一种低温型恒温恒湿冷库机组
技术领域
本发明涉及一种低温型恒温恒湿冷库机组，属于冷库的冷库机组领域。
背景技术
冷库主要用于食品，药品，机械，电子产品的冷冻加工及冷藏，它通过人工制冷，使室内保持一定的低温；随着经济的发展冷藏库的建设越来越多，冷库除霜技术不断的完善，并提高换热效率，除霜技术和制冷技术的优劣直接影响到设备的制冷能力、食品质量等。科研人员和企业不断技术进步从提高制冷装置的传热效率、保证其高效运行、投资少、节能的等方面对冷库进行了不断的改进。
目前，常规的低温型恒温恒湿冷库系统由：冷库室内空气循环系统、低温制冷机组系统、转轮除湿机组系统组成；有如下问题：1）转轮除湿机组系统较复杂，体积大，风管较多，需占用较多的机房面积；2）转轮除湿机组的辅热需求大，电加热管的能耗高，需消耗大量的能耗；3）制冷除霜及转轮除湿机组的辅热均采用电加热管，且长时间运行容易因线路老化引起火灾，有较大的安全隐患；4）转轮除湿机组要备用系统的话，投资成本成倍增加；5）转轮除湿机组主耗材较贵，订货周期长，保养难度大，保养时间久。
发明内容
本发明解决现有技术中冷库制冷除湿系统和冷库机组使用寿命不足、零部件易损坏且不易维修、防火安全系数较低的问题，设计了本发明的低温型恒温恒湿冷库机组，通过将室内多余水分在表冷器表面凝结成霜，再通过热水除霜最终实现将室内多余水分带出室内、控制室内的湿度的目的。通过热泵取代电加热，简化冷库中的零部件，将更多的控温部件设置到室外提高的冷库内的防火等级及安全性，方便于维修，并且控温的部件采用加热换热器和表冷器，其具有结构简单、使用寿命长的特点，从而能够提升整体冷库机组的使用寿命；通过对制冷室外机进行余热回收，提高了本发明型在运行过程中的能效比，降低用户的运行成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低温型恒温恒湿冷库机组，包括：
空气循环系统，该空气循环系统包括有设置于冷库室内的空气管道，空气管道的进风口和出风口均连通冷库的室内空间，该空气管道分为表冷段、加热段和风机段，表冷段用于空气降温，加热段位于表冷段的出风侧并用于空气加热控温，在风机段内设置有用于空气循环的风机；
制冷系统，所述制冷系统包括表冷器、冷媒管路和室外机，表冷器设置于表冷段中并用于空气降温，室外机设置于冷库室外并用于散热，冷媒管路连接于室外机与表冷器之间并用于两者之间的换热。
乙二醇加热系统，所述乙二醇加热系统包括加热换热管和加热源，加热换热管设置于加热段内并用于空气加热；热水源设置于冷库室外；
除霜系统，所述除霜系统包括除霜喷淋器和除霜水源；除霜喷淋器设置于表冷段内并用于向表冷器的表面喷水，除霜水源设置于冷库室外。
可选的，所述加热源包括加热水箱、加热进水管路和加热回水管路；加热进水管路连接于加热水箱与加热换热管之间，在加热进水管路上设置有加热循环泵和空气能热泵，空气能热泵用于水的加热，加热循环泵用于水的循环；加热回水管路连接于加热水箱与加热换热管之间并用于回水；加热换热管之间所使用的加热介质为乙二醇加热系统中的乙二醇溶液。
可选的，该乙二醇溶液浓度为25%。
可选的，在加热进水管路上还设置有余热换热器，该余热换热器设置于室外机内并用于回收室外机的余热。
可选的，在余热换热器的进水侧设置有余热控制阀，在加热换热管的进水侧设置有加热比例积分阀。
可选的，除霜水源包括有除霜介质箱、除霜输入管路和除霜输出管路，在除霜输入管路连接于除霜介质箱与除霜喷淋器之间，在除霜输入管路上设置有除霜循环泵和除霜换热器，除霜循环泵和除霜换热器，除霜换热器能够将用于除霜的介质与乙二醇加热系统中的水进行换热。
可选的，在除霜换热器与乙二醇加热系统之间的管路上设置有除霜介质控温阀；在除霜喷淋器的进口侧设置有除霜比例积分阀。
可选的，所述冷库机组包括有两个以上的空气循环系统，每个空气循环系统均设置有一个制冷系统，空气循环系统与制冷系统均采用一用一备。
本发明的有益效果为：
1、本方案中通过让空气中多余的水分在表冷器表面凝结的除湿方式，取代了现有技术中采用转轮除湿机除湿的方式，解决现有技术中冷库制冷除湿系统和冷库机组使用寿命不足、零部件易损坏且不易维修的问题，通过简化冷库中的零部件，将更多的控温部件设置到室外，从而方便于维修，并且由于位于冷库内用于控温的部件采用加热换热管和表冷器，其具有结构简单、使用寿命长的特点，从而能够提升整体冷库机组的使用寿命；
2、本方案中的加热热源均为增压加热的方式，而不直接使用电热的方式，并且热量的流转均采用换热器结构，不仅能够充分的对余热和空气热能进行利用,提高冷库的能效并降低用户的运行费用，还能够避免电加热器这类易损件在冷库系统中的使用，避免因电加热器件的故障对冷库系统使用寿命和使用可靠性的影响；并提高了冷库的防火安全系数；
3、本方案中的除霜换热器能够将乙二醇加热系统中的热量换热直接换热到除霜系统中，并且不增加其他多余的热源，从而进一步避免电加热器的使用，并且在表冷段中，直接使用介质喷淋的方式进行除霜，其除霜介质可以使用水，也可以使用乙二醇。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为低温型恒温恒湿冷库机组管路系统图；
图2为冷库机组管路系统增加备用设备后的管路图。
附图标记：1-空气循环系统，11-表冷段，12-加热段，13-风机段，14-空气管道，2-制冷系统，21-表冷器，22-冷媒管路，23-室外机，3-乙二醇加热系统，31-加热水箱，32-加热循环泵，33-余热控制阀，34-加热进水管路，35-余热换热器，36-空气能热泵，37-加热比例积分阀，38-加热回水管路，39-加热换热管，4-除霜系统，41-除霜比例积分阀，42-除霜喷淋器，43-除霜介质箱，44-除霜循环泵，45-除霜换热器，46-除霜输出管路，47-除霜介质控温阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如附图1所示，本实施例设计了一种低温型恒温恒湿冷库机组,包括空气循环系统1、乙二醇加热系统3和制冷系统2。
空气循环系统1包括有空气管道14和冷库的室内空间，该空气管道14设置于冷库室内，且其进风口和出风口均连通冷库的室内空间；沿空气的输送方向，该空气管道14可以分为表冷段11、加热段12和风机段13，表冷段11用于空气降温，加热段12位于表冷段11的出风侧并用于空气加热控温，在风机段13内设置有用于空气循环的风机。
制冷系统2包括表冷器21、冷媒管路22和室外机23，表冷器21设置于表冷段11中并用于空气降温，室外机23设置于冷库室外并用于散热，冷媒管路22连接于室外机23与表冷器21之间并用于两者之间的换热。
乙二醇加热系统3包括加热换热管39、加热水箱31、加热进水管路34和加热回水管路38；加热换热管39设置于加热段12内并用于空气加热；加热进水管路34连接于加热水箱31与加热换热管39之间，在加热进水管路34上先后连接有加热循环泵32、余热控制阀33、余热换热器35、空气能热泵36、空气能热泵36和加热比例积分阀37。加热回水管路38连接于加热水箱31与加热换热管39之间并用于回水。空气能热泵36用于水的加热，加热循环泵32用于水的循环；余热换热器35设置于室外机23内并用于回收室外机23的余热。乙二醇加热系统3中的介质可以为水介质也可以为其他防冻液介质，比如乙二醇。
其中，加热循环泵32、余热控制阀33、余热换热器35、空气能热泵36、空气能热泵36、加热比例积分阀37、加热水箱31均可以作为乙二醇加热系统3的加热源安装到冷库的室外。
本实施例中的制冷系统2是利用空调的制冷原理，并在表冷器21处对冷库内的空气进行换热降温；并且，在加热段12冷空气被加热到设定的温度，从而吹出设定温度的冷空气，本方案中是通过风机控制空气换热速度实现冷库室内的整体控温，而不是通过低于设定温度的制冷空气进行室内空气中和降温；而乙二醇加热系统3的设置能够避免表冷器21所产生的过冷的气流对冷库中冷藏物品的损害。
本实施例的系统中，用来加热室内空气的热量来源是室外机23上的余热和空气能热泵36，从而避免电加热器这类易损件是使用，本系统中处于冷库室内的主要部分是加热换热管39和表冷器21，其均为换热结构，使用寿命较长，而系统的其他部分均处于室外的常温环境，从而避免易损件在冷库低温环境中的伤害。
此外，本系统的温度控制均由相应的阀门通过介质的流失控制得以实现，从而能够控制的温湿度阈值上限更高和下限更低，实现冷库内温度-5~10℃，相对湿度40%~60%之间的任意调节；并且设备运行稳定，相应速度快，冷库货物进出货后，可迅速调整冷库内的温湿度，最大限度地降低了因温湿度超出设定范围而影响货物的储存，提高冷库内储存货物的合格率；同时，由于不使用电加热器等传统加热设备，本系统提高了冷库的防火等级；通过对制冷室外机23进行热回收，降低了系统运行的能耗，实现节能
实施例2
如图1所示，在实施例1的结构基础上，本实施例的低温型恒温恒湿冷库机组还包括有除霜系统4。
所述除霜系统4包括除霜喷淋器42和除霜水源；除霜喷淋器42设置于表冷段11内并用于向表冷器21的表面喷水，除霜水源设置于冷库室外。
除霜水源包括有除霜介质箱43、除霜输入管路和除霜输出管路46，在除霜输入管路连接于除霜介质箱43与除霜喷淋器42之间，在除霜输入管路上设置有除霜循环泵44和除霜换热器45，除霜循环泵44和除霜换热器45，除霜换热器45能够将用于除霜的介质与乙二醇加热系统3中的水进行换热；除霜换热器45包括有吸热通道和放热通道，所述放热通道的两端分别连接到加热进水管路34和加热回水管路38上，所述吸热通道的两端分别连接到除霜输出管路46和除霜输入管路上；放热通道的进水侧通过除霜介质控温阀47连接到加热进水管路34上。
在除霜换热器45与乙二醇加热系统3之间的管路上设置有除霜介质控温阀47；在除霜喷淋器42的进口侧设置有除霜比例积分阀41。
除霜换热器45能够将乙二醇加热系统3中的热量换热直接换热到除霜系统4中，并且不增加其他多余的热源，从而进一步避免电加热器的使用，并且在表冷段11中，直接使用介质喷淋的方式进行除霜，其除霜介质可以使用水，也可以使用乙二醇；此外，除霜系统4的大部分部件也都可以设置到室外，从而能够方便于维修和维护，并且室外的零部件均为常温下使用，所以不需要选购特殊环境的配件，从而降低了系统的制造成本。
实施例3
如图2所示，在实施例1或实施例2的结构基础上，本实施例的低温型恒温恒湿冷库机组可以包括有两个以上的空气循环系统1，每个空气循环系统1均设置有一个制冷系统2；乙二醇加热系统3设置有两个并列的加热循环泵32，两个并列的余热换热器35，两个并列的空气能热泵36。除霜系统4采用两个并列的除霜循环泵44。两个余热换热器35和两个空气能热泵36分别并列的方式，提高了设备的容错率，并且由于换热器均具有换热速度的上限，此时和循环泵均具有运行上限，因此可以另一个换热器达到上限，并利用另一个作为温湿度调节的主要参数，从而降低非电加热的冷库机组的温度控制难度。
上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。
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