再返回到制冷机1中来完成一个循环。之所以通过控制阀5来绕过水热交换器3，在于防止水在热交换器3中冻结，不然将会损伤此热交换器。在放热作业(冷却作业)中，盐水通过利用冰蓄热槽2中冰的熔解热而冷却，而此系统受控制成，使得在水热交换器出口9处的冷水温度达到一预定温度(例如7℃)。确切地说，当冷水在9处的温度高于一目标温度时，通过控制阀5，增加了将引入水热交换器3中的盐水量，由此便增加了用于冷却的输出。相反，当冷水在9处的温度低于一目标温度时，拟引入到水热交换器3中的盐水量便通过控制阀5而减少，因而便减少了用于冷却的输出。按上述方式对冷水温度进行了控制。当冷负荷的要求不能够仅仅由从冰蓄热槽中的熔解热来满足时，此时启动制冷机1，而由冰蓄槽与制冷机两者来进行冷却。至于制冷机1何时应该启动，例如可通下述方式来判断，即去探测盐温度是否已超过一预定温度或是冷水温度是否已超过一预定温度。下面说明冰蓄热槽2中余留的贮存热量与允许排出的热量间的关系。图3是一曲线图，其中，余留的空调时间标于槽轴，允许排出的的热量标于纵轴。假定余留时间T(h)的余留贮存热量在某个时刻为Q—(Kcal)(阴影区)，则下述关系式成立q＝Q/T(Kcal/h)(1)于是可以测定出从冰蓄热槽允许辐射出的热量q。这样，当负荷很小，以致只需冰蓄热槽就能供给所需全部热量时，就不需启动制冷机。当负荷很大，就启动制冷机来补偿不足的热量。从而冰蓄热槽中的热量没有可能会被过分使用。当相对于余留时间T1(h)的余留贮存热量是Q1时，对于此余留时间T1的允许辐射的热量q1则给定为q1＝Q1/T (2)此时，在先前时间内要是留剩有热量ΔQ(即允许排出的热量q与实际排出的热量q′的差)未被使用，它就可在平均状态下作为Δq而加到继后允许辐射的热量中。这种允许排出的热量常可连续地测定，但也可按约30分钟至1小时的时间间隔近似地测定。当以约1小时的时间间隔近似地计算允许排出的热量时，在先前一小时中余剩未用的热量可以加到用于继后一小时允许排出的热量中。这就是说，上述的布置方式可使对每个小时事先测定出的允许排出的热量q以及在先一小时余剩未用的热量，添加到随后一小时允许排出的热量中。例如，将在完成热贮存时刻所贮存的热量或在开始热排出作业时刻所贮存的热量Q相对于空调时间T分配，这样就能事本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰蓄热制冷机系统，它具有：实质上构成一制冷机的盐水通道；一种冰蓄热槽；一种水热交换器；一种盐水泵以及若干控制阀，它们由管道连接；还具有：实质上构成上述水热交换器的冷水通道；冷负荷以一个冷水泵，它们也由管道连接，使得盐水在上述制冷机中冷却而在此冰蓄热槽的水由此盐水冷冻，由此来贮存热量，而当排热时，此盐水通过上述槽中冰的熔解热而冷却，同时，盐水便引入到所说水热交换器中来冷却冷水，由此得以利用冷却本领，此冰蓄热制冷机系统包括有用来探测保留于冰蓄热槽中的贮存热量和从此槽排出的热量的装置，用以计算从此冰蓄热槽中所保留的贮存热量中可以排出的热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中祥治，井上修行，加藤恭一，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]