[实用新型]水能汽化制冰蓄冷空调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄冷空调系统领域，尤其涉及一种克服热阻、冰堵现象的水能汽化制冰蓄冷空调系统。 

背景技术

蓄冷空调是我国在九十年代前期引进国外的技术，欧美和日本等发达国家是在80年代初对蓄冷技术的应用进行研究，并开发蓄冰蓄热式空调产品和成套蓄冰设备。世界范围的能源危机促使蓄冰技术迅速发展，首先在美国将蓄冰技术作为电力负荷的调峰手段广泛应用，韩国则以立法的形式来推广应用蓄冰技术。我国大陆在空调工程中应用蓄冰技术起步较晚，专业性的蓄冰装置制造厂家非常少。在空调蓄冷技术的应用开发与世界上经济发达国家差距较大，可以说是处于研发、应用的起步阶段。采用电力需求侧管理(DSM)的水蓄冷、冰蓄冷技术来达到移峰填谷和减少变电设备，是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效的解决途径之一。蓄冷使用的领域在民用建筑、公共交通场馆、工厂、食品冷却、工业用冷等设施中具有广泛的发展前景。 

蓄冷空调系统，是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天电价高峰时段，将所储存冷量释放出来，满足用户空调冷负荷需求。目前主要有两种： 

一种是蓄冰空调系统，蓄冰空调系统又分为两种情况，分别为：①静态蓄冰，即在盘管管外或蓄冰容器内结冰，冰本身始终处于相对静止状态；主要的设备有：双工况空调机组、乙二醇泵、蓄冰槽、板式换热器等。夜间低谷电时段，开启双工况主机通过乙二醇泵将来自蓄冰盘管25％乙二醇载冷剂流经主机，经过主机降温到-6℃，-6℃载冷剂循环回盘管，使蓄冰槽中的水结冰，白天融冰时通过板式换热器释冷，来满足用户冷负荷需求。②动态蓄冰，有片冰滑落式、过冷水、刮削式等，制冰过程处于运动状态。主要设备有：双工况空调机组、乙二醇泵、制冰板式换热器、蓄冰罐、融冰板式换热器等。 夜间低谷电开启空调机组，利用制冷剂或者载冷剂(乙二醇溶液)，将来自蓄冰罐中的水用制冰板式换热器，降温到冰点以下(或-2℃过冷水)结冰，用泵输送到蓄冰罐中储存起来，白天融冰时通过板式换热器释冷，来满足用户冷负荷需求。 

另一种是水蓄冷空调系统，水蓄冷属于显热蓄冷，水蓄冷技术主要是利用水的物理特性，随着水温的降低其密度不断在加大，如果不受外力扰动，一般易形成冷水在下，热水在上的自然分层状态，水在4℃水温时其密度最大，因而水蓄冷可利用的水温下限为4℃，即水蓄冷的蓄冷密度一般为2RT/m³。 

上述的蓄冷空调系统均存在一定的缺点： 

①现有蓄冷技术：因采用低温双工况螺杆机组，机组效率(COP)比采用常规电制冷螺杆机组低30％，而成本高10％以上，在-6℃制冰工况下，制冷主机COP系数约3.2～3.7，常规电制冷机组7℃的COP约4.8～5.2。 

②现有蓄冷系统蓄采用25％乙二醇溶液作为载冷剂，用量大，以蓄冷量1000RTH为例，需要25％乙二醇为3.5立方米，蓄冷量5000RTH则约为17.5立方米(以上数据来源静态盘管蓄冰厂家样本数据)，容易泄漏，对环境造成污染。 

③静态蓄冰，在制冰过程中，当盘管的表面开始结冰，就会出现冰层热阻(或者叫冰阻)结的越厚热阻越大，厚度控制在40mm～60mm之间。否则会导致堵塞，冷冻水无法正常循环，系统被迫停止 

④动态蓄冰，主要的缺点是制冰装置中过冷器(制冰板式换热器)产生冰堵频繁，反复的融冰导致无法连续制冰，主机时停时开，造成能耗大、效率底下，系统不稳定。片冰滑落式的制冰主机为专用主机，无法匹配现有市场上成熟的螺杆空调机组，而且该专用主机的制冷量小，无法满足蓄冷量较大的工程。 

⑤水蓄冷蓄水罐体积是冰蓄冷的6倍。 

为了克服上述蓄冷空调系统存在的缺点，发明一种新的蓄冷空调系统是有必要的。 

实用新型内容

本实用新型主要提供一种克服热阻、冰堵等现象，并且提高蓄冷空调系统中制冰机组的效率的水能汽化制冰蓄冷空调系统。