[发明专利]一种新型二氧化碳冰蓄冷系统

说明书

本发明公开了一种新型二氧化碳冰蓄冷系统。本发明系统蓄冷时，CO₂制冷剂在蒸发器中蒸发吸收蓄冰槽中水的热量，将冷量储存在蓄冰槽中，之后CO₂制冷剂进入气液分离器，经气液分离分离出的液体制冷剂重新回到蒸发器，气体制冷剂进入电磁式压缩膨胀一体机的压缩缸，经压缩后CO₂气体制冷剂的流经气体冷却器放热后分成两路，一路流入电磁式压缩膨胀一体机的膨胀缸完成膨胀降压，另一路流经节流阀节流降压，完成降压后的两路制冷剂汇合后重新流入蒸发器相变换热，将冷量储存在蓄冰槽中。本发明提高了冰蓄冷系统制冰工况下的性能，从而提高整个冰蓄冷系统的效率。

技术领域

本发明涉及冰蓄冷系统领域，更具体的说是涉及一种通过提高蓄冷循环的效率从而提高整体效率的冰蓄冷系统。

背景技术

随着经济的发展，建筑中使用的中央空调系统日益增多，不但使用电量增加，也造成昼夜用电的不平衡。转移尖锋用电，达到平衡供电，减少电力设备投资，节约制冷设备运行费用，是一项紧迫的任务。冰蓄冷是实现这个目标的重要手段之一。而且近年来人们对环境保护要求进一步加深,氟利昂类制冷剂因其对大气臭氧层有破坏作用而受到限制,目前国际上已达成完全禁用CFC类、逐渐限制使用HCFC类制冷剂的共识。

冰蓄冷系统在制冰工况下的性能对整个系统的运行性能有着重要的影响，同时也影响着整个系统的运行效率。传统的冰蓄冷系统在电价低谷段需要在制冰工况下制冰蓄冷，而在制冰工况下，制冰运行期间为了得到0℃的冰，制冷机的蒸发温度往往需要降低至-8℃以下，由于蒸发温度降低，系统的效率明显下降，从而造成夜间冰蓄冷过程制冷机运行的性能系数(COP)的降低，造成了能源的浪费。

综上所述，对于冰蓄冷系统，提出一种保护环境且效率较高的制冷系统去完成制冰过程是必要的。

发明内容

本发明是为了克服冰蓄冷系统制冰工况效率较低，以及采用传统氟利昂做制冷剂会破坏臭氧层等问题，提出了一种采用新型高效CO₂制冷系统来完成制冰过程的冰蓄冷系统，设计简单合理，提高了冰蓄冷系统的效率，起到了节能环保，转移尖峰用电的效果。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术手段：

本发明一种新型CO₂制冷系统，由制冷系统、蓄冰槽和用冷系统三部分组成，所述制冷系统包括气液分离器1、电磁式压缩膨胀一体机2、气体冷却器3、节流阀4、蒸发器5；蒸发器5制冷剂出口管路与气液分离器1进口相连，气液分离器1出口与电磁式压缩膨胀一体机2的压缩缸进口相连，电磁式压缩膨胀一体机2的压缩缸出口与气体冷却器3进口管路相连，气体冷却器3出口分两路，一路经节流阀4；一路经电磁式压缩膨胀一体机2的膨胀缸，节流阀4出口与膨胀缸出口管路汇合后与蒸发器5进口相连；

所述用冷系统包括热交换器6、载冷剂泵7、冷却器8，热交换器6出口与载冷剂泵7入口管路相连，载冷剂泵7出口管路与冷却器8的入口相连，冷却器8的出口管路与热交换器6进口相连，蒸发器5和热交换器6放置于蓄冰槽内。

本发明采用电磁驱动的压缩膨胀一体机代替传统CO₂制冷循环中压缩机，压缩膨胀一体机两个缸体分别作为作为压缩缸和膨胀缸完成CO₂压缩与膨胀过程，膨胀过程产生的膨胀功直接用于CO₂压缩过程，压缩过程耗能不足部分由电磁驱动补充，且压缩膨胀一体机中的膨胀缸与节流阀并联一同完成制冷剂的降压过程；CO₂制冷系统运行制冰时，CO₂制冷剂经气体冷却器分为两路，一路流入压缩膨胀一体机的膨胀腔进行膨胀降压，另一路流经节流阀进行节流降压，完成降压后两路CO₂制冷剂汇合流入蒸发器蒸发将冷量储存在蓄冰槽中，出蒸发器的CO₂制冷剂流入气液分离器，经分离后的气体制冷剂进入压缩膨胀一体机的压缩腔进行压缩后进入气体冷却器，液体制冷剂重新回到蒸发器相变制冷，吸收蓄冰槽中热量，完成制冰过程。