[发明专利]一种分布式制冰装置及方法

说明书

一种分布式制冰装置及方法，包括制冰机本体，在制冰机本体上安装有燃料电池堆，在燃料电池堆内还设置有与接水盘、水蒸发盘和储水箱相连通的电堆冷却管路。本发明所需电能均由燃料电池电堆提供，同时其融化产物可以对燃料电池电堆进行有效地冷却，电堆运行产物和融化产物能够对循环工质进行预冷，本发明以燃料电池作为主要电力来源的独立制冰装置，使布置更加灵活应用范围更加广泛，通过燃料电池电堆提供稳定充足的电力供压缩机做功实现制冰功能，运行过程中的融化产物可以用来冷却燃料电池电堆以保障其高效稳定运行，同时燃料电池的运行产物还可以进行补水。

技术领域

本发明涉及一种制冰装置及方法，具体涉及一种分布式制冰装置及方法。

背景技术

在生产生活过程中，冰有助于提升饮料的口感及一些物品的储存，因此一些基于这些目的的制冰装置也得到越来越多的应用。商用制冰装置作为一种整体式产冰、储冰装置，在生活、生产和科研等方面均有广泛的用途。这一类制冰装置主要有喷淋式、流水式和浸入式等。这三种装置大都需要依赖于电网提供电力，这在对电网带来很大的用电压力的同时，也会因电网“限电”“停电”等问题影响其稳定运行。另外，由于制冰装置依托于固定的电力网络，其使用范围局限于某一固定区域，这使得设备在移动过程中有很大的不便，针对一些电网未能达到的区域诸如边疆、沙漠、荒岛等，制冰装置也都得不到稳定便捷的使用。另外，在制冰过程中产生的融化产物尚未得到很好的利用，这在一定程度上也造成了能源的浪费。

燃料电池技术是一种新型发电技术，该技术可以将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能，具有高效、无污染、无噪声、可靠性高、模块化、对负载变化可以快速响应等显著优点，被认为是解决能源危机的终极方案。基于上述优点，燃料电池技术在分布式能源技术中也得到了越来越多的应用。

但是，在燃料电池运行过程中，其长时间工作会产生大量热量，其生成产物未能得到有效处理，这些问题一直影响基于燃料电池的分布式能源装置的高效稳定运行。因此，一种更加节能环保高效稳定的制冰装置亟待出现。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种持续稳定、高效节能、环境友好、功能丰富的分布式制冰装置及方法。其通过燃料电池获得稳定的电能并通过融化产物对燃料电池进行有效地冷却。在运行过程中，装置所需全部电能均由燃料电池提供，同时其储冰盒内的融化产物可以对燃料电池进行有效地冷却。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：包括制冰机本体以及设置在制冰机本体上的储水箱、冷凝器、蒸发器、制冰盘、冰铲、储冰盒、托盘、压缩机、水蒸发盘和四通阀；其中压缩机工质出口与冷凝器相连，压缩机工质出口还与蒸发器相连，工质经蒸发器后通过水蒸发盘与压缩机工质入口相连；

在制冰机本体上还安装有燃料电池堆，在燃料电池堆内还设置有入口与接水盘相连通的电堆冷却管路，燃料电池堆的阴极室出口及电堆冷却管路的出口通过四通阀与水蒸发盘和储水箱相连。

所述的储水箱为压力容器，采用不锈钢保温箱、承压保温箱或玻璃钢保温箱，存储溶液应为水、糖浆或碳酸等所需液体。

所述冷凝器应是空气冷却式冷凝器应是百叶窗式冷凝器、钢丝盘管式冷凝器、内藏式冷凝器和翅片式冷凝器。

所述的蒸发器采用铝合金复合板式蒸发器、蛇形盘管式蒸发器、光管盘式蒸发器、单侧翅片式蒸发器或翅片管式蒸发器。

所述的制冰盘设有水位感应器，能根据水位高低控制储水箱出口开闭。

所述的储冰盒为压力容器，采用不锈钢保温箱、承压保温箱或玻璃钢保温箱，内部设有冰量感应器用于根据储冰量多少控制整机运行以及滤网用于冰水分离，滤网下面可以填充吸水材料如海绵等；同时储冰盒出口可以直接与饮料分配机直接连通。