一种制冷、储冷和供冷的系统的制作方法

本实用新型涉及热能工程技术领域，是一种利用低谷电制冷、储冷和供冷的系统，可应用于冷库、数据中心冷却系统和民用制冷系统。

背景技术：

人民生活水平的日益提高带动了制冷技术的发展，低温冷藏、空调制冷等应用越来越普及，此种状况加速了能源综合利用新技术的不断革新升级，其中储热技术的作用越来越重要。相变材料具有较高的相变潜热，且在相变温度区间可维持恒温，因此在热量存储、削峰填谷等方面应用的越来越广泛。

利用相变材料进行蓄冷，并在需要时进行供冷的新型冷却技术已逐渐开始得到应用；中国专利CN201210444787.1提出一种相变蓄热型空调冷却水库，采用叉排形式将储热单元置于空调冷却水库内，以此增加相变储热单元与水的传热性能，但相变储热单元不易更换；中国专利CN201220185752.6提供了一种基于相变材料蓄冷的冷却水系统，在现有空调冷却水系统的基础上，引入相变材料蓄冷技术，利用夜间与白天的温差，通过蓄冷槽内的气液相变材料实现充冷和放冷，满足了空调制冷系统的使用要求，但气液相变材料在相变过程中的体积变化大，对蓄冷槽的工艺要求较高，增加了系统的制造成本；中国专利CN99244117.X提出一种以自来水为冷源的相变蓄冷空调器，其壳体壁面有进风门和排风门，内部为包含相变材料的叠层式密封容器，相变材料的相变温度为20 ^oC和25 ^oC，内设水道，水道进出口穿出密封容器串接在自来水管路中，利用此装置可有效将储存的冷量释放，但以自来水作为冷源时温度应用范围较窄。

技术实现要素：

本实用新型所要解决技术问题是提供一种制冷、储冷和供冷的系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：

一种制冷、储冷和供冷的系统，包括冷却水循环系统、用于为冷却水循环系统的循环水提供动力的循环泵、制冷单元、储冷单元和供冷单元，循环泵与制冷单元、储冷单元和供冷单元通过冷却水循环系统相互连通；制冷单元包括用于制冷的制冷机组、用于控制从循环泵输入至制冷机组的循环水的流量并检测循环水温度和压力的第一控制器、以及用于为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第一截止阀、第二截止阀、第一旁通阀；第一截止阀和第二截止阀分别位于制冷机组的入口侧和出口侧，第一控制器位于制冷机组之前；第一旁通阀与制冷机组并联相接；

储冷单元包括用于储冷的储冷罐、用于控制储冷罐内循环水的压力和检测其输出温度的第二控制器以及为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第三截止阀、第四截止阀、第二旁通阀；储冷罐位于制冷机组和供冷单元之间，第三截止阀和第四截止阀分别位于储冷罐的入口侧和出口侧，第二控制器位于储冷罐与第四截止阀之间；第二旁通阀与储冷罐并联相接；

供冷单元包括外接于其他冷却水设备用以将冷源提供至外界的冷用户以及用于为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第五截止阀、第六截止阀和第三旁通阀；第五截止阀和第六截止阀位于冷用户的入口侧和出口侧，第三旁通阀与冷用户并联相接。

优选地，储冷罐内部固定连接有波纹板储冷模块，波纹板储冷模块包含有多个沿竖直方向或水平方向排列的且与储冷罐内壁固定连接的波纹板。

优选地，相邻的两个波纹板的波峰和波谷相错开设置。

优选地，波纹板通过焊接、螺栓或卡槽固定连接在储冷罐的内壁上。

优选地，波纹板由蓄冷材料以及封装于蓄冷材料外表面的封装层构成，所述蓄冷材料为显热蓄冷材料或相变蓄冷材料。

优选地，封装层的材质为铜、铝、钢或铁。导热性能良好，以提高储冷材料与冷却水的换热效率。

优选地，储冷罐的罐体的材质为泡沫塑料、蛭石、泡沫玻璃或陶瓷纤维。所述的几种绝热材料为低导热系数材料，其绝热性能良好。

优选地，储冷单元具有多个储冷罐，多个储冷罐以集中或分布的方式设置。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的制冷、储冷和供冷的系统，采用波纹板错位拼接的方式组成储冷罐内的冷却水通道，解决了目前蓄冷式循环水系统中储冷材料换热效率低的问题，增大了单位体积储冷材料的换热面积；阀控设计及波纹板拼接便于储冷罐和储冷模块的更换维修，易于工艺放大并减少动力设备的投入量，在降低维修成本的同时可保证用户连续使用冷量。本实用新型提高了换热性能且储冷单元更换方便，可有效满足冷库和空调机组等设备的供冷需求。

附图说明

图1为本实用新型的制冷、储冷和供冷的系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型的波纹板的截面结构示意图（部分）；

其中：1、循环泵；2、制冷机组；3、第一控制器；4、第一截止阀；5、第二截止阀； 6、第一旁通阀；7、储冷罐；8、波纹板；9、封装层；10、储冷材料；11、第二控制器；12、第三截止阀；13、第四截止阀；14、第二旁通阀；15、冷用户；16、第五截止阀；17、第六截止阀；18、第三旁通阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1 、图2所示，一种制冷、储冷和供冷的系统，包括冷却水循环系统、用于为冷却水循环系统的循环水提供动力的循环泵1、制冷单元、储冷单元和供冷单元，循环泵1与制冷单元、储冷单元和供冷单元通过冷却水循环系统相互连通；制冷单元包括用于制冷的制冷机组2、用于控制从循环泵1输入至制冷机组2的循环水的流量并检测循环水温度和压力的第一控制器3、以及用于为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第一截止阀4、第二截止阀5、第一旁通阀6；第一截止阀4和第二截止阀5分别位于制冷机组2的入口侧和出口侧，第一控制器3位于制冷机组2之前；第一旁通阀6与制冷机组2并联相接；储冷单元包括用于储冷的储冷罐7、用于控制储冷罐7内循环水的压力和检测其输出温度的第二控制器11以及为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第三截止阀12、第四截止阀13、第二旁通阀14；储冷罐7位于制冷机组2和供冷单元之间，第三截止阀12和第四截止阀13分别位于储冷罐7的入口侧和出口侧，第二控制器11位于储冷罐7与第四截止阀13之间；第二旁通阀14与储冷罐7并联相接；供冷单元包括外接于其他冷却水设备用以将冷源提供至外界的冷用户15以及用于为冷却水循环系统切换不同的循环回路的第五截止阀16、第六截止阀17和第三旁通阀18；第五截止阀16和第六截止阀17位于冷用户15的入口侧和出口侧，第三旁通阀18与冷用户15并联相接。

进一步地，储冷罐7内部固定连接有波纹板储冷模块，波纹板储冷模块包含有多个沿竖直方向或水平方向排列的且与储冷罐7内壁固定连接的波纹板8。相邻的两个波纹板8的波峰和波谷相错开设置。波纹板8通过焊接、螺栓或卡槽固定连接在储冷罐7的内壁上。波纹板8由蓄冷材料10以及封装于蓄冷材料10外表面的封装层9构成，蓄冷材料10为显热蓄冷材料或相变蓄冷材料。

封装层9的材质为铜、铝、钢或铁。储冷罐7的壳体的材质为泡沫塑料、蛭石、泡沫玻璃或陶瓷纤维。

本实用新型的另一方面，储冷单元可以有多个储冷罐7，多个储冷罐7以集中或分布的方式设置。

本实用新型的制冷、储冷和供冷的系统不同情况下的操作步骤是：

在夜间低价谷电期间进行储冷过程，具体操作为：开启循环泵1，关闭第一旁通阀6、第二旁通阀14、第五截止阀16和第六截止阀17，打开第一截止阀4、第二截止阀5、第三截止阀12、第四截止阀13和第三旁通阀18，此时制冷机组2与储冷罐7的冷却水通道接通，制冷机组2通过循环冷却水对储冷罐7内的波纹板储冷模块充冷，利用第二控制器11可判断充冷是否完成；

白天峰电期间进行供冷过程，具体操作为：开启循环泵1，关闭第一截止阀4、第二截止阀5、第二旁通阀14和第三旁通阀18，打开第一旁通阀6、第三截止阀12、第四截止阀13、第五截止阀16和第六截止阀17，此时冷用户15与储冷罐7的冷却水通道接通，储冷罐7内的波纹板储冷模块进行供冷，保证了冷用户15的冷量需求；

在供冷期间，若需要维修储冷罐7时或者当第二控制器11显示循环水温度过高时，可执行紧急供冷过程，具体操作为：开启循环泵1，关闭第一旁通阀6、第三截止阀12、第四截止阀13和第三旁通阀18，打开第一截止阀4、第二截止阀5、第二旁通阀14、第五截止阀16和第六截止阀17，利用制冷机组2进行紧急供冷，保证冷用户15正常的冷量利用，同时可对储冷罐7进行维修。

综上，本实用新型的制冷、储冷和供冷的系统在低谷用电期间接通制冷机组和储冷罐，通过制冷机组对储冷罐内的波纹板储冷模块充冷，储冷模块内的储冷材料进行相变蓄冷；在用电高峰接通储冷罐和冷用户，通过循环水将储冷罐中波纹板储冷模块储存的冷量释放，以满足冷用户需求；本实用新型采用波纹板错位拼接的方式组成储冷罐内的冷却水通道，解决了目前蓄冷式循环水系统中储冷材料换热效率低的问题，增大了单位体积储冷材料的换热面积；阀控设计及波纹板拼接便于储冷罐和储冷模块的更换维修，易于工艺放大并减少动力设备的投入量，在降低维修成本的同时可保证用户连续使用冷量。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，且本实用新型不限于上述的实施例，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。