[发明专利]一种复叠式过冷法蓄冰系统

说明书

本发明公开了一种复叠式过冷法蓄冰系统，包括冷水机组、双向泵、低温冷凝器、节流阀、压缩机、蒸发器、载冷剂泵、过冷却换热器、过冷却解除器、蓄冰槽、蓄冰泵、换热器和末端设备；冷水机组、双向泵、末端设备构成供冷回路；冷水机组、双向泵、低温冷凝器冷侧、换热器第一热侧构成制冷/预热回路；低温冷凝器热侧、节流阀、蒸发器冷侧和压缩机构成制冷剂回路；蒸发器热侧、过冷却换热器冷侧、载冷剂泵构成载冷剂回路；过冷却换热器热侧、过冷却解除器、蓄冰槽、蓄冰泵、换热器冷侧构成过冷回路。本发明运行可靠性高，能有效降低制冰系统的能耗，提高系统COP，同时制取的动态冰浆放冷速度快，换热效率高，大大降低运行成本和初投资。

技术领域

本发明涉及冰蓄冷领域，具体涉及一种复叠式过冷法蓄冰系统。

背景技术

蓄冷系统的应用可以提高城市或区域电网的供电效率，优化供电系统，转移电力高峰，平衡电网负荷，大幅降低用户电费支出。

蓄冷系统主要包括显热蓄冷和潜热蓄冷，冰蓄冷是利用水相变潜热的一种蓄冷方式，0℃的冰的蓄冷密度高达334KJ/kg，储存同样多的冷量，冰蓄冷所需的体积仅为水蓄冷的几十分之一，大大降低蓄冷体积，国内外建成的蓄冷工程中，75％以上均采用冰蓄冷系统。

传统的冰蓄冷系统一般采用冰盘管式制冰和冰球式制冰两种方式，该种方式一般采用双工况主机，蒸发温度低，能效比(COP)低，在制冰过程中双工况主机性能下降快，在放冷过程中融冰速度慢、换热效率低。

过冷水制冰利用水在低于0℃下保持亚稳态液体状态的特点，通过过冷解除装置实现动态冰浆的制取，结合复叠式制冷系统的应用，可以大幅降低运行能耗，且动态冰蓄冷系统具有取冷快、换热效率高等优点，具有更高的应用价值

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种能耗低、取冷快、换热效率高的复叠式过冷法蓄冰系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种复叠式过冷法蓄冰系统，包括冷水机组、双向泵、低温冷凝器、节流阀、压缩机、蒸发器、载冷剂泵、过冷却换热器、过冷却解除器、蓄冰槽、蓄冰泵、换热器、放冷泵和末端设备；

冷水机组、双向泵、末端设备依次连接构成供冷回路；蓄冰槽、放冷泵、末端设备依次连接构成放冷回路；

冷水机组、双向泵、低温冷凝器冷侧、换热器第一热侧依次连接构成制冷/预热回路；

低温冷凝器热侧、节流阀、蒸发器冷侧和压缩机依次连接构成制冷剂回路；蒸发器热侧、过冷却换热器冷侧、载冷剂泵依次连接构成载冷剂回路；过冷却换热器热侧、过冷却解除器、蓄冰槽、蓄冰泵、换热器冷侧依次连接构成过冷回路。

作为本发明的一种改进，所述的换热器还包括独立于第一热侧、且与换热器冷侧换热的第二热侧，第二热侧并联在压缩机与低温冷凝器热侧之间构成制冷剂预热回路。

作为本发明的一种改进，所述的换热器还包括独立于第一热侧和第二热侧、且与换热器冷侧换热的第三热侧，第三热侧与常温市政给水相连构成市政给水预热回路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、设置预热用的换热器，将从蓄冰槽中出流的低温水适当升温，完全消除低温水中夹带的冰晶，防止冰堵现象发生，有效保障了系统运行的稳定性。

2、换热器设置3个热侧，从而可以根据需要，利用合适的热源对蓄冰槽中出流的水进行预热，热源至少有以下4种：直接从冷水机组出来的7℃冷冻水；冷水机组出来的7℃冷冻水经低温冷凝器升温后的冷冻水回水；压缩机出口的高温制冷剂蒸汽；常温市政给水。

3、通过对配套阀组的控制，可以实现白天冷水机组单独供冷、白天蓄冰槽单独供冷、白天冷水机组和蓄冰槽联合供冷、夜间蓄冰、夜间冷水机组供冷+蓄冰五种工况。