一种蓄冷式压缩制冷系统技术方案

一种蓄冷式压缩制冷系统，包括电压缩制冷单元和蓄冷单元，电压缩制冷单元包括压缩机、低温风冷冷凝器、第一节流部件、蒸发冷凝器、第二节流部件、高温溶液冷凝器、四通阀、第三节流部件、低温蒸发器，蓄冷单元包括密封的溶液储罐、冷剂水储罐、冷剂水水蒸发器、溶液水换热器、冷剂水循环泵、溶液循环泵、溶液喷淋器、冷剂水喷淋器。本发明专利技术通过将峰谷电能转化为潜能储存并用电高峰期提供用户所需冷量和降低空调冷源运行费用，通过采用冷剂水水蒸发器与低温蒸发器梯级制备冷量承担建筑负荷，实现建筑的温湿度独立控制，双源双温冷凝器设计流程实现压缩机梯级压缩和冷凝器按冷凝温度梯级散热，电能利用效率高，运行可靠稳定、能量利用效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄冷式压缩制冷系统


[0001]本专利技术属于压缩制冷
，具体涉及一种蓄冷式压缩制冷系统。

技术介绍

[0002]蓄冷空调系统在电力低谷时，将空调系统所需的那部分冷量以显热或潜热的形式，存储在蓄冷介质中，然后在用电高峰时将其释放出来，起到平衡电网峰谷负荷、降低运行费用的作用。20世纪70年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冷技术迅速发展，美国、加拿大和一些欧洲国家就开始了对蓄冷技术的应用研究，初期主要应用在用冷时间短的教堂等场所。到1994年空调蓄冷系统已经相当普及，约有4000多个蓄冷系统在运行，日本在80年代初开始蓄冷技术研究，1988年实现了电力费用的大幅改善，极大促进了蓄冷技术的发展，特别是冰蓄冷技术。我国正式引进冰蓄冷空调技术是在1994年，近年来，冰蓄冷工程陆续投入使用，截止到2012年，全国2/3的省市都建造了蓄冷空调系统。
[0003]蓄冷空调的种类较多，按蓄冷介质可分为水蓄冷、冰蓄冷和共晶盐蓄冷及气体水合物蓄冷四种方式。水蓄冷为显热蓄冷，采用4
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7℃的低温水来储存冷量；冰蓄冷为潜热蓄冷，冰的蓄冷密度大（0℃时达到334kJ/kg），在储存同样冷量的情况下，冰蓄冷所需的体积只有水蓄冷的几十分之一；共晶盐化合物与气体水合物蓄冷均为利用相变蓄冷，前者溶解潜热大，但其蓄冷密度没有冰蓄冷密度高，设备占地要求高；后者蓄冷密度大但工质对环境有一定的影响，还在试验阶段。在蓄冷技术的不断地开发上，现有技术提出了一种外融冰制冷系统，采用双工况制冷主机串联蓄冰槽的方式减少系统的复杂程度以及降低初投资；Grassie S L提出了吸收式蓄能技术，以往的研究表明以氨水或者溴化锂溶液为工质的溶液储能技术储能密度远高于显热或者潜热储能，且其工质具有环保性，对提高能源效率和保护环境都有重要意义。
[0004]目前研究学者对蓄冷技术已经有了多方面的改进与完善，但蓄冷技术还有诸多问题以待解决：（1）系统部件较为复杂，设备占用空间较大，难以使蓄能空调小型化；（2）现有的蓄能装置初投资较大，成本回收期长；（3）冷量在长时间储存过程中存在较多的散热损失；（4）现有的蓄冷空调在温湿度独立控制空调冷热源的应用上还缺乏研究。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种蓄冷式压缩制冷系统。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种蓄冷式压缩制冷系统，包括电压缩制冷单元和蓄冷单元，所述电压缩制冷单元包括压缩机组件，所述压缩机组件设有高压排气口、中压排气口和低压吸气口，所述高压排气口经高温溶液冷凝器连接至第二节流部件入口，所述中压排气口连接至所述低温风冷冷凝器的制冷剂通道入口，低温风冷冷凝器的制冷剂通道出口连接第一节流部件入口，第一节流部件出口与所述第二节流部件出口汇合后经蒸发冷凝器连接至压缩机组件的低压吸气口，所述蓄冷单元包括储存有吸收式制冷溶液的溶液储罐和用于储存冷凝水的冷剂
水储罐，溶液储罐和冷剂水储罐相连通；所述冷剂水储罐的液面上方设有冷剂水水蒸发器和蒸发冷凝器，冷剂水储罐底部通过冷剂水循环泵与冷剂水水蒸发器上方的冷剂水喷淋器连接，冷剂水水蒸发器的盘管进口和出口分别连接用户侧冷冻水的回水管道和供水管道；所述高温溶液冷凝器设置在溶液储罐内的溶液中，溶液液面上方设有溶液水换热器，溶液储罐的底部通过溶液循环泵与溶液水换热器上方的溶液喷淋器连通。
[0007]进一步优化，低温风冷冷凝器的制冷剂通道出口分为两个支路，一支路连接所述第一节流部件入口，另一支路连接第三节流部件入口，所述第三节流部件的出口经低温蒸发器的制冷剂通道连接至压缩机组件的低压吸气口。
[0008]进一步优化，所述压缩机组件中包含一个或者两个压缩机。
[0009]进一步优化，所述压缩机组件为一个压缩机时，还包括四通阀，压缩机的高压排气口与高温溶液冷凝器的入口相连，高温溶液冷凝器的出口与第二节流部件入口相连，压缩机的中压排气口与所述四通阀的高压气体通道的入口相连，四通阀的高压气体通道的出口与低温风冷冷凝器的制冷剂通道的入口相连。
[0010]进一步优化，所述冷剂水储罐上端敞口且设置在溶液储罐内，并位于溶液液面上方。
[0011]进一步优化，所述冷剂水水蒸发器制备温度为16
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20℃的高温冷水。
[0012]进一步优化，所述低温蒸发器制备温度为5
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10℃的低温冷水。
[0013]进一步优化，所述溶液储罐内的吸收式制冷溶液为溴化锂水溶液、氯化锂水溶液、氯化钙水溶液、氢氧化钠钠水溶液中的至少一种。
[0014]本专利技术的有益效果为：1、利用电压缩制冷单元将低谷时期电能转化为潜热储存起来，通过电压缩制冷单元的高温溶液冷凝器加热储罐溶液实现溶液浓缩过程，通过电压缩制冷单元蒸发器将溶液所产生的部分蒸汽冷凝成液体，且通过低温风冷冷凝器排除溶液所产生的其余部分蒸汽冷凝热，从而实现将电能转化为建筑空调冷量储存起来，在用电高峰期，冷剂水储罐内冷剂水蒸发吸热，提供用户所需冷量，从而实现储罐内释能过程；2、本专利技术所提供的蓄冷式压缩制冷系统，通过将峰谷电能转化为潜能储存并用电高峰期提供用户所需冷量，实现电力移峰填谷，通过采用冷剂水水蒸发器与低温蒸发器达到冷量的梯级利用效果，实现建筑的温湿度独立控制，双源双温冷凝器设计流程实现压缩机梯级压缩和冷凝器按冷凝温度梯级散热，有助于降低储能过程中压缩机能耗；3、该系统通过移峰填谷作用显著降低空调冷源运行费用，初投资和运行费用均远低于传统冰蓄冷空调系统，电能利用效率高，克服传统储能系统冷量损失偏大缺陷，具有运行可靠稳定、能量利用效率高优点，特别适用于于需要温湿度独立控制的办公类建筑以及酒店建筑等，应用前景广阔。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一个压缩机时的原理结构示意图；图2为本专利技术两个压缩机时的原理结构示意图；附图标记：1、压缩机，2、低温风冷冷凝器，3、第一节流部件，4、蒸发冷凝器，5、第二节流部件，6、高温溶液冷凝器，7、冷剂水储罐，8、溶液储罐，9、四通阀，10、冷剂水水蒸发器，
11、溶液水换热器，12、冷剂水循环泵，13、溶液循环泵，14、溶液喷淋器，15、冷剂水喷淋器，16、第三节流部件，17、低温蒸发器。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的以及有益效果易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0017]一种蓄冷式压缩制冷系统，包括电压缩制冷单元和蓄冷单元，所述电压缩制冷单元包括若干个压缩机1、低温风冷冷凝器2、第一节流部件3、蒸发冷凝器4、第二节流部件5、高温溶液冷凝器6、,第三节流部件16和低温蒸发器17，所述压缩机1上设有高压排气口、中压排气口和低压吸气口，所述压缩机1个数为一个时，该系统上还设有四通阀9，所述高压排气口、高温溶液冷凝器6、第二节流部件5依次连接，具体为压缩机1的高压排气口与高温溶液冷凝器6的入口相连，高温溶液冷凝器6的出口与第二节流部件5入口相连，压缩机1的中压排气口与四通阀9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄冷式压缩制冷系统，其特征在于，包括电压缩制冷单元和蓄冷单元，所述电压缩制冷单元包括压缩机组件（1），所述压缩机组件（1）设有高压排气口、中压排气口和低压吸气口，所述高压排气口经高温溶液冷凝器（6）连接至第二节流部件（5）入口，所述中压排气口连接至所述低温风冷冷凝器（2）的制冷剂通道入口，低温风冷冷凝器（2）的制冷剂通道出口连接第一节流部件（3）入口，第一节流部件（3）出口与所述第二节流部件（5）出口汇合后经蒸发冷凝器（4）连接至压缩机组件（1）的低压吸气口，所述蓄冷单元包括储存有吸收式制冷溶液的溶液储罐（8）和用于储存冷凝水的冷剂水储罐（7），溶液储罐（8）和冷剂水储罐（7）相连通；所述冷剂水储罐（7）的液面上方设有冷剂水水蒸发器（10）和蒸发冷凝器（4），冷剂水储罐（7）底部通过冷剂水循环泵（12）与冷剂水水蒸发器（10）上方的冷剂水喷淋器（15）连接，冷剂水水蒸发器（10）的盘管进口和出口分别连接用户侧冷冻水的回水管道和供水管道；所述高温溶液冷凝器（6）设置在溶液储罐（8）内的溶液中，溶液液面上方设有溶液水换热器（11），溶液储罐（8）的底部通过溶液循环泵（13）与溶液水换热器（11）上方的溶液喷淋器（14）连通。2.根据权利要求1所述一种蓄冷式压缩制冷系统，其特征在于，低温风冷冷凝器（2）的制冷剂通道出口分为两个支路，一支路连接所述第一节流部件（3）入口，另一支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，马爱华，曹艺飞，段丽平，安礼贝，李修真，王占伟，袁俊飞，宋明驰，李亚杰，信一帆，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：