一種冰蓄冷空調系統的製作方法

2023-04-28 13:44:31

一種冰蓄冷空調系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及換熱【技術領域】，尤其涉及一種冰蓄冷空調系統。一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐、第一換熱管、冷媒調節罐，第一換熱管依次穿過冷媒調節罐、製冰罐；冷媒調節罐設有進液管、出液管；出液管、進液管的一端伸入冷媒調節罐，出液管的另一端通過熱力膨脹閥連接第一換熱管的進入冷媒調節罐之前的部分；進液管的另一端通過熱電膨脹閥連接第一換熱管的離開製冰罐之後的部分。熱力膨脹閥、熱電膨脹閥第一換熱管內製冰前後的冷媒溫度，自動調節熱力膨脹閥、熱電膨脹閥的開度使得冷媒自動從冷媒調節罐進入第一換熱管，或從第一換熱管進入冷媒調節罐，提高了冰蓄冷空調系統運行的穩定性、安全性。
【專利說明】一種冰蓄冷空調系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及換熱【技術領域】，尤其涉及一種冰蓄冷空調系統。
【背景技術】
[0002]冰蓄冷就是將水製成冰的形式，利用水的相變潛熱進行冷量的存儲，冰的相變潛熱高達335kJ/Kg。冰蓄冷空調系統技術作為「削峰填谷」的有效措施和適應峰谷電價管理策略的一種技術受到世界各國的重視。
[0003]然而，在冰的製取過程存在著較多的技術問題，阻礙了冰蓄冷空調系統技術的發展。在冰蓄冷空調系統中，水從常溫變化為o°c的水，再結成(TC的冰，再進一步獲得更低溫度的冰，其中冷量的需求在各個階段存在明顯的不同。現有的冰蓄冷空調系統僅依靠壓縮機功率的調節，導致在「水從常溫變化為o°c的水」的過程中，顯得「製冷劑過多」導致壓縮機的工作量過大或溫度過高，導致排氣壓力大；而在「再結成o°c的冰」的過程中，顯得「製冷劑不足」蒸發器結冰從而進入保護停機。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種能夠根據冰蓄冷空調系統中製冰不同階段對冷量需求不同而能進行冷媒量動態調節的空調系統。
[0005]本實用新型採用以下技術方案實現。
[0006]一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐、第一換熱管、冷媒調節罐，第一換熱管穿過製冰罐，第一換熱管在穿過製冰罐之前穿過冷媒調節罐；冷媒調節罐設有進液管、出液管；出液管的一端伸入冷媒調節罐，出液管的另一端連接熱力膨脹閥的進液端，熱力膨脹閥的出液端連接第一連接管的一端，第一連接管的另一端連接第一換熱管的進入冷媒調節罐之前的部分；進液管的一端伸入冷媒調節罐，進液管的另一端連接熱電膨脹閥的進口端，熱電膨脹閥的出口端連接第二連接管的一端，第二連接管的另一端連接第一換熱管的離開製冰罐之後的部分。
[0007]其中，熱力膨脹閥的感溫包位於第一換熱管上在第一換熱管與第一連接管的連接端之前的位置上，其中，連接端之前的位置為沿進液方向未經過第一換熱管與第一連接管的連接端的位置；熱電膨脹閥的熱敏電阻位於第一換熱管上在第一換熱管與第二連接管的連接端之後的位置上，其中，連接端之後的位置為沿出液方向經過了第一換熱管與第二連接管的連接端的位置。出液管的一端伸入冷媒調節罐的腔體的底端；進液管的一端伸入冷媒調節罐的腔體的上端。
[0008]其中，還包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥，蒸發器、壓縮機、冷凝器、節流閥通過第二換熱管連接；第二換熱管在蒸發器的入口部分連接第三連接管，第三連接管通過第一電磁閥連接第一換熱管的液體入口端；第二換熱管在蒸發器的出口部分連接第四連接管的一端，第四連接管的一端連接第二電磁閥的一端；第二電磁閥的另一端第一換熱管的液體出口端。[0009]還包括第一冷媒存儲罐，第一冷媒存儲罐位於冷凝器與節流閥之間，第一冷媒存儲罐、冷凝器、節流閥通過第二換熱管連接；第二換熱管有進出第一冷媒存儲罐的進口和出口。第一換熱管以蛇形盤管的形式穿過製冰罐，蛇形盤管的排布密度為17500-125000mm3/根。蛇形盤管為銅管，蛇形盤管的外徑為或9.52_。
[0010]還包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、控制電路，第一壓力傳感器位於第一換熱管上，第一壓力傳感器位於熱力膨脹閥的感溫包的之前的管路上；第二壓力傳感器位於第一換熱管上，第二壓力傳感器位於熱電膨脹閥的熱敏電阻的之後的管路上；第一壓力傳感器、第二壓力傳感器連接控制電路的信號採集端。控制電路還連接熱力膨脹閥、熱電膨脹閥的控制端。
[0011]其中，冰蓄冷空調系統包括三種運行模式:製冰罐提供冷量，蒸發器作為室內換熱設備；製冰罐、冷凝器共同提供冷量，蒸發器作為室內換熱設備；冷凝器提供冷量，蒸發器作為室內換熱設備。製冰罐為開口型容器。
[0012]本實用新型的有益效果為:一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐、第一換熱管、冷媒調節罐，第一換熱管穿過製冰罐，第一換熱管在穿過製冰罐之前穿過冷媒調節罐；冷媒調節罐設有進液管、出液管；出液管的一端伸入冷媒調節罐，出液管的另一端通過熱力膨脹閥連接第一換熱管的進入冷媒調節罐之前的部分；進液管的一端伸入冷媒調節罐，進液管的另一端通過熱電膨脹閥連接第一換熱管的離開製冰罐之後的部分。熱力膨脹閥感測第一換熱管內的冷媒在製冰之前的溫度，根據需要確定熱力膨脹閥的開度，調節冷媒調節罐內的冷媒進入第一換熱管參與製冰過程，避免由於「製冷劑不足」蒸發器結冰而進入保護停機；熱敏電阻感測第一換熱管內的冷媒在製冰之後的溫度，根據需要判定熱電膨脹閥的開度，調節第一換熱管內的冷媒返回冷媒調節罐，避免了壓縮機工作量過大或溫度過高，導致排氣壓力大。第一換熱管在穿過製冰罐之前穿過冷媒調節罐保證了冷媒調節罐內的冷媒處於可用狀態，即冷媒的溫度可用。提高了冰蓄冷空調系統運行的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚、有效地說明本實用新型實施例的技術方案，將實施例中所需要使用的附圖作簡單介紹，不言自明的是，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域中的普通技術人員來講，無需付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖做出其它附圖。
[0014]附圖1是本實用新型一種冰蓄冷空調系統的一個實施例的結構示意圖。
[0015]附圖2是本實用新型一種冰蓄冷空調系統的另一個實施例的結構示意圖。
[0016]附圖3是本實用新型一種冰蓄冷空調系統的又一個實施例的結構示意圖。
[0017]1-製冰罐；2_第一換熱管；3_冷媒調節罐；4_進液管；5_出液管；6_熱力膨脹閥；7-熱電膨脹閥；8_第一連接管；9_第二連接管；10_蒸發器；11_壓縮機；12_冷凝器；13_節流閥；14_第二換熱管；15_第三連接管；16_第一電磁閥；17_第四連接管；18_第二電磁閥；19-第一冷媒存儲罐；20_第一壓力傳感器；21_第二壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型提供了一種冰蓄冷空調系統，為了使本領域中的技術人員更清楚的理解本實用新型方案，並使本實用新型上述的目的、特徵、有益效果能夠更加明白、易懂，下面結合附圖1-3和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]實施例一
[0020]一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐1、第一換熱管2、冷媒調節罐3，第一換熱管2穿過製冰罐I，第一換熱管2在穿過製冰罐I之前穿過冷媒調節罐3 ;冷媒調節罐3設有進液管4、出液管5 ;出液管5的一端伸入冷媒調節罐3，出液管5的另一端連接熱力膨脹閥6的進液端，熱力膨脹閥6的出液端連接第一連接管8的一端，第一連接管8的另一端連接第一換熱管2的進入冷媒調節罐3之前的部分；進液管4的一端伸入冷媒調節罐3，進液管4的另一端連接製冰罐I的入口端之前的冷媒管，熱電膨脹閥7的出口端連接第二連接管9的一端，第二連接管9的另一端連接第一換熱管2的離開製冰罐I之後的部分。
[0021]熱力膨脹閥6的感溫包位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第一連接管8的連接端之前的位置上，其中，連接端之前的位置為沿進液方向未經過第一換熱管2與第一連接管8的連接端的位置；熱電膨脹閥7的熱敏電阻位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第二連接管9的連接端之後的位置上，其中，連接端之後的位置為沿出液方向經過了第一換熱管2與第二連接管9的連接端的位置。感溫包感測第一換熱管2內的冷媒在製冰之前的溫度，根據需要確定熱力膨脹閥6的開度，調節冷媒調節罐3內的冷媒進入第一換熱管2參與製冰過程，避免由於「製冷劑不足」導致空調系統的蒸發器結冰而進入保護停機；熱敏電阻感測第一換熱管2內的冷媒在製冰之後的溫度，判定熱電膨脹閥7的開度，調節第一換熱管2內的冷媒返回冷媒調節罐3，避免了空調系統的壓縮機工作量過大或溫度過高，導致排氣壓力大。第一換熱管2在穿過製冰罐I之前穿過冷媒調節罐3保證了冷媒調節罐3內的冷媒處於可用狀態，即冷媒的溫度可用。提高了冰蓄冷空調系統運行的安全性和可靠性。
[0022]實施例二
[0023]一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐1、第一換熱管2、冷媒調節罐3，第一換熱管2穿過製冰罐I，第一換熱管2在穿過製冰罐I之前穿過冷媒調節罐3 ;冷媒調節罐3設有進液管4、出液管5 ;出液管5的一端伸入冷媒調節罐3，出液管5的另一端連接熱力膨脹閥6的進液端，熱力膨脹閥6的出液端連接第一連接管8的一端，第一連接管8的另一端連接第一換熱管2的進入冷媒調節罐3之前的部分；進液管4的一端伸入冷媒調節罐3，進液管4的另一端連接製冰罐I的入口端之前的冷媒管，熱電膨脹閥7的出口端連接第二連接管9的一端，第二連接管9的另一端連接第一換熱管2的離開製冰罐I之後的部分。
[0024]熱力膨脹閥6的感溫包位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第一連接管8的連接端之前的位置上，其中，連接端之前的位置為沿進液方向未經過第一換熱管2與第一連接管8的連接端的位置；熱電膨脹閥7的熱敏電阻位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第二連接管9的連接端之後的位置上，其中，連接端之後的位置為沿出液方向經過了第一換熱管2與第二連接管9的連接端的位置。本實施例中，出液管5的一端伸入冷媒調節罐3為:出液管5的一端伸入冷媒調節罐3的腔體的底端，可以保證冷媒調節罐3內的冷媒量可以最大限度的利用，提高系統調節的靈活性；進液管4的一端伸入冷媒調節罐3為:進液管4的一端伸入冷媒調節罐3的腔體的上端。
[0025]本實施例中，還包括蒸發器10、壓縮機11、冷凝器12、節流閥13，蒸發器10、壓縮機
11、冷凝器12、節流閥13通過第二換熱管14連接；第二換熱管14在蒸發器10的入口部分連接第三連接管15，第三連接管15通過第一電磁閥16連接第一換熱管2的液體入口端；第二換熱管14在蒸發器10的出口部分連接第四連接管17的一端，第四連接管17的一端連接第二電磁閥18的一端；第二電磁閥18的另一端連接第一換熱管2的液體出口端。第一電磁閥16、第二電磁閥18的設置進一步提高了系統對於冷媒量的控制能力。
[0026]還包括第一冷媒存儲罐19，第一冷媒存儲罐19位於冷凝器12與節流閥13之間，第一冷媒存儲罐19、冷凝器12、節流閥13通過第二換熱管14連接；第二換熱管14有進出第一冷媒存儲罐19的進口和出口。第一冷媒存儲罐19可以保證空調在冷凝器12提供冷量、蒸發器10作為室內換熱設備工作模式下的運行穩定性。
[0027]第一換熱管2穿過製冰罐I為:第一換熱管2以蛇形盤管的形式穿過製冰罐1，蛇形盤管的排布密度為17500-125000mm3/根。本實施例中蛇形盤管在製冰罐I內的間距為50mm,即在長、寬、高三個方向上每隔50mm設置一根換熱管,換熱管的外徑為9.52mm。從而保證製冰罐I內能夠有效的釋放水在結冰過程中的體積變化。該間距還保證了水在4°C作用的反常膨脹對於製冰罐I體積的影響。本系統中的蛇形盤管稱為管蒸器；製冰罐I設有保溫層，製冰罐I也稱保溫水箱。
[0028]本系統為高效節能的系統，以第一換熱管2與保溫水箱中的管蒸器連接，系統將產生的冷量通過管蒸器換熱將水箱中的水溫度降低到O度以下，並以冰的形式儲存在保溫水箱中。
[0029]實施例三
[0030]一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐1、第一換熱管2、冷媒調節罐3，第一換熱管2穿過製冰罐I，第一換熱管2在穿過製冰罐I之前穿過冷媒調節罐3 ;冷媒調節罐3設有進液管4、出液管5 ;出液管5的一端伸入冷媒調節罐3，出液管5的另一端連接熱力膨脹閥6的進液端，熱力膨脹閥6的出液端連接第一連接管8的一端，第一連接管8的另一端連接第一換熱管2的進入冷媒調節罐3之前的部分；進液管4的一端伸入冷媒調節罐3，進液管4的另一端連接製冰罐I的入口端之前的冷媒管，熱電膨脹閥7的出口端連接第二連接管9的一端，第二連接管9的另一端連接第一換熱管2的離開製冰罐I之後的部分。
[0031]熱力膨脹閥6的感溫包位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第一連接管8的連接端之前的位置上，其中，連接端之前的位置為沿進液方向未經過第一換熱管2與第一連接管8的連接端的位置；熱電膨脹閥7的熱敏電阻位於第一換熱管2上在第一換熱管2與第二連接管9的連接端之後的位置上，其中，連接端之後的位置為沿出液方向經過了第一換熱管2與第二連接管9的連接端的位置。本實施例中，還包括蒸發器10、壓縮機11、冷凝器12、節流閥13，蒸發器10、壓縮機11、冷凝器12、節流閥13通過第二換熱管14連接；第二換熱管14在蒸發器10的入口部分連接第三連接管15，第三連接管15通過第一電磁閥16連接第一換熱管2的液體入口端；第二換熱管14在蒸發器10的出口部分連接第四連接管17的一端，第四連接管17的一端連接第二電磁閥18的一端；第二電磁閥18的另一端連接第一換熱管2的液體出口端。第一電磁閥16、第二電磁閥18的設置進一步提高了系統對於冷媒量的控制能力。
[0032]還包括第一冷媒存儲罐19，第一冷媒存儲罐19位於冷凝器12與節流閥13之間，第一冷媒存儲罐19、冷凝器12、節流閥13通過第二換熱管14連接；第二換熱管14有進出第一冷媒存儲罐19的進口和出口。[0033]第一換熱管2穿過製冰罐I為:第一換熱管2以蛇形盤管的形式穿過製冰罐1，蛇形盤管的排布密度為17500-125000mm3/根。本實施例中蛇形盤管在製冰罐I內的間距為44mm,即在長、寬、高三個方向上每隔44mm設置一根換熱管,換熱管的外徑為7mm。從而保證製冰罐I內的水既能夠全部結冰，也能夠有效的釋放水在結冰過程中的體積變化。該間距還保證了水在4°C作用的反常膨脹對於製冰罐I體積的影響。
[0034]本實施例中，還包括第一壓力傳感器20、第二壓力傳感器21、控制電路，第一壓力傳感器20位於第一換熱管2上，第一壓力傳感器20位於熱力膨脹閥6的感溫包的之前的管路上；第二壓力傳感器21位於第一換熱管2上，第二壓力傳感器21位於熱電膨脹閥7的熱敏電阻的之後的管路上；第一壓力傳感器20、第二壓力傳感器21連接控制電路的信號採集端。控制電路接收第一壓力傳感器20、第二壓力傳感器21採集的壓力參數，進一步提高了系統運行的準確性。
[0035]控制電路還連接熱力膨脹閥6、熱電膨脹閥7的控制端。控制電路可以根據需要進一步調節熱力膨脹閥6、熱電膨脹閥7的開度，提高了系統運行的安全性和可靠性。
[0036]上述冰蓄冷空調系統可在三種工況下運行:製冰罐I提供冷量，蒸發器10作為室內換熱設備；製冰罐1、冷凝器12共同提供冷量，蒸發器10作為室內換熱設備；冷凝器12提供冷量，蒸發器10作為室內換熱設備。在單純依靠製冰罐I提供的冷量滿足使用要求的前提下，依靠製冰罐I提供冷量進行製冷。保證系統能夠最大限度的利用夜間谷電期間積累的冷量。當製冰罐I提供的冷量不能滿足使用要求的前提下，依靠製冰罐1、冷凝器12共同提供冷量進行製冷，保證系統滿足用戶的使用要求。
[0037]製冰罐I為開口型容器，可以有效地釋放製冰過程中體積變化，保證製冰罐的安
全穩定性。
[0038]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種冰蓄冷空調系統，包括製冰罐(I)、第一換熱管(2)，第一換熱管(2)穿過製冰罐(I)，其特徵在於，還包括冷媒調節罐(3)，第一換熱管(2)在穿過製冰罐(I)之前穿過冷媒調節罐(3);冷媒調節罐(3)設有進液管(4)、出液管(5);出液管(5)的一端伸入冷媒調節罐(3)，出液管(5)的另一端連接熱力膨脹閥(6)的進液端，熱力膨脹閥(6)的出液端連接第一連接管(8)的一端，第一連接管(8)的另一端連接第一換熱管(2)的進入冷媒調節罐(3)之前的部分；進液管(4)的一端伸入冷媒調節罐(3)，進液管(4)的另一端連接熱電膨脹閥(7)的進口端，熱電膨脹閥(7)的出口端連接第二連接管(9)的一端，第二連接管(9)的另一端連接第一換熱管(2)的離開製冰罐(I)之後的部分。
2.如權利要求1所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述熱力膨脹閥(6)的感溫包位於第一換熱管(2)上，熱力膨脹閥(6)的感溫包位於第一連接管(8)與第一換熱管(2)的連接端之前的位置上； 所述熱電膨脹閥(7)的熱敏電阻位於第一換熱管(2)上，熱電膨脹閥(7 )的熱敏電阻位於第二連接管(9 )與第一換熱管(2 )的連接端之後的位置上。
3.如權利要求1冰蓄冷空調系統所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述出液管(5)的一端伸入冷媒調節罐(3)為:出液管(5)的一端伸入冷媒調節罐(3)的腔體的底端；所述進液管(4)的一端伸入冷媒調節罐(3)為:進液管(4)的一端伸入冷媒調節罐(3)的腔體的上端。
4.如權利要求1所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，還包括蒸發器(10)、壓縮機(II)、冷凝器(12)、節流閥(13)，蒸發器(10)、壓縮機(11)、冷凝器(12)、節流閥(13)通過第二換熱管(14)連接；第二換熱管(14)在蒸發器(10)的入口部分連接第三連接管(15)，第三連接管(15)通過第一電磁閥(16)連接第一換熱管(2)的液體入口端；第二換熱管(14)在蒸發器(10)的出口部分連接第四連接管(17)的一端，第四連接管(17)的一端連接第二電磁閥(18)的一端；第二電磁閥(18)的另一端連接第一換熱管(2)的液體出口端。
5.如權利要求1的一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，還包括第一冷媒存儲罐(19)，第一冷媒存儲罐(19)位於冷凝器(12)與節流閥(13)之間，第一冷媒存儲罐(19)、冷凝器(12)、節流閥(13)通過第二換熱管(14)連接；第二換熱管(14)有進出第一冷媒存儲罐(19)的進口和出口。
6.如權利要求1所述的冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述第一換熱管(2)穿過製冰罐(I)為:第一換熱管(2)以蛇形盤管的形式穿過製冰罐(1)，蛇形盤管的排布密度為17500-125000mm3/根；冰蓄冷空調系統所述蛇形盤管為銅管，蛇形盤管的外徑為7mm或9.52mm0
7.如權利要求1所述一種冰冰蓄冷空調系統系統，其特徵在於，還包括第一壓力傳感器(20)、第二壓力傳感器(21)、控制電路，第一壓力傳感器(20)位於第一換熱管(2)上，第一壓力傳感器(20)位於熱力膨脹閥(6)的感溫包之前的管路上之前的管路上；第二壓力傳感器(21)位於第一換熱管(2)上，第二壓力傳感器(21)位於熱電膨脹閥(7)的熱敏電阻的之後的管路上之後的管路上；第一壓力傳感器(20)、第二壓力傳感器(21)連接控制電路的信號採集端。
8.如權利要求7所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述控制電路還連接熱力膨脹閥(6)、熱電膨脹閥(7)的控制端。
9.如權利要求8所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述冰蓄冷空調系統包括三種運行模式:製冰罐(I)提供冷量，蒸發器(10)作為室內換熱設備；製冰罐(I)、冷凝器(12)共同提供冷量，蒸發器(10)作為室內換熱設備；冷凝器(12)提供冷量，蒸發器(10)作為室內換熱設備。
10.如權利要求1所述一種冰蓄冷空調系統，其特徵在於，所述製冰罐(I)為開口型容 器。
【文檔編號】F24F5/00GK203413748SQ201320414117
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】鍾景如 申請人:東莞市微電環保科技有限公司