[发明专利]系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统

说明书

技术领域

一种系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统，一种利用夜晚用电谷期低价电力，开动高温型水冷压缩冷凝机组制冷，应用“焦耳-汤姆逊”定律的“节流冷效应”原理，把高温、高压冷媒液体节流后直接送入蒸发器内蒸发，吸收蓄冰槽内水的显热和潜热，制冰、蓄冷的空调系统。蓄冰槽设置两个不同温度的冷源，一个冷源以大温差供冷方式，为温湿度分控空调末端系统中的干式空调末端设备，提供8℃～18℃的冷冻水，消除全部显热负荷和少量潜热负荷，对室内空气进行降温处理；另外一个冷源把5℃～7℃的冷冻水，送入新风设备，对新风深度除湿(机械露点12℃)，消除全部潜热负荷及部分显热负荷，实现室内空气除湿。本系统由双温蓄冰系统和温湿度分控空调末端系统、PLC智能控制系统等组成。

系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统，以滿负荷蓄冰代替部分负荷蓄冰的新理念，全面超越了现在世界上所有的蓄冰空调系统。采用了三项技术创新措施：(1)、增加蓄冰槽体积30％，采用8℃～18℃大温差供水的模式(2)采用温湿度双控空调运行模式(3)、选用比额定制冷量大25～30％的高温型水冷压缩冷凝机组做为蓄冰冷源模式。使双冷源蓄冰槽的蓄冷量比常规的动态、静态、直接蒸发式蓄冰空调系统的蓄冷量增加24～51％以上。为白天空调系统提供8～14小时的冷负荷，白天不开制冷主机、冷却水泵、冷却塔等设备，只开冷冻水泵供冷，节约白天空调运行费用85％以上。

系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统，不使用双工况制冷主机，不使用乙二醇载冷剂和乙二醇泵，不使用冰盘管，采用直接蒸发式蒸发器制冰、蓄冷，使蓄冰空调设备初投资费用降低45％以上，造价比常规集中式空调系统增加25～30％左右，投资回收期不到两年。

PLC智能控制系统的使用，使双温蓄冰系统和温湿度分控空调末端系统全部在高能效比状况下运行。温度、湿度分别控制，提高了温度、湿度的控制精度，使系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统系成为除了舒适性空调外，工艺性空调、工业空调、洁净空调都适用的空调系统。使世界上所有空调系统简单化、统一化。

系列化直接蒸发式冰-水蓄冷双冷源空调系统系，以滿负荷制冰蓄冷代替部分负荷制冰蓄冷的新理念，全面超越了现在世界上所有的蓄冰空调系统。是一种新型冰蓄冷、水蓄冷综合供冷系统。是整合了温湿度分控空调系统、大温差供冷空调系统、直接蒸发式蓄冰空调系统、水蓄冷空调系统的各种优点、优势而发明的创新型蓄冰空调系统。既能降低冰蓄冷空调系统的投资成本又能降低空调系统的运行费用，耗电量低，适用范围广泛，是名符其实的既节电又省钱的创新型蓄能空调系统。

背景技术

在全球气候变暖、世界不可再生资源日益减少、环境污染越来越严重的情况下，电力短缺成了经济发展的主要障碍之一。尤其是各种空调系统耗电量大，使用时间又与用电峰期重合，是典型的耗电大户。一般空调系统耗电量占写字楼耗电量的65％、占商场、酒店耗电量的60％、占企业工业用途、工艺性空调耗电量50％左右。所以，空调系统耗电成了日常尤其是白天电力短缺主要原因之一。尽量减少空调系统耗电量，是最有效的解决能源短缺问题的途径之一。

多年来，世界上一直采用蓄能空调系统即冰蓄冷、水蓄冷、共晶盐蓄冷系统来解决这一耗电难题，利用夜晚谷期电力制冷、制冰，把冷量贮存在冷水、冰和共晶盐中，第二天白天释放冷量，为空调系统提供部分冷负荷，减少空调制冷主机、水泵运行台数和运行时间，尤其是在用电峰期，减少用电负荷，达到移峰填谷的目的。

世界蓄能空调技术由来已久，冰蓄冷技术应用最为广泛。水蓄冷因为是显热蓄冷，初投资虽然比冰蓄冷少，但是蓄冷水池或蓄冷水罐容积庞大，占地面积和占用空间位置大，发展受到限制；共晶盐蓄冷由于成本过高，发展也受到限制。

冰蓄冷空调技术在国内外应用多年，是一种成熟的蓄冷空调技术。冰蓄冷又分静态冰蓄冷和动态冰蓄冷两种形式，近年来又有直接蒸发式蓄冰空调系统出现。但是，无论哪种冰蓄冷方式，都是以转移白天空调部分负荷为前提，利用夜晚谷期低价电力，制冰、蓄冷，减少白天用电峰期空调用电量。到目前为止，没有一个冰蓄冷空调系统，能在夜间8小时谷期用电时段内制冰蓄冷，为白天空调系统提供全部热湿负荷，现在所有蓄冰空调系统都采用部分负荷制冰蓄冷的方式制冰、蓄冷，蓄冰率都不超过55％，最经济的制冰蓄冷量是空调系统热湿总负荷的35～50％，如果超过50％，回收期超过3年以上。则初投资费用高，回收期更长，就失去了蓄冰空调的意义和价值。