一种冷库的节能型控温系统技术方案

技术编号:8046133 阅读:153 留言:0更新日期:2012-12-06 02:22
本发明专利技术涉及一种冷库的节能型温控系统。系统主要包括吸收式制冷/热系统、热棒系统、压缩式制冷/热系统,该系统具体由热棒系统、冷库、太阳能真空管集热器、蓄热水箱、吸收式制冷/热系统、压缩式制冷/热系统、冷却塔、冷却水泵、循环水泵、埋地式换热器、冷/热水箱等组成;相比较单一的压缩式制冷/热系统或者吸收式制冷/热系统,由于综合利用了自然界中的风能、土壤冷/热能和太阳能从而节省了冷库制冷成本。本发明专利技术具有节能、结构简单、维修方便、可以一年四季维持一定冷库温度,特别适合冷藏温度要求维持在一定范围内的果蔬类中小型冷藏保鲜库。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷库的节能型控温系统,特别是要求冷藏温度維持在一定范围内的果蔬类和肉类的中小型冷藏保鲜库。
技术介绍
由于容积量和需要降温的幅度大,一直以来冷库是制冷系统的耗能大户。目前国内外的冷库系统一般都使用消耗电能的压缩式制冷。根据“在未来20年内,必须降低制冷设备30%至50%的耗能”这一国际制冷协会的要求可知,冷库的节能将是未来的发展趋势。冷库的节能对于城市的节电有着相当大的影响。 太阳能作为ー种清洁的、无污染、可持续发展的能源在当今能源问题越来越突出的背景下受到了越来越多的重视。但是由于维持冷库的低温环境需要消耗大量能量,在制冷系统中,太阳能技术在空调系统中得到了一定的应用发展,在冷库中的运用还是比较少见的,这是由于一方面在太阳光照不充分的季节,維持冷库低温环境的能力不足;另ー方面是利用太阳能的制冷系统所能达到的低温温度相对较高,不能够满足储存在冷库中的货物对于低温的温度要求。热棒也称为热管,是ー种导热高效的装置,最初用来防止土质疏松。由于热棒中的制冷剂具有低沸点的特性,当秋冬季节土壤温度高于周围环境温度时,热棒埋于土地下的蒸发段中制冷剂会汽化往上升,升至冷凝段由于散热片的散热作用和外部环境气温较低的作用使制冷剂恢复液相后又沿着热棒管壁往下流,从而和蒸发段形成气液相制冷剂的对流循环,把环境中的自然冷能带入地下为冷库提供制冷量。在夏季,热棒中制冷剂全部为气体状态,由于气体对流很小的性质,热量传导很慢,不会把环境中的热能带入地下。地源热泵具有节能、环保、热稳定等优势,在国外发达国家,热泵技术的运用非常普遍,目前热泵在我国也得到了极大的推广,据美国环保署EPA估计,设计安装良好的地源热泵一般可以节省用户30%-40%的制冷供热费用。严军华、金哲的技术专利分体型热棒埋地式无能耗冷库(200920014835. 7)把热棒技术运用于制冷中,为冷库提供了冷量,但是这种冷库制冷能力有限,而且只适用于西部昼夜温差大的季节。此外,由于夏天土壌的温度比空气温度低,热棒中的低沸点制冷剂全部被气化,热棒停止工作,冷库也无法运营。而丁カ行的专利技术专利太阳能吸收式制冷与地源热泵耦合联供系统(200810175884. 9)采用了太阳能制冷/热、压缩式制冷/热、热泵技术,在制冷能力上有所提高,但是制冷装置和管道过多造成维修困难,系统中由于耗能装置较多导致整个系统不能最大限度的做到节能,而且系统构造的相对复杂提高了建造和维修成本。目前国内冷库多为依靠压缩式制冷提供冷量,消耗的大量电能给城市电カ系统造成了巨大的负担,而且压缩式制冷系统都具有设备多、维护费用大、制造运行成本高等缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处,本专利技术提供一种冷库的节能型控温装置。可以做到充分利用环境中的冷和热,并把这些能量提供给冷库,用来保鲜农产品,用较少的电能同时能够长时间维持冷库中的保鲜温度。本专利技术采取的技术方案是该系统由热棒系统、冷库、太阳能真空管集热器、蓄热水箱、吸收式制冷\热系统、压缩式制冷\热系统、冷却塔、冷却水泵、循环水泵、埋地式换热器、冷/热水箱组成;其中,热棒系统又由冷凝段、绝热段、蒸发段和调节阀组成,冷凝段带有散热片;吸收式制冷/热机组中有发生器、冷凝器、节流阀、蒸发器、吸收器、增压泵和溶液交換器组成;压缩式制冷/热机组由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成。其中热棒系统的绝热段连接蒸发段和冷凝段,长度为广I. 5米,材料为膨胀珍珠岩,热棒系统中必须有固定热棒系统的支架,冷库埋入地下的深度约为冷库高度的一半,热棒系统的冷凝段伸出地面高度为:Γ4米,蒸发段的长度为Γ10米,蒸发段周围必须有防腐涂层;热棒系统的冷凝段中散热片的翅片高度为25毫米,翅片间距为12毫米,翅片厚度为2毫米,热棒系统可安装 具体的技术方案为该系统包括热棒系统I、冷库2、太阳能真空管集热器3、蓄热水箱4、吸收式制冷\热系统5、压缩式制冷\热系统6、冷却塔7、冷却水泵8、循环水泵9、埋地式换热器10、冷/热水箱11组成;其中,热棒系统主要由冷凝段12、绝热段13、蒸发段14和调节阀16组成,冷凝段12带有散热片15 ;吸收式制冷/热机组中有发生器17、冷凝器18、节流阀19、蒸发器20、吸收器21、增压泵22和溶液交換器23组成;压缩式制冷/热机组由压缩机24、冷凝器25、膨胀阀26、蒸发器27组成;热棒系统绝热段连接蒸发段和冷凝段,冷凝段的散热片靠近太阳能真空管集热器,热棒系统的冷凝段散热片散出的热量可以被太阳能真空管集热器吸收,为吸收式制冷系统提供热量;蒸发段嵌入冷库地板中,热棒系统中液相制冷剂和气相制冷剂各占据热棒中体积的一半;吸收式制冷/热系统包括太阳能真空管集热器3、蓄热水箱4、冷却塔7、冷却泵8、冷/热水箱11、吸收式制冷/热系统的发生器17、吸收式制冷/热系统的冷凝器18、吸收式制冷/热系统的节流阀19、吸收式制冷/热系统的蒸发器20、吸收式制冷/热系统的吸收器21、吸收式制冷/热系统的增压泵22、吸收式制冷/热系统的溶液热交換器23;蓄热水箱4自带循环水泵2台,冷/热水箱11自带循环水泵2台;压缩式制冷/热系统包括冷却塔7、冷却泵8、循环水泵9、埋地式换热器10、冷/热水箱11、压缩式制冷/热系统的压缩机24、为压缩式制冷/热系统的冷凝器25、压缩式制冷/热系统的膨胀阀26、压缩式制冷/热系统的蒸发器27 ;吸收式制冷系统和压缩式制冷系统并联,可以同时向冷/热水箱11提供冷量;压缩式制冷系统同时向冷却塔7和埋地式换热器10排放冷凝热量。热棒系统的蒸发段14埋入冷库地板下方。太阳能真空管集热器3安装在冷库的库房屋顶之上。太阳能真空管集热器3分两路,一路与蓄热水箱4相连接,另一路与冷/热水箱11相连接。太阳能真空管集热器收集太阳能热量制得的热水送往蓄热水箱4,作为吸收式制冷\热系统5的热源进行驱动以产生冷量。蓄热水箱4通过管路连接到吸收式制冷\热系统5,并且吸收式制冷\热系统5 —路通过管路,阀门和冷却水泵8连接到冷却塔7,通过冷却塔排除冷凝热量;另一路通过管路,阀门和循环水泵9连接到埋地式换热器10,通过埋地式换热器10排除冷凝热量。吸收式制冷\热系统5的制取的冷量通过管道和阀门送入冷/热水箱11。如果吸收式制冷系统5提供的冷量不足以维持冷库的库温则启用压缩式制冷系统6。压缩式制冷系统6 —路通过管路,阀门和冷却水泵8连接到冷却塔7,通过冷却塔排除冷凝热量;另一路通过管路,阀门和循环水泵9连接到埋地式换热器10,通过埋地式换热器10排除冷凝热量。同时压缩式制冷系统6制取的冷量通过管道和阀门送入冷/热水箱11。冷热水箱11通过管路与冷库的冷风机相连,把冷量通过冷风机送入冷库的库房内部。根据冷库的库温要求进行整个系统的运行控制,主要是控制冷却塔7,冷却水泵8,循环水泵9,增压泵22,压缩机24和膨胀阀26的运转状态,吸收器21和发生器17中溶液的液位和浓度,各个阀门的开启度,各个管路中エ质的流速以及热棒系统中调节阀的开 启度。热棒系统I中采用液氨作为制冷剂,热棒系统I的冷凝段12伸出地面高度为3至4米,绝热段13用于连接冷凝段12和蒸发段14,材料为膨胀珍珠岩,长度为f I. 5米,蒸发段14的长度为7 10米,蒸发段14周围必须有防腐涂层本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种冷库的节能型控温系统,其特征在于,该系统包括热棒系统(1)、冷库(2)、太阳能真空管集热器(3)、蓄热水箱(4)、吸收式制冷/热系统(5)、压缩式制冷/热系统(6)、冷却塔(7)、冷却水泵(8)、循环水泵(9)、埋地式换热器(10)、冷/热水箱(11)组成;其中,热棒又由冷凝段(12)、绝热段(13)、蒸发段(14)和调节阀(16)组成,?冷凝段(12)带有散热片(15);热棒系统绝热段连接蒸发段和冷凝段,热棒系统冷凝段的散热片靠近太阳能真空管集热器,散热片散出的热量能够被太阳能真空管集热器吸收,为吸收式制冷系统提供热量;蒸发段嵌入冷库地板中,为冷库提供冷量;热棒系统液相制冷剂和气相制冷剂各占一半的体积;?吸收式制冷/热系统(5)中有发生器(17)、冷凝器(18)、节流阀(19)、蒸发器(20)、吸收器(21)、增压泵(22)和溶液交换器(23)组成;吸收式制冷/热系统包括蓄热水箱(4)、冷却塔(7)、冷却泵(8)、冷/热水箱(11)、吸收式制冷/热系统的发生器(17)、吸收式制冷/热系统的冷凝器(18)、吸收式制冷/热系统的节流阀(19)、吸收式制冷/热系统的蒸发器(20)、吸收式制冷/热系统的吸收器(21)、吸收式制冷/热系统的增压泵(22)、吸收式制冷/热系统的溶液热交换器(23);压缩式制冷/热系统(6)包括冷却塔(7)、冷却泵(8)、循环水泵(9)冷/热水箱(11)、压缩式制冷/热系统的压缩机(24)、为压缩式制冷/热系统的冷凝器(25)、压缩式制冷/热系统的膨胀阀(26)、压缩式制冷/热系统的蒸发器(27);吸收式制冷系统和压缩式制冷系统并联,能够同时向冷/热水箱(11)提供冷量;压缩式制冷系统同时向冷却塔(7)和埋地式换热器(10)排放冷凝热量。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢晶汤毅王金锋赵越
申请(专利权)人:上海海洋大学
类型:发明
国别省市:

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