地源热泵冰蓄冷中央空调浅析

4、地源热泵户型蓄冰中央空调机组结构形式探讨

对于地源热泵户型蓄冰中央空调，由于近年来国内研究地源热泵的成果较多，技术也趋于成熟，因此开发此类产品主要应集中在小型蓄冰上。作者认为地源热泵户型蓄冰中央空调应考虑如下问题：

1)双热力膨胀阀

热力膨胀阀是z*常用的节流元件，它是依靠蒸发器出口制冷剂的过热度大小来调整阀的开度，达到自动调节机组的制冷量以满足外界热负荷变化的需要。

热力膨胀阀的容量与制冷剂的质量流量、阀前后压差等制冷工况有关。由于空调工况与蓄冰工况的制冷剂流量、阀前后压差及运行特性等差别很大，2种工况采用同一膨胀阀显然是不合理的。特别是由于热力膨胀阀本身构造所限，其适用的温度及调节范围均小;另外，充液式热力膨胀阀在蓄冰工况下运行，其蒸发器出口过热度常比空调工况下大的多。膨胀阀容量过小，会造成蒸发器传热面积得不到充分利用，制冷量下降;若膨胀阀容量过大，则又会影响其调节性能，加大蒸发器出口温度的波动及过热度，制冷系统效率下降，严重会出现液击现象。

由于制冷主机在空调工况或在蓄冰工况下运转，一般均在额定负荷下工作，因此其运行条件都相对比较稳定，更适合采用双膨胀阀，即按空调工况和蓄冰工况分别选择热力膨胀阀，机组在空调工况下运行，使用空调用膨胀阀;在蓄冰工况下运行，使用蓄冰用膨胀阀。

为适应现代控制水平要求，采用电子膨胀阀更好，其制冷剂流量调节范围大，允许系统负荷波动大。据介绍和工程实践证明，在低负荷下，采用电子膨胀阀的冷水机组较用热力膨胀阀的机组运转效率高28%，且冷水温度可控制在±0.1℃范围。

2)双蒸发器

空调工况和蓄冰工况的蒸发温度差别较大，对同一台制冷压缩机，制冷量也有较大差别。为了提高蒸发器的传热效率和保证制冷压缩机的良好回油，机组应配置两台蒸发器，一台用于电力低谷段蓄冰，一台用于电力高峰段释冷量不足时，制取冷冻水供空调使用。

采用双蒸发器，如匹配合理，稍加改进还可以同时蓄冰和制取冷冻水，满足电力低谷段空调所需冷量。

3)盘管外融冰

作为户用蓄冰中央空调系统，流程应尽量简单，机组尺寸也不能太大。采用盘管外融冰方式蓄冷，盘管成为直接蒸发制冷系统的蒸发器，蓄冷箱内的水在盘管外表面结成一定厚度的冰，这不仅可以减小蓄冷箱体积，减少乙二醇水溶液的复杂流程和冷损失，还可以提高制冷系统的蒸发温度，增大机组的制冷量，降低机组成本。

外融冰方式可让空调回水与蓄冷箱内的冰直接换热，融冰速度快，释冷温度可大于等于1～2℃，与空调回水混合后，可直接提供7℃的冷冻水。

5、结论及建议