双模块供热制冰一体装置的制作方法

本发明涉及供冷供热，尤其涉及一种双模块供热制冰一体装置。

背景技术：

1、常规制冰机组运行时，机组从20℃的自来水中吸热变成-15℃的冰要经过两个阶段：自来水的预冷(无相变)阶段与制冰(凝固相变)阶段。其中预冷阶段，机组从20℃的自来水中吸收显热变成0℃的水，第二阶段从0℃的自来水中吸收潜热(凝固相变)变成0℃的冰，以及从0℃的冰继续降温至-15℃的冰供商品化销售。

2、由于两个阶段的蒸发温度差别较大，预冷阶段制冰机蒸发温度一般处于0～10℃。而制冰阶段蒸发温度较低，一般处于-15℃左右。

3、由于制冰机组中的自来水往往从常温状态(20℃)开始预冷，达到一定过冷度后才能进入制冰阶段，而这两个阶段分别为无相变传热与有相变传热，有相变传热的速率是无相变的1.5～3倍。若基于制冰阶段选取合适传热功率的热泵机组，则热泵机组运行预冷阶段时，会制约热泵机组制冷能力的发挥，导致热泵机组运行预冷阶段时能效较低。相反，若基于预冷阶段选取合适传热功率的热泵机组，又会造成热泵机组运行制冰阶段时能力不够。

4、因此，按照单一传热功率的热泵机组制约了制冰机制冰能力的发挥。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双模块供热制冰一体装置，以实现运行预冷阶段和制冰阶段均保持较高能效。

2、本发明提供一种双模块供热制冰一体装置，包括：

3、预冷模块，所述预冷模块包括第一热泵机组，所述第一热泵机组对常温水进行制冷，形成预冷水；

4、制冰模块，所述制冰模块包括第二热泵机组，所述第二热泵机组对所述预冷水进行制冷，形成冰块；

5、其中，所述第二热泵机组的制冷功率大于所述第一热泵机组的制冷功率。

6、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第一热泵机组包括第一传热回路，所述第一传热回路上依次连接第一冷凝器、第一膨胀阀、第一蒸发器和第一压缩机，所述第一传热回路内设有冷媒；

7、其中，所述第一蒸发器包括第一换热通路和第二换热通路，所述第一换热通路和所述第二换热通路之间能够进行换热，所述第一换热通路与所述第一传热回路连通，所述第二换热通路通入常温水，通过所述第一换热通路和所述第二换热通路之间进行换热对所述常温水进行制冷，形成所述预冷水。

8、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第二热泵机组包括第二传热回路，所述第二传热回路上依次连接第二冷凝器、第二膨胀阀、第二蒸发器和第二压缩机，所述第二传热回路内设有冷媒；

9、其中，所述第二蒸发器对所述预冷水进行制冷，形成冰块。

10、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第二热泵机组还包括：

11、制冷箱，所述制冷箱内通入所述预冷水；

12、所述第二蒸发器包括第三换热通路和第四换热通路，所述第三换热通路和所述第四换热通路之间能够进行换热，所述第三换热通路与所述第二传热回路连通，所述第四换热通路设于所述制冷箱内，对所述制冷箱内的所述预冷水进行制冷，形成冰块。

13、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第一热泵机组还包括：

14、第一储液罐，所述第一储液罐设于所述第一传热回路上。

15、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，第一冷凝器包括第五换热通路和第六换热通路，所述第五换热通路和所述第六换热通路之间能够进行换热，所述第五换热通路与所述第一传热回路连通，所述第六换热通路连接供热端，对所述供热端的水进行加热。

16、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第二热泵机组还包括：

17、第二储液罐，所述第二储液罐设于所述第二传热回路上。

18、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第一热泵机组还包括：

19、第一气液分离器，设于所述第一传热回路上。

20、根据本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，所述第二热泵机组还包括：

21、第二气液分离器，设于所述第二传热回路上。

22、有益效果：本发明提供的一种双模块供热制冰一体装置，包括预冷模块和制冰模块，预冷模块包括第一热泵机组，第一热泵机组对常温水进行制冷，形成预冷水，制冰模块包括第二热泵机组，第二热泵机组对预冷水进行制冷，形成冰块，第二热泵机组的制冷功率大于第一热泵机组的制冷功率，将水制冰的过程设置为水预冷运行阶段和水制冰运行阶段，分别由预冷模块的第一热泵机组进行水预冷，由制冰模块的第二热泵机组进行水制冰，并分别按照水预冷运行阶段和水制冰运行阶段的工作参数配制第一热泵机组和第二热泵机组的制冷功率，使第二热泵机组的制冷功率大于第一热泵机组的制冷功率，再能够满足有相变传热和无相变传热过程的传热速率的同时，又提高了第一热泵机组在水预冷阶段和第二热泵机组在水制冰的能效，也进一步的提高了双模块供热制冰一体装置的制冰效率。

技术特征：

1.一种双模块供热制冰一体装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第一热泵机组(1)包括第一传热回路(11)，所述第一传热回路(11)上依次连接第一冷凝器(12)、第一膨胀阀(13)、第一蒸发器(14)和第一压缩机(15)，所述第一传热回路(11)内设有冷媒；

3.根据权利要求1所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第二热泵机组(2)还包括：

5.根据权利要求2所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第一热泵机组(1)还包括：

6.根据权利要求5所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，第一冷凝器(12)包括第五换热通路(19)和第六换热通路(20)，所述第五换热通路(19)和所述第六换热通路(20)之间能够进行换热，所述第五换热通路(19)与所述第一传热回路(11)连通，所述第六换热通路(20)连接供热端，对所述供热端的水进行加热。

7.根据权利要求3或4所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第二热泵机组(2)还包括：

8.根据权利要求5所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第一热泵机组(1)还包括：

9.根据权利要求7所述的双模块供热制冰一体装置，其特征在于，所述第二热泵机组(2)还包括：

技术总结
本发明涉及供冷供热技术领域，提供一种双模块供热制冰一体装置，包括预冷模块和制冰模块，预冷模块包括第一热泵机组，第一热泵机组对常温水进行预冷，形成预冷水，制冰模块包括第二热泵机组，第二热泵机组对预冷水进行制冷，形成冰块，第二热泵机组的制冷功率大于第一热泵机组的制冷功率，将水制冰的过程设置为水预冷运行阶段和水制冰运行阶段，分别由预冷模块的第一热泵机组进行水预冷，由制冰模块的第二热泵机组进行水制冰，并分别按照水预冷运行阶段和水制冰运行阶段的工作参数配制第一热泵机组和第二热泵机组的制冷功率，再能够满足有相变传热和无相变传热过程的传热速率的同时，又提高了第一热泵机组在水预冷阶段和第二热泵机组在水制冰的能效。

技术研发人员：姜鉴明
受保护的技术使用者：西安中亚科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19