一種具有預(yù)熱冷量回收機構(gòu)的過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)制冷技術(shù)，具體來說是一種具有預(yù)熱冷量回收機構(gòu)的過冷水式動 態(tài)制冰系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 空調(diào)是現(xiàn)代建筑的必備功能，是為滿足人員的舒適性或設(shè)備的安全性而提供空氣 環(huán)境恒溫恒濕的必要手段。在夏季，空調(diào)所消耗的電力給電網(wǎng)供給系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。 由于電網(wǎng)的負(fù)荷在晝夜之間存在明顯的"峰、谷矛盾"，即白天用電負(fù)荷高，夜晚用電負(fù)荷 低。為鼓勵夜間用電，全國各地均有不同的峰谷電價政策。對于各類中央空調(diào)用戶來說，在 中央空調(diào)系統(tǒng)中增加建設(shè)冰蓄冷裝置，然后利用夜間低價電制冰蓄冷，白天高價電時段則 融冰放冷，這種利用冰蓄冷系統(tǒng)實現(xiàn)以低價電部分或全部代替高價電的中央空調(diào)運行手段 可以為用戶帶來明顯的電費節(jié)省效益，另一方面，冰蓄冷在空調(diào)行業(yè)的普遍應(yīng)用又能對解 決電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷矛盾產(chǎn)生顯著的積極影響。
[0003] 過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)是冰蓄冷應(yīng)用技術(shù)中的新興技術(shù)，具有能效高的顯著優(yōu) 勢，工程應(yīng)用日益普遍。過冷水式動態(tài)制冰技術(shù)采用板式換熱器制取過冷水（低于〇°C的 水），然后再異地把過冷水轉(zhuǎn)變?yōu)楸鶟{。這種制冰工藝無論在傳熱系數(shù)、運行能耗、或是制冰 速度等方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的各類靜態(tài)制冰技術(shù)。
[0004] 過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)中存在一個重要的環(huán)節(jié)一一預(yù)熱，即從蓄冰槽抽取的o°c 冷水在被送入過冷水板式換熱器中進(jìn)行換熱之前必須首先被預(yù)熱到0. 5°c。該預(yù)熱環(huán)節(jié) 的目的是為了把冷水中夾帶的微小冰晶融化掉，否則這些微小冰晶一旦進(jìn)入板式換熱器， 將會成為其中過冷水的良好促晶核，從而迅速誘發(fā)過冷水在板換中結(jié)冰，最終導(dǎo)致板換堵 塞，制冰進(jìn)程終止。目前的預(yù)熱技術(shù)手段普遍利用制冷主機冷卻水作為熱源，通過換熱器 把待制冰的冷水溫度從〇°C預(yù)熱到0. 5°C，0. 5°C的冷水再被送入過冷水板式換熱器被冷卻 到-2°C的過冷狀態(tài)，最后在促晶器中被絕熱解除過冷，變成冰漿。在上述預(yù)熱過程中，制冷 主機輸出到過冷水中的總冷量有20 %被預(yù)熱損失了（ (0. 5-0) / [0. 5-(-2)])，而該部分損 失的冷量沒有被直接回收利用，僅僅是排放到冷卻水中，其因降低了少許冷卻水溫而被制 冷循環(huán)系統(tǒng)間接回收的比例極小。因此，采用制冷主機的冷卻水預(yù)熱的方法存在冷量浪費 很大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種管路簡單、減少冷 量浪費的具有預(yù)熱冷量回收機構(gòu)的過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用其中的一種技術(shù)方案為：一種具有預(yù)熱冷量回收 機構(gòu)的過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)，包括預(yù)熱冷量回收機構(gòu)和依次首尾連接的蓄冰槽、制冰栗、 預(yù)熱板式換熱器、過冷水板式換熱器和促晶器；
[0007] 所述預(yù)熱冷量回收機構(gòu)包括冷量回收槽、多個密封的封裝體、循環(huán)栗、第一開關(guān)閥 和第二開關(guān)閥，所述冷量回收槽的進(jìn)口通過第一管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)出口連接， 所述冷量回收槽的出口通過第二管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)進(jìn)口連接；所述第一開關(guān)閥 設(shè)置于第一管道，所述第二開關(guān)閥設(shè)置于第二管道，所述第一開關(guān)閥和冷量回收槽之間的 部分第一管道連接有與空調(diào)末端連接的第三管道，所述第三管道設(shè)有第三開關(guān)閥；所述循 環(huán)栗設(shè)置于冷量回收槽與第二開關(guān)閥之間的第二管道，而所述循環(huán)栗與第二開關(guān)閥之間的 第二管道連接有與空調(diào)末端連接的第四管道，所述第四管道設(shè)有第四開關(guān)閥；所述冷量回 收槽設(shè)有與其進(jìn)口、出口相通的內(nèi)腔，多個所述封裝體填充于內(nèi)腔，位于內(nèi)腔的相鄰的兩個 封裝體之間具有間隙，所述封裝體內(nèi)充滿相變蓄冷材料。具體的，空調(diào)末端主要由風(fēng)機盤 管、風(fēng)柜、新風(fēng)機組構(gòu)成的現(xiàn)有的外設(shè)備。此空調(diào)末端與第一管道的連接為常規(guī)技術(shù)。
[0008] 優(yōu)選的，所述封裝體呈球狀、橢圓狀或圓柱狀；所述封裝體的材料為金屬或塑料。 封裝體采用的金屬可為不銹鋼、鋁和銅等，而塑料可為PE。制造封裝體的材料不僅限于此， 其還可為其他的導(dǎo)熱性良好的材料。同時，封裝體的形狀不僅限于上述形狀，還可為多面體 等其他形狀。
[0009] 優(yōu)選的，所述相變蓄冷材料為四丁基溴化銨水溶液、十四烷、十五烷中的任意一種 或由十四烷和十五烷組成的混和物。相變蓄冷材料不僅限于上述材料，還可為其他液體石 蠟材料。
[0010] 優(yōu)選的，當(dāng)所述相變蓄冷材料為四丁溴化銨水溶液時，所述四丁基溴化銨水溶液 中的四丁基溴化銨的質(zhì)量濃度為25%~40%。
[0011] 優(yōu)選的，所述預(yù)熱板式換熱器和過冷水板式換熱器之間的管道設(shè)有溫度傳感器。
[0012] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用其中的一種技術(shù)方案為：一種具有預(yù)熱冷量回收 機構(gòu)的過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)，包括預(yù)熱冷量回收機構(gòu)和蓄冰槽、制冰栗、預(yù)熱板式換熱 器、過冷水板式換熱器和促晶器，所述蓄冰槽的出水口與制冰栗的進(jìn)水口連接，所述制冰栗 的出水口通過第一支管與預(yù)熱板式換熱器的冷側(cè)進(jìn)口連接，所述制冰栗的出水口通過第二 支管與過冷水板式換熱器的熱側(cè)進(jìn)口連接，所述第一支管設(shè)有比例調(diào)節(jié)閥；所述過冷水板 式換熱器的熱側(cè)出口、促晶器和蓄冰槽的進(jìn)水口依次連接；所述預(yù)熱板式換熱器的冷側(cè)出 口通過旁通回路管與制冰栗的進(jìn)水口連接；
[0013] 所述預(yù)熱冷量回收機構(gòu)包括冷量回收槽、多個密封的封裝體、循環(huán)栗、第一開關(guān)閥 和第二開關(guān)閥，所述冷量回收槽的進(jìn)口通過第一管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)出口連接， 所述冷量回收槽的出口通過第二管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)進(jìn)口連接；所述第一開關(guān)閥 設(shè)置于第一管道，所述第二開關(guān)閥設(shè)置于第二管道，所述第一開關(guān)閥和冷量回收槽之間的 部分第一管道連接有與空調(diào)末端連接的第三管道，所述第三管道設(shè)有第三開關(guān)閥；所述循 環(huán)栗設(shè)置于冷量回收槽與第二開關(guān)閥之間的第二管道，而所述循環(huán)栗與第二開關(guān)閥之間的 第二管道連接有與空調(diào)末端連接的第四管道，所述第四管道設(shè)有第四開關(guān)閥；所述冷量回 收槽設(shè)有與其進(jìn)口、出口相通的內(nèi)腔，多個所述封裝體填充于內(nèi)腔，位于內(nèi)腔的相鄰的兩個 封裝體之間具有間隙，所述封裝體內(nèi)充滿相變蓄冷材料。
[0014] 優(yōu)選的，所述封裝體呈球狀、橢圓狀或圓柱狀；所述封裝體的材料為金屬或塑料。
[0015] 優(yōu)選的，所述相變蓄冷材料為四丁基溴化銨水溶液、十四烷、十五烷中的任意一種 或由十四烷和十五烷組成的混和物。相變蓄冷材料不僅限于上述材料，還可為其他液體石 蠟材料。
[0016] 優(yōu)選的，當(dāng)所述相變蓄冷材料為四丁溴化銨水溶液時，所述四丁基溴化銨水溶液 中的四丁基溴化銨的質(zhì)量濃度為25%~40%。
[0017] 優(yōu)選的，所述第二支管設(shè)有溫度傳感器，即所述溫度傳感器位于預(yù)熱板式換熱器 和過冷水板式換熱器之間。
[0018] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用其中的一種技術(shù)方案為：一種具有預(yù)熱冷量回收 機構(gòu)的過冷水式動態(tài)制冰系統(tǒng)，包括預(yù)熱冷量回收機構(gòu)、預(yù)熱栗、預(yù)熱板式換熱器和依次首 尾連接的蓄冰槽、制冰栗、過冷水板式換熱器和促晶器，所述蓄冰槽和制冰栗之間的管道與 預(yù)熱栗的進(jìn)水口連接，所述預(yù)熱栗的出水口與預(yù)熱板式換熱器的冷側(cè)進(jìn)口連接，所述制冰 栗與過冷水板式換熱器之間的管道與預(yù)熱板式換熱器的冷側(cè)出口連接；
[0019] 所述預(yù)熱冷量回收機構(gòu)包括冷量回收槽、多個密封的封裝體、循環(huán)栗、第一開關(guān)閥 和第二開關(guān)閥，所述冷量回收槽的進(jìn)口通過第一管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)出口連接， 所述冷量回收槽的出口通過第二管道與預(yù)熱板式換熱器的熱側(cè)進(jìn)口連接；所述第一開關(guān)閥 設(shè)置于第一管道，所述第二開關(guān)閥設(shè)置于第二管道，所述第一開關(guān)閥和冷量回收槽之間的 部分第一管道連接有與空調(diào)末端連接的第三管道，所述第三管道設(shè)有第三開關(guān)閥；所述循 環(huán)栗設(shè)置于冷量回收槽與第二開關(guān)閥之間的第二管道，而所述循環(huán)栗與第二開關(guān)閥之間的 第二管道連接有與空調(diào)末端連接的第四管道，所述第四管道設(shè)有第四開關(guān)閥；所述冷量回 收槽設(shè)有與其進(jìn)口、出口相通的內(nèi)腔，多個所述封裝體填充于內(nèi)腔，位于內(nèi)腔的相鄰的兩個 封裝體之間具有間隙，所述封裝體內(nèi)充滿相變蓄冷材料。
[0020] 優(yōu)選的，所述封裝體呈球狀、橢圓狀或圓柱狀；所述封裝體的材料為金屬或塑料。
[0021] 優(yōu)選的，所述相變蓄冷材料為四丁基溴化銨水溶液、十四烷、十五烷中的任意一種 或由十四烷和十五烷組成的混和物。相變蓄冷材料不僅限于上述材料，還可為其他液體石 蠟材料。
[0022] 優(yōu)選的，當(dāng)所述相變蓄冷材料為四丁溴化銨水溶液時，所述四丁基溴化銨水溶液 中的四丁基溴化銨的質(zhì)量濃度為25%~40%。
[0023] 優(yōu)選的，所述制冰栗與過冷水板式換熱器之間的管道設(shè)有溫度傳感器，所述制冰 栗與過冷水板式換熱器之間的管道與預(yù)熱板式換熱器的冷側(cè)出口的連接處位于溫度傳感 器與制冰栗之間。
[0024] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果：
[0025] 1、本發(fā)明主要由蓄冰槽、制冰栗、預(yù)熱板式換熱器、過冷水板式換熱器和促晶器構(gòu) 成，通過在系統(tǒng)中增加預(yù)熱冷量回收機構(gòu)，此預(yù)熱冷量回收機構(gòu)的管路簡單，且占用空間體 積少。
[0026] 2、本發(fā)明采用主要由冷量回收槽、多個密封的封裝體、循環(huán)栗、第一開關(guān)閥、第二 開關(guān)閥和第四開關(guān)閥構(gòu)成的預(yù)熱冷量回收機構(gòu)吸收預(yù)熱板式換熱器傳遞出的冷量，這利用 預(yù)熱冷量回收