一種冰蓄冷空調(diào)及冰蓄冷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冰蓄冷領(lǐng)域，尤其涉及一種冰蓄冷空調(diào)及冰蓄冷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在國內(nèi)大城市中，電力需求在一天24小時內(nèi)分布極不平衡，用電高峰一般集中在早上8點(diǎn)到下午6點(diǎn)，而用電低谷一集中在晚上9點(diǎn)到次日6點(diǎn)，據(jù)此，國家制定了峰谷電價政策，峰谷電價差達(dá)到4倍以上。因此，利用夜間電網(wǎng)低負(fù)荷的廉價電力進(jìn)行制冰，并在白天用電緊張的情況下利用所制得的冰作為冷源提供給需要供冷的場所，實(shí)現(xiàn)移峰填谷成為人們研究的熱點(diǎn)。
[0003]目前，在用電量大的城市中空調(diào)用電就占到了 30%以上，冰蓄冷制冰系統(tǒng)也逐漸被應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中以達(dá)到移峰填谷的目的，在現(xiàn)有技術(shù)中，冰蓄冷制冰系統(tǒng)主要采用“冰盤管”蓄冷系統(tǒng)，具體為:將盤管放置于蓄冰桶內(nèi)，流經(jīng)所述盤管內(nèi)的冷媒與所述蓄冰桶內(nèi)的水進(jìn)行熱交換使得所述盤管外表面結(jié)冰儲存冷量，在融冰吸熱時，盤管外表面的冰融化釋放冷量，從而實(shí)現(xiàn)冰蓄冷功能。
[0004]在上述過程中，由于隨著冰層厚度的增加，傳熱熱阻逐漸增大，使得系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度不斷降低，這樣，造成系統(tǒng)的能效非常低下，并且，隨著傳熱熱阻的不斷增大，使得冰層厚度越大越難結(jié)冰，使得結(jié)冰率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于，提供一種冰蓄冷空調(diào)及冰蓄冷方法。通過循環(huán)進(jìn)行制冰和冰剝離過程，能夠在傳熱熱阻較小的情況下不斷進(jìn)行蓄冰，提高系統(tǒng)的能效以及結(jié)冰率。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種冰蓄冷空調(diào)，包括:蓄冰桶以及換熱器，所述換熱器包括冷媒進(jìn)口與冷媒出口 ；其特征在于，
[0008]所述換熱器放置于所述蓄冰桶內(nèi)，所述換熱器包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的冷媒流道，所述殼體包括換熱面與非換熱面，且與所述蓄冰桶的底部相對的面為非換熱面；
[0009]當(dāng)冷媒通過節(jié)流減壓正向流經(jīng)所述冷媒流道時，與所述換熱面接觸的水冷卻結(jié)冰；
[0010]當(dāng)冷媒逆向流經(jīng)所述冷媒流道時，與所述換熱面接觸的冰部分融化，而使得冰在浮力作用下朝上脫離所述換熱面。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述殼體為長方體結(jié)構(gòu)。
[0012]可選的，所述長方體結(jié)構(gòu)包括一個非換熱面，所述長方體結(jié)構(gòu)通過所述非換熱面放置在所述蓄冰桶底部。
[0013]進(jìn)一步地，所述非換熱面的長為0.4-1.5m，寬為0.4-1.5m。
[0014]優(yōu)選的，所述長方體結(jié)構(gòu)的高為0.005-0.01m。
[0015]可選的，所述冷媒出口還與所述空調(diào)室內(nèi)機(jī)的進(jìn)氣管連通。
[0016]優(yōu)選的，所述換熱器為微通道換熱器。
[0017]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種冰蓄冷方法，應(yīng)用于上述所述的冰蓄冷空調(diào)，包括:
[0018]接收第一指令，所述第一指令用于指示空調(diào)進(jìn)入蓄冰模式，包括:
[0019]步驟I)控制冷媒通過節(jié)流減壓正向流經(jīng)所述換熱器，使得與所述換熱器的換熱面接觸的水冷卻結(jié)冰；
[0020]步驟2)控制冷媒逆向流經(jīng)所述換熱器，使得與所述換熱器的換熱面接觸的冰部分融化，從而使冰在浮力作用下脫離所述換熱面；
[0021]循環(huán)執(zhí)行步驟I)與步驟2)進(jìn)行蓄冰。
[0022]優(yōu)選的，步驟I)中結(jié)冰的厚度為4.5-5.5mm。
[0023]可選的，所述方法還包括:
[0024]接收第二指令，所述第二指令用于指示空調(diào)進(jìn)入釋冷模式，包括:
[0025]控制冷媒正向流經(jīng)所述換熱器，使得所述蓄冰桶內(nèi)的冰吸熱釋冷，得到過冷液體，所述過冷液體流經(jīng)所述空調(diào)室內(nèi)機(jī)為需冷場所供冷。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供一種冰蓄冷空調(diào)及冰蓄冷方法。通過在所述蓄冰桶內(nèi)放置換熱器，使得所述換熱器的非換熱面與所述蓄冰桶的底部相對設(shè)置，在控制冷媒正向流經(jīng)所述換熱器時，壓縮機(jī)排出冷媒到油分離器，使得所述冷媒經(jīng)過所述油分離器處理后再經(jīng)四通閥進(jìn)入室外換熱器吸熱，得到冷媒液體，繼而經(jīng)過換熱器中的電子膨脹閥得到氣液混合物再進(jìn)入換熱器吸熱后通過四通閥回到壓縮機(jī)，使得與所述換熱器的換熱面接觸的水冷卻結(jié)冰，再控制冷媒逆向流經(jīng)所述換熱器時，控制四通閥換向，控制壓縮機(jī)排出冷媒到油分離器，使得所述冷媒經(jīng)過所述油分離器處理后再經(jīng)四通閥進(jìn)入換熱器放熱，得到氣液混合物，繼而經(jīng)過室外換熱器得到冷媒液體通過四通閥回到壓縮機(jī)，與所述換熱器的換熱面接觸的冰部分融化而冰在浮力作用下脫離所述換熱面；其中，由于非換熱面不結(jié)冰，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)在所述換熱面上再次結(jié)冰以及冰剝離，防止冰的厚度加大而使得傳熱熱阻增大，能夠在降低每一次制冰的傳熱熱阻的同時，經(jīng)過多次結(jié)冰、剝離，能夠提高總的結(jié)冰率，從而能夠提高系統(tǒng)能效。克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用盤管換熱，當(dāng)在所述盤管上結(jié)冰時隨著冰層厚度的增大，使得傳熱熱阻增大，從而使得系統(tǒng)能效較低以及結(jié)冰率較小的缺陷。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)中蓄冰桶以及換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種流經(jīng)換熱器的冷媒的蒸發(fā)溫度與冰層厚度的關(guān)系圖；
[0033]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓縮機(jī)功率與蒸發(fā)溫度的關(guān)系擬合曲線圖；
[0035]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種結(jié)冰以及冰剝離循環(huán)次數(shù)與總功耗的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0038]參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種冰蓄冷空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:蓄冰桶I以及換熱器2，所述換熱器2包括冷媒進(jìn)口 21與冷媒出口 22 ;所述換熱器2放置于所述蓄冰桶I內(nèi)，所述換熱器2包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)部的冷媒流道，所述殼體包括換熱面A與非換熱面B，且與所述蓄冰桶I的底部相對的面為非換熱面B ;
[0039]當(dāng)冷媒通過節(jié)流減壓正向流經(jīng)所述冷媒流道時，與所述換熱面A接觸的水冷卻結(jié)冰；
[0040]當(dāng)冷媒逆向流經(jīng)所述冷媒流道時，與所述換熱面A接觸的冰部分融化，而使得冰在浮力作用下朝上脫離所述換熱面A。
[0041]其中，需要說明的是，在現(xiàn)有技術(shù)中，參見圖2，所述換熱器2的冷媒進(jìn)口 21與空調(diào)的室外換熱器3的出口連通，且所述換熱器2的冷媒進(jìn)口 21處設(shè)置有電子膨脹閥4，所述換熱器2的冷媒出口 22與空調(diào)的四通閥5連通，所述四通閥5與壓縮機(jī)6連通，從而形成制冷回路。
[0042]其中，所述冷媒通過節(jié)流減壓正向流經(jīng)所述冷媒流道是指:壓縮機(jī)6排出高溫高壓氣態(tài)冷媒到油分離器(圖中未示出)，使得所述氣態(tài)冷媒經(jīng)過所述油分離器處理后再經(jīng)四通閥5進(jìn)入室外換熱器3吸熱，得到冷媒液體，繼而經(jīng)過換熱器2冷媒進(jìn)口處的電子膨脹閥4得到氣液混合物進(jìn)入換熱器2吸熱，而后得到低溫低壓的冷媒氣體通過四通閥5回到壓縮機(jī)；所述冷媒逆向流經(jīng)所述冷媒流道是指:控制所述室外四通閥5換向，控制壓縮機(jī)6排出高溫高壓氣態(tài)冷媒到油分離器，使得所述氣態(tài)冷媒經(jīng)過所述油分離器處理后再經(jīng)所述四通閥5進(jìn)入換熱器2放熱，得到氣液混合物，繼而經(jīng)過室外換熱器3吸熱得到過熱冷媒通過所述室外四通閥5回到壓縮機(jī)6。在此過程中，所述換熱器2相當(dāng)于一個空調(diào)室內(nèi)機(jī)，先經(jīng)過制冷循環(huán)使得所述蓄冰桶I內(nèi)的水放熱結(jié)冰，再經(jīng)過制熱