專利名稱：并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)及其制冷方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制冷技術領域，特別是制冷空調(diào)技術領域。
背景技術：
常規(guī)制冷系統(tǒng)一般由制冷設備、冷源裝置、末端裝置、輔助設備、連接管路以及控制系統(tǒng)等組成。應用最廣的制冷設備為蒸氣壓縮式制冷機組，由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置通過銅管連接成封閉回路，回路內(nèi)充注制冷劑。制冷機組工作時，制冷劑在蒸發(fā)器、 壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置中循環(huán)進行蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個過程，將熱量從蒸發(fā)器轉移到冷凝器。典型的制冷系統(tǒng)中，制冷機組為水冷冷水制冷機組——即以水為介質(zhì)排放熱量和輸送冷量的制冷機組；冷源裝置為冷卻塔；末端裝置為風機盤管或空氣處理機組。制冷機組的蒸發(fā)器與末端裝置通過管道和水泵組成冷凍水循環(huán)回路。冷凍水由水泵輸送到蒸發(fā)器內(nèi)，被制冷劑吸收熱量而冷卻到7°C左右，通過管道輸送到末端裝置吸收室內(nèi)空氣的熱量以降低室內(nèi)氣溫，而冷凍水則因吸收室內(nèi)空氣熱量溫度升至12°C左右，再通過管道和水泵返回蒸發(fā)器內(nèi)。制冷機組的冷凝器與冷卻塔通過管道和水泵組成冷卻水循環(huán)回路。冷卻水由水泵輸送到冷凝器內(nèi)，吸收制冷劑的熱量而被加熱到37 °C左右，通過管道輸送到冷卻塔內(nèi)，通過冷卻塔向室外空氣散熱而被冷卻到32°C左右，再通過管道和水泵返回冷凝器內(nèi)。除了通過冷卻塔的方式，還有通過地埋管、地下水、地表水的方式排放熱量的水冷冷水制冷機組，這些水冷冷水制冷機組也稱為地源熱泵機組、水源熱泵機組。除了以水為介質(zhì)排放熱量，還有以空氣為介質(zhì)排放熱量的制冷機組，這種制冷機組稱為風冷冷水機組或空氣源熱泵機組。以上制冷機組在制冷時，冷凍水的出水溫度一般在7°C左右，但也可在18°C左右； 無論如何，因其溫度都遠高于o°c，不能制冰，故稱為常規(guī)制冷機組。以常規(guī)制冷機組組成的常規(guī)制冷系統(tǒng)的缺點是
1、為保障空調(diào)冷負荷高峰時段的供冷，制冷機組的容量必須滿足峰值冷負荷，導致裝機容量過大，增加了設備的初投資；且系統(tǒng)大部分時間都在部分負荷下運行，也降低了設備的運行效率和利用率；
2、不適合部分時段需要備用制冷量的空調(diào)工程；
3、不適合需要提供低溫冷水或需要采用低溫送風的空調(diào)工程；
4、不適合電力容量或電力供應受到限制的空調(diào)工程；
5、空調(diào)冷負荷高峰與電網(wǎng)高峰時段重合，加劇了電網(wǎng)供電的緊張程度。現(xiàn)有的冰蓄冷制冷技術，利用冰和水的相變特性，在電網(wǎng)負荷低、電價低廉的時段如夜間，用電使制冷設備制冷，通過制冰的方式，將冷量以相變潛熱為主的形式蓄存于冰中；而在電網(wǎng)負荷高、電價昂貴的時段如白天，通過融冰的方式使冰中蓄存的冷量釋放出來，以滿足空氣調(diào)節(jié)或生產(chǎn)工藝用冷的需求。
現(xiàn)有的冰蓄冷制冷系統(tǒng)由制冷設備、蓄冰設備、載冷劑、載冷劑-冷凍水換熱器、 冷源裝置、末端裝置、輔助設備、連接管路以及控制系統(tǒng)等組成，可實現(xiàn)蓄冰、蓄冰同時供冷、制冷設備單獨供冷、蓄冰裝置單獨供冷、蓄冰裝置與制冷設備聯(lián)合供冷五種運行模式?，F(xiàn)有的冰蓄冷制冷系統(tǒng)的制冷設備一般為雙工況制冷機組。與常規(guī)制冷機組相同的是，雙工況制冷機組也是蒸氣壓縮式制冷機組，包括通過冷卻塔、地埋管、地下水、地表水的方式排放熱量的水冷機組和通過空氣的方式排放熱量的風冷機組。與常規(guī)制冷機組不同的是，雙工況制冷機組的運行工況有兩種，即制冷工況和制冰工況。在制冷工況下運行時，雙工況制冷機組的載冷劑出口溫度與常規(guī)制冷機組一樣為 7°C左右；而在制冰工況下運行時，雙工況制冷機組的載冷劑出口溫度則為-5V -15°C。雙工況制冷機組的缺點是
1、雙工況制冷機組在制冰工況下運行時，其載冷劑出口溫度比常規(guī)制冷機組的冷凍水出水溫度降低12°c 22°C，其蒸發(fā)溫度也相應降低12°C 22°C。以致無論以何種方式排放熱量，在冷凝溫度相同的情況下，雙工況制冷機組的壓縮機的壓縮比都遠比常規(guī)制冷機組的大。在以最常見的冷卻塔排放熱量的方式下，制冷機組的冷卻水的出水溫度約為37°C， 相應的冷凝溫度約為42°C ；雙工況制冷機組在制冰工況下的蒸發(fā)溫度為-10°C _20°C，其壓縮機的壓縮比為4. 5 6. 6 ；而常規(guī)制冷機組的蒸發(fā)溫度約為2°C，壓縮機的壓縮比僅為 3.0左右。而壓縮比越大，則能效比越低。因而，在制冷、制冰兩種工況下都能達到高能效比的雙工況制冷機組，技術要求高，工藝要求高，成本昂貴；
2、雙工況制冷機組需要進行制冷、制冰兩種工況的交替運行，甚至需要進行制冷、制冰兩種工況的同時運行，每種工況都有不同的供冷溫度和供冷量的要求，使得制冷機組難以達到在所有工況下運行都保持較高的運行效率和運行穩(wěn)定性。同時，雙工況制冷機組的控制系統(tǒng)也十分復雜，進一步增加了成本，并增加了故障率。3、雙工況制冷機組在制冰工況下運行時，蒸發(fā)溫度比常規(guī)制冷機組降低12°C 220C。而蒸發(fā)溫度每降低rc，制冷量會減少m 3%。因此，雙工況制冷機組在制冰工況下運行時的制冷量會減少24% 66%。因此，采用雙工況制冷機組的冰蓄冷制冷系統(tǒng)，系統(tǒng)成本高，特別是對既有常規(guī)制冷系統(tǒng)進行冰蓄冷改造時，需用昂貴的雙工況制冷機組替換既有的常規(guī)制冷機組。并且，既有的、能正常工作的常規(guī)制冷機組即被廢棄，造成嚴重浪費。另外，還存在系統(tǒng)管路復雜、系統(tǒng)控制復雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于設計一種降低制冷系統(tǒng)成本，提高制冰效率和運行穩(wěn)定性的冰蓄冷制冷系統(tǒng)。本發(fā)明包括制冷機組、與制冷機組的蒸發(fā)器通過第一管道環(huán)路連通的末端裝置， 還包括制冰機組、換熱裝置、蓄冰裝置，所述制冰機組的蒸發(fā)器、蓄冰裝置以及換熱裝置中的冷流體通道通過管道相互并聯(lián)環(huán)路連接；所述換熱裝置中的熱流體通道通過第二管道與末端裝置環(huán)路連接；還包括設置于所述各管道上的循環(huán)泵和控制閥；其特征在于制冰機組的冷凝器與制冷機組的蒸發(fā)器之間環(huán)路設置第三管道，在所述第三管道上設置相應的循環(huán)泵和控制閥。本發(fā)明克服了常規(guī)制冷機組不能在制冰工況下工作、雙工況制冷機組制冰工況下壓縮比大、成本高、控制復雜等問題，可降低制冷系統(tǒng)成本，提高制冰效率和運行穩(wěn)定性。本發(fā)明第一冷凍水泵、制冷機組的蒸發(fā)器和末端裝置通過第一管道依次環(huán)路連接；在所述末端裝置與所述第一冷凍水泵之間的第一管道上旁接第二管道，在所述第二管道上依次串接第二冷凍水泵和換熱裝置的熱流體通道，所述第二管道的另一端旁接在所述末端裝置與所述制冷機組的蒸發(fā)器之間的第一管道上；換熱裝置的冷流體通道、融冰載冷劑泵、蓄冰裝置和第一閥門通過第四管道環(huán)路連接；在連接所述蓄冰裝置兩端的第四管道之間連接第五管道，在所述第五管道上串接制冰機組的蒸發(fā)器、制冰載冷劑泵和第二閥門； 在與所述制冷機組的蒸發(fā)器出口連接的管道上旁接第三管道，第三管道的另一端旁接在與所述第一冷凍水泵的進口連接的管道上，在所述第三管道上串接制冰機組的冷凝器和第三閥門，在所述第三管道與所述末端裝置的之間的第一管道上設置第四閥門。本技術方案為雙泵式工作方式。本發(fā)明第一冷凍水泵、制冷機組的蒸發(fā)器和末端裝置通過第一管道依次環(huán)路連接；在所述末端裝置與所述第一冷凍水泵之間的第一管道上旁接第二管道，在所述第二管道上依次串接第二冷凍水泵和換熱裝置的熱流體通道，所述第二管道的另一端旁接在所述末端裝置與所述制冷機組的蒸發(fā)器之間的第一管道上；蓄冰裝置、融冰載冷劑泵、第二閥門和換熱裝置的冷流體通道通過第四管道依次環(huán)路連接；在融冰載冷劑泵的出口端旁接第五管道，在所述第五管道上串接制冰機組的蒸發(fā)器和第一閥門，所述第五管道的另一端連接在所述換熱裝置的冷流體通道和蓄冰裝置之間的第四管道上；在與所述制冷機組的蒸發(fā)器出口連接的管道上旁接第三管道，第三管道的另一端旁接在與所述第一冷凍水泵的進口連接的管道上，在所述第三管道上串接制冰機組的冷凝器和第三閥門，在所述第三管道與所述末端裝置的之間的第一管道上設置第四閥門。本技術方案為單泵式工作方式。本發(fā)明將現(xiàn)有技術的雙工況制冷機組的功能進行分割，由常規(guī)制冷機組和制冰機組兩組制冷機組進行各種組合而實現(xiàn)。在制冰工況下，由兩組制冷機組聯(lián)合工作進行制冰——常規(guī)制冷機組制取的冷凍水供給制冰機組以作其冷卻水，制冰機組則以常規(guī)制冷機組為冷源裝置制取的載冷劑制冰；而每組制冷機組的壓縮比都遠小于現(xiàn)有的雙工況制冷機組。在制冷工況下，則由常規(guī)制冷機組單獨工作進行制冷。本發(fā)明降低了冰蓄冷制冷系統(tǒng)的成本，特別是在對既有常規(guī)制冷系統(tǒng)進行冰蓄冷改造時能利用既有的常規(guī)制冷機組，避免浪費。同時，還簡化了冰蓄冷制冷系統(tǒng)的管路和控制，提高了冰蓄冷制冷系統(tǒng)的效率。本發(fā)明的所述融冰載冷劑泵可采用變頻等方式的變流量載冷劑泵，調(diào)節(jié)進入換熱裝置的冷流體通道的載冷劑流量，來控制換熱裝置的熱流體通道的供水溫度，滿足冷負荷變化的需求。本發(fā)明還可在連接所述換熱裝置的冷流體通道兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門，在所述第六管道與所述換熱裝置的冷流體通道的端部之間的第四管道上串接第六閥門?？赏ㄟ^這第五、第六閥門調(diào)節(jié)進入換熱裝置的冷流體通道的載冷劑流量，來控制換熱裝置的熱流體通道的供水溫度，以滿足冷負荷變化的需求。本發(fā)明還可在連接所述換熱裝置的冷流體通道兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道與第四管道的交匯口串接一個三通閥門。可通過三通閥門調(diào)節(jié)進入換熱裝置的冷流體通道的載冷劑流量，來控制換熱裝置的熱流體通道的供水溫度，以滿足冷負荷變化的需求。另外，本發(fā)明也可在連接所述蓄冰裝置兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門。通過第五閥門調(diào)節(jié)進入換熱裝置的冷流體通道的載冷劑溫度，來控制換熱裝置的熱流體通道的供水溫度，滿足冷負荷變化的需求。本發(fā)明另一目的在于提出采用以上冰蓄冷制冷系統(tǒng)進行制冷的方法 制冰機組的冷凝器的冷卻水由制冷機組預冷至2 20°C后供給。本發(fā)明的有益效果是
一、提高制冰效率，降低制冰機組的成本
本發(fā)明的制冰機組采用常規(guī)制冷機組所供的2 20°C的冷凍水作為其冷卻水，其相應的冷凝溫度為12 30°C，比現(xiàn)有的雙工況制冷機組的冷凝溫度(42°C)下降12 30°C，使得制冰機組的冷凝壓力相應下降，結果制冰機組的壓縮比相比現(xiàn)有的雙工況制冷機組下降了 25. 96% 55. 10%，從而大大提高了制冰機組的能效比即運行效率；同時，也大大降低了制冰機組的技術要求和工藝要求，使得制冰機組成本大為降低。二、提高制冰機組的運行穩(wěn)定性，簡化制冰機組的控制
本發(fā)明的制冰機組只以制冰一種工況工作，其蒸發(fā)溫度和排氣溫度都保持恒定，無需頻繁調(diào)節(jié)，大大提高了制冰機組的運行穩(wěn)定性。同時，制冰機組的控制大大簡化，進一步降低了制冰機組的成本和故障率。三、提高制冰機組的制冷量，降低冰蓄冷制冷系統(tǒng)中制冰機組的裝機容量
眾所周知，制冷機組的冷凝溫度每降低l°c，其制冷量可提高1. 5%。本發(fā)明的制冰機組的冷凝溫度為12 30°C，比現(xiàn)有的雙工況制冷機組的冷凝溫度(42°C)下降12 30°C，制冰機組的制冷量可提高18% 45% ；相應的，也顯著降低了冰蓄冷制冷系統(tǒng)中制冰機組的裝
機容量。四、降低冰蓄冷制冷系統(tǒng)的成本
本發(fā)明的制冷機組，無論制冰機組還是常規(guī)制冷機組，成本都大大低于現(xiàn)有的雙工況制冷機組。在總的冷負荷相同的情況下，本發(fā)明的兩組制冷機組的總成本仍比雙工況制冷機組的成本明顯降低，因而降低了冰蓄冷制冷系統(tǒng)的成本。五、冰蓄冷制冷系統(tǒng)的組成和運行更加靈活
本發(fā)明的冰蓄冷制冷系統(tǒng)由制冰機組和常規(guī)制冷機組組成，冷負荷由制冰機組和常規(guī)制冷機組共同承擔。本發(fā)明可以自由、靈活地分配制冰機組和常規(guī)制冷機組各自分擔冷負荷的比例以適應各種不同情況的冷負荷，大大提高了冰蓄冷制冷系統(tǒng)組成的靈活性和運行的靈活性。六、簡化冰蓄冷制冷系統(tǒng)的管路和控制
本發(fā)明的冰蓄冷制冷系統(tǒng)分為制冰、制冷兩部分，常規(guī)制冷機組只以制冷一種工況工作，制冰機組只以制冰一種工況工作，從而簡化系統(tǒng)的管路和系統(tǒng)的控制。七、降低對既有常規(guī)制冷系統(tǒng)進行冰蓄冷改造的成本
常規(guī)制冷系統(tǒng)的常規(guī)制冷機組的制冷量是基于滿足日峰值負荷配置的，而夜間的冷負荷遠比日峰值負荷低，故常規(guī)制冷機組夜間的制冷能力遠大于夜間的冷負荷。在對既有常規(guī)制冷系統(tǒng)進行冰蓄冷改造時，只需配置功率很小的制冰機組，即可實施本發(fā)明的技術方案，既能滿足制冰的冷負荷，又充分利用了常規(guī)制冷機組夜間富余的制冷能力；無需將既有的、能正常工作的常規(guī)制冷機組廢棄而添置更昂貴的雙工況制冷機組，極大地降低了對既有常規(guī)制冷系統(tǒng)進行冰蓄冷改造的成本。


圖1為本發(fā)明的一種結構示意圖； 圖2本發(fā)明的第二種結構示意圖3本發(fā)明的第三種結構示意圖； 圖4本發(fā)明的第三種結構示意圖； 圖5為本發(fā)明的一種結構示意圖； 圖6本發(fā)明的第二種結構示意圖； 圖7本發(fā)明的第三種結構示意圖； 圖8本發(fā)明的第三種結構示意圖。
具體實施例方式圖1至4為本發(fā)明雙泵式工作方式的具體結構示意圖。圖5至8為本發(fā)明單泵式工作方式的具體結構示意圖。一、實施例一
如圖ι所示，本發(fā)明設有制冷機組1、末端裝置3、第一冷凍水泵2，第一冷凍水泵2、制冷機組1的蒸發(fā)器1-2和末端裝置3通過第一管道4依次環(huán)路連接。在末端裝置3與第一冷凍水泵2之間的第一管道4上旁接第二管道5，在第二管道5上串接第二冷凍水泵6、換熱裝置7的熱流體通道7-1，第二管道5的另一端旁接在末端裝置3與制冷機組1的蒸發(fā)器1-2之間的第一管道4上。換熱裝置7的冷流體通道7-2、(變流量式)融冰載冷劑泵8、蓄冰裝置9和第一閥門10通過第四管道11環(huán)路連接。在連接蓄冰裝置9兩端的第四管道11之間連接第五管道12，在第五管道12上串接制冰機組13的蒸發(fā)器13-1、制冰載冷劑泵14和第二閥門15。在與制冷機組蒸發(fā)器1-2出口連接的管道上旁接第三管道16，第三管道16的另一端旁接在與第一冷凍水泵2的進口連接的管道上，在第三管道16上串接制冰機組13的冷凝器13-2和第三閥門18，第三管道16的另一端旁接在末端裝置3與制冷機組1之間的第一管道4上。在第三管道16與末端裝置3的之間的第一管道4上還串聯(lián)第四閥門17。通過以上連接，形成 1、冷凍水回路
通過冷凍水連接管將第一冷凍水泵2、第二冷凍水泵6、制冷機組1的蒸發(fā)器1-2、末端裝置3 (如風機盤管)、制冰機組13的冷凝器13-2、換熱裝置7的熱流體通道7-1、第三閥門18、第四閥門17連接成封閉回路。2、載冷劑回路通過載冷劑連接管將制冰載冷劑泵14、融冰載冷劑泵8、制冰機組 13的蒸發(fā)器13-1、蓄冰裝置9、換熱裝置7的冷流體通道7-2、第二閥門15、第一閥門10連接成一個封閉回路。
本發(fā)明可實現(xiàn)多種運行模式 1、蓄冰模式
第一閥門10、第四閥門17關閉；第二冷凍水泵6、融冰載冷劑泵8停止運行。第二閥門15、第三閥門18開啟；第一冷凍水泵2、制冰載冷劑泵14運行；制冷機組 1、制冰機組13開機運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2吸收冷量后， 流入制冰機組的冷凝器13-2，釋放冷量后，再經(jīng)第三閥門18返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)制冰載冷劑泵14輸入制冰機組13的蒸發(fā)器13-1吸收冷量后，經(jīng)過第二閥門15流入蓄冰裝置9，釋放冷量后制冰，再返回制冰載冷劑泵14，進入下一循環(huán)。制冰機組13的冷凝器13-2的冷卻水由制冷機組1預冷至2 20°C后供給。2、蓄冰同時供冷模式
第一閥門10關閉；第二冷凍水泵6、融冰載冷劑泵8停止運行。第二閥門15、第三閥門18、第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2、制冰載冷劑泵14運行；制冷機組1、制冰機組13開機運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2吸收冷量后， 一部分流入制冰機組13的冷凝器13-2，釋放冷量后，再經(jīng)第三閥門18返回第一冷凍水泵 2，進入下一循環(huán)；另一部分則流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再通過第四閥門17返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)制冰載冷劑泵14輸入制冰機組13的蒸發(fā)器13-1吸收冷量后，經(jīng)過第二閥門15流入蓄冰裝置9，釋放冷量后制冰，再返回制冰載冷劑泵14，進入下一循環(huán)。制冰機組13的冷凝器13-2的冷卻水由制冷機組1預冷至2 20°C后供給。3、常規(guī)機組單獨供冷模式
第一閥門10、第二閥門15、第三閥門18關閉；第二冷凍水泵6、制冰載冷劑泵14、融冰載冷劑泵8停止運行；制冰機組13停機。第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2運行；制冷機組1開機運行。冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再通過第四閥門17返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。4、蓄冰裝置單獨供冷模式
第二閥門15、第三閥門18關閉；第一冷凍水泵2、制冰載冷劑泵14停止運行；制冰機組 13、制冷機組1停機。第一閥門10、第四閥門17開啟；第二冷凍水泵6、融冰載冷劑泵8運行。載冷劑回路載冷劑經(jīng)融冰載冷劑泵8輸入換熱裝置7的冷流體通道7-2，釋放冷量后，再流入蓄冰裝置9，吸收冷量后，經(jīng)第一閥門10返回融冰載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。變頻的融冰載冷劑泵8可調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑流量，以調(diào)節(jié)換熱裝置7中的載冷劑的溫度。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第二冷凍水泵6輸入換熱裝置7的熱流體通道7-1，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17返回第二冷凍水泵6，進入下一循環(huán)。5、蓄冰裝置與常規(guī)機組聯(lián)合供冷模式
第二閥門15、第三閥門18關閉；制冰載冷劑泵14停止運行；制冰機組13停機。第一閥門10、第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2、第二冷凍水泵6、融冰載冷劑泵8 運行；制冷機組1開機運行。載冷劑回路載冷劑經(jīng)融冰載冷劑泵8輸入換熱裝置7的冷流體通道7-2，釋放冷量后，再流入蓄冰裝置9，吸收冷量后，經(jīng)第一閥門10，返回融冰載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。冷凍水回路冷凍水的一部分經(jīng)第二冷凍水泵6輸入換熱裝置7的熱流體通道 7-1，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17，返回第二冷凍水泵 6，進入下一循環(huán)；冷凍水的另一部分經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17，返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。二、實施例二
如圖2所示，其它同與實施例一，但，融冰載冷劑泵8為普通載冷劑泵，另，在連接換熱裝置7的冷流體通道7-2兩端的第四管道11之間連接第六管道20，在管道20上串接第五閥門21。在管道20與換熱裝置7的冷流體通道7-2兩端之間的第四管道11上串接第六閥門22。通過第五閥門21、第六閥門22調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑流量，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水溫度。三、實施例三
如圖3所示，其它連接方式同例二，只是將例二中的第五閥門21和第六閥門22合并成一個三通閥21，將該三通閥21連接在第四管道11和第六管道20的交匯口。四、實施例四
如圖4所示，其它同與實施例一，但，融冰載冷劑泵8為普通載冷劑泵，另，在連接蓄冰裝置9兩端的第四管道11之間連接管道20，在管道20上串接第五閥門19。通過第五閥門19調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑溫度，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水溫度。五、實施例五
如圖5所示，本發(fā)明包括制冷機組1、末端裝置3、第一冷凍水泵2，第一冷凍水泵2、制冷機組1的蒸發(fā)器1-2和末端裝置3通過第一管道4依次環(huán)路連接。在末端裝置3與第一冷凍水泵2之間的第一管道4上旁接第二管道5，在第二管道 5上依次串接第二冷凍水泵6和換熱裝置7的熱流體通道7-1，第二管道5的另一端旁接在末端裝置3與制冷機組1的蒸發(fā)器1-2之間的第一管道4上。換熱裝置7的冷流體通道7-2、蓄冰裝置9、(變頻式)融冰載冷劑泵8和第二閥門 14通過第四管道10相互環(huán)路連接。在連接換熱裝置7的冷流體通道7-2和蓄冰裝置9之間的第四管道10上旁接第五管道11，在第五管道11上串接制冰機組13的蒸發(fā)器13-1和第一閥門12，第五管道11 的另一端旁接在融冰載冷劑泵8和第二閥門14之間的第四管道10上。
在與制冷機組1的蒸發(fā)器1-2出口連接的管道上旁接第三管道15，第三管道15的另一端旁接在與第一冷凍水泵2的進口連接的管道上，在第三管道15上串接制冰機組13 的冷凝器13-2和第三閥門16。在第三管道15與末端裝置3的之間的第一管道4上設置第四閥門17。通過以上連接，形成 1、冷凍水回路
通過冷凍水連接管將第一冷凍水泵2、第二冷凍水泵6、制冷機組1的蒸發(fā)器1-2、末端裝置3 (如風機盤管)、制冰機組13的冷凝器13-2、換熱裝置7的熱流體通道7-1、第三閥門16和第四閥門17連接成一個封閉回路。2、載冷劑回路
通過載冷劑連接管將載冷劑泵8、制冰機組13的蒸發(fā)器13-1、蓄冰裝置9、換熱裝置7 的冷流體通道7-2、第一閥門12、第二閥門14連接成一個封閉回路。本發(fā)明可實現(xiàn)多種運行模式 1、蓄冰模式
第二閥門14、第四閥門17關閉；第二冷凍水泵6停止運行。第一閥門12、第三閥門16開啟；第一冷凍水泵2、載冷劑泵8運行；制冷機組1、制冰機組13開機運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2、吸收冷量后，流入制冰機組13的冷凝器13-2釋放冷量后，再經(jīng)第三閥門16返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)載冷劑泵8加壓后，經(jīng)過第一閥門12流入制冰機組13的蒸發(fā)器13-1，吸收冷量后，流入蓄冰裝置9，釋放冷量后制冰，再返回載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。制冰機組13的冷凝器13-2的冷卻水由制冷機組1預冷至2 20°C后供給。2、蓄冰同時供冷模式
第二閥門14關閉；第二冷凍水泵6停止運行。第一閥門12、第三閥門16、第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2、載冷劑泵8運行； 制冷機組1、制冰機組13開機運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2，吸收冷量后，一部分流入制冰機組13的冷凝器13-2，釋放冷量后，再經(jīng)第三閥門16返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)；另一部分則流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)載冷劑泵8加壓后，經(jīng)過第一閥門12，流入制冰機組13的蒸發(fā)器13-1，吸收冷量后，流入蓄冰裝置9，釋放冷量后制冰，再返回載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。制冰機組13的冷凝器13-2的冷卻水由制冷機組1預冷至2 20°C后供給。3、常規(guī)機組單獨供冷模式
第一閥門12、第二閥門14、第三閥門16關閉；第二冷凍水泵6、載冷劑泵8停止運行； 制冰機組13停機。
第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2運行；制冷機組1開機運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。4、蓄冰裝置單獨供冷模式
第一閥門12、第三閥門16關閉；第一冷凍水泵2停止運行；制冰機組13、制冷機組1停機。第二閥門14、第四閥門17開啟；第二冷凍水泵6、載冷劑泵8運行。冷凍水回路冷凍水經(jīng)第二冷凍水泵6輸入換熱裝置7的熱流體通道7-1，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17返回第二冷凍水泵6，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)載冷劑泵8加壓后，經(jīng)過第二閥門14，流入換熱裝置7的冷流體通道7-2，釋放冷量后，流入蓄冰裝置9，吸收冷量后，返回載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。變頻的載冷劑泵8可調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑流量，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水的溫度。5、蓄冰裝置與常規(guī)機組聯(lián)合供冷模式
第一閥門12、第三閥門16關閉；載冷劑泵8停止運行；制冰機組13停機。第二閥門14、第四閥門17開啟；第一冷凍水泵2、第二冷凍水泵6運行；制冷機組 1開機運行。冷凍水回路冷凍水的一部分經(jīng)第二冷凍水泵6輸入換熱裝置7的熱流體通道 7-1，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17返回第二冷凍水泵6， 進入下一循環(huán)；冷凍水的另一部分經(jīng)第一冷凍水泵2輸入制冷機組1的蒸發(fā)器1-2，吸收冷量后，流入末端裝置3供冷，釋放冷量后，再經(jīng)第四閥門17，返回第一冷凍水泵2，進入下一循環(huán)。載冷劑回路載冷劑經(jīng)載冷劑泵8加壓后，經(jīng)過第二閥門14，流入換熱裝置7的冷流體通道7-2，釋放冷量后，流入蓄冰裝置9，吸收冷量后，返回載冷劑泵8，進入下一循環(huán)。變頻的載冷劑泵8可調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑流量，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水的溫度。六、實施例六
如圖6所示，其它同與實施例五。本例中的載冷劑泵8為普通載冷劑泵。另，在第四管道10上的第二閥門14與換熱裝置7的冷流體通道7-2端部之間的管道上旁接第六管道19，第六管道19的另一端旁接在換熱裝置7的冷流體通道7-2與蓄冰裝置9之間的第四管道10上，在第六管道19上串接第五閥門20，在第六管道19與換熱裝置7的冷流體通道7-2之間的第四管道10上串接第六閥門21。通過第五閥門20和第六閥門21調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑流量，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水溫度。七、實施例七
如圖7所示，其它同與實施例五。本例中的載冷劑泵8為普通載冷劑泵。另，在第四管道10上的第二閥門14與換熱裝置7的冷流體通道7-1端部之間的管道上旁接第六管道19，第六管道19的另一端旁接在換熱裝置7的冷流體通道7-2與蓄冰裝置9之間的第四管道10上，在第六管道19與第四管道10的交匯口串接一個三通閥門 20。通過三通閥門20調(diào)節(jié)進入換熱裝置7的冷流體通道7-2的載冷劑溫度，以調(diào)節(jié)換熱裝置7的熱流體通道7-1中的冷凍水溫度。八、實施例八
如圖8所示，其它同與實施例五。本例中的載冷劑泵8為普通載冷劑泵。另，在連接蓄冰裝置9兩端的第四管道10之間連接第六管道19，在第六管道19上串接第五閥門20。
權利要求
1.并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，包括制冷機組、與制冷機組的蒸發(fā)器通過第一管道環(huán)路連通的末端裝置，還包括制冰機組、換熱裝置、蓄冰裝置，所述制冰機組的蒸發(fā)器、蓄冰裝置以及換熱裝置中的冷流體通道通過管道相互并聯(lián)環(huán)路連接；所述換熱裝置中的熱流體通道通過第二管道與末端裝置環(huán)路連接；還包括設置于所述各管道上的循環(huán)泵和控制閥；其特征在于制冰機組的冷凝器與制冷機組的蒸發(fā)器之間環(huán)路設置第三管道，在所述第三管道上設置相應的循環(huán)泵和控制閥。
2.根據(jù)權利要求1所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于第一冷凍水泵、制冷機組的蒸發(fā)器和末端裝置通過第一管道依次環(huán)路連接；在所述末端裝置與所述第一冷凍水泵之間的第一管道上旁接第二管道，在所述第二管道上依次串接第二冷凍水泵和換熱裝置的熱流體通道，所述第二管道的另一端旁接在所述末端裝置與所述制冷機組的蒸發(fā)器之間的第一管道上；換熱裝置的冷流體通道、融冰載冷劑泵、蓄冰裝置和第一閥門通過第四管道環(huán)路連接；在連接所述蓄冰裝置兩端的第四管道之間連接第五管道，在所述第五管道上串接制冰機組的蒸發(fā)器、制冰載冷劑泵和第二閥門；在與所述制冷機組的蒸發(fā)器出口連接的管道上旁接第三管道，第三管道的另一端旁接在與所述第一冷凍水泵的進口連接的管道上，在所述第三管道上串接制冰機組的冷凝器和第三閥門，在所述第三管道與所述末端裝置的之間的第一管道上設置第四閥門。
3.根據(jù)權利要求2所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在連接所述換熱裝置的冷流體通道兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門，在所述第六管道與所述換熱裝置的冷流體通道的端部之間的第四管道上串接第六閥門。
4.根據(jù)權利要求2所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在連接所述換熱裝置的冷流體通道兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道與第四管道的交匯口串接一個三通閥門。
5.根據(jù)權利要求2所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在連接所述蓄冰裝置兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門。
6.根據(jù)權利要求1所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于第一冷凍水泵、制冷機組的蒸發(fā)器和末端裝置通過第一管道依次環(huán)路連接；在所述末端裝置與所述第一冷凍水泵之間的第一管道上旁接第二管道，在所述第二管道上依次串接第二冷凍水泵和換熱裝置的熱流體通道，所述第二管道的另一端旁接在所述末端裝置與所述制冷機組的蒸發(fā)器之間的第一管道上；蓄冰裝置、融冰載冷劑泵、第二閥門和換熱裝置的冷流體通道通過第四管道依次環(huán)路連接；在融冰載冷劑泵的出口端旁接第五管道，在所述第五管道上串接制冰機組的蒸發(fā)器和第一閥門，所述第五管道的另一端連接在所述換熱裝置的冷流體通道和蓄冰裝置之間的第四管道上；在與所述制冷機組的蒸發(fā)器出口連接的管道上旁接第三管道，第三管道的另一端旁接在與所述第一冷凍水泵的進口連接的管道上，在所述第三管道上串接制冰機組的冷凝器和第三閥門，在所述第三管道與所述末端裝置的之間的第一管道上設置第四閥門。
7.根據(jù)權利要求6所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述第二閥門與換熱裝置的冷流體通道端部之間的管道上旁接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門，所述第六管道的另一端旁接在所述換熱裝置的冷流體通道與所述蓄冰裝置之間的第四管道上， 在所述第六管道與所述換熱裝置的冷流體通道之間的第四管道上串接第六閥門。
8.根據(jù)權利要求6所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在所述第二閥門與換熱裝置的冷流體通道端部之間的管道上旁接第六管道，所述第六管道的另一端旁接在所述換熱裝置的冷流體通道與所述蓄冰裝置之間的第四管道上，在所述第六管道與所述第四管道的交匯口串接一個三通閥門。
9.根據(jù)權利要求6所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于在連接所述蓄冰裝置兩端的第四管道之間連接第六管道，在所述第六管道上串接第五閥門。
10.根據(jù)權利要求2或6所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)，其特征在于所述融冰載冷劑泵為變流量式載冷劑泵。
11.一種使用如權利要求1所述并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)進行制冷的方法，其特征在于 制冰機組的冷凝器的冷卻水由制冷機組預冷至2 20°C后供給。
全文摘要
并聯(lián)式冰蓄冷制冷系統(tǒng)及其制冷方法，涉及制冷空調(diào)技術領域。包括制冷機組、末端裝置、制冰機組、換熱裝置、蓄冰裝置，制冰機組的蒸發(fā)器、蓄冰裝置以及換熱裝置中的冷流體通道相互并聯(lián)；換熱裝置中的熱流體通道通過管道與末端裝置環(huán)路連接；制冰機組的冷凝器與制冷機組的蒸發(fā)器之間環(huán)路設置管道，在該管道上設置相應的循環(huán)泵和控制閥。制冰機組的冷凝器的冷卻水由制冷機組預冷至2～20℃后供給。本發(fā)明克服了常規(guī)制冷機組不能在制冰工況下工作、雙工況制冷機組制冰工況下壓縮比大、成本高、控制復雜等問題，可降低制冷系統(tǒng)成本，提高制冰效率和運行穩(wěn)定性。
文檔編號F24F5/00GK102506474SQ201110316288
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者周必安, 陳振乾 申請人:周必安, 江蘇七彩科技有限公司