阅读说明：本技术 一种热量回收的制冰系统 (Heat recovery's ice making system ) 是由 周建辉 侯俊义 王航 魏鹏 孙立军 任孟干 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种热量回收的制冰系统,应用于回收换流阀产生的热量,该系统包括：热泵系统,与所述换流阀连接,用于对所述换流阀产生的热量进行热能品位的提升,得到高品位热能；吸附式制冰系统,与所述热泵系统连接,用于根据所述高品位热能进行制冰。本发明提供的制冰系统通过热泵系统有效吸收换流阀的热量,进行回收利用,避免了将热量直接排放到大气中,节约能源,热泵系统对这部分热量进行做功,提升热能品位,然后高品位热能的热量驱动吸附式制冰系统运转,为生产生活储备冷量,减少了换流阀的外冷设备和生产生活空调设备的投入。(The invention discloses a heat recovery ice making system, which is applied to recovering heat generated by a converter valve and comprises: the heat pump system is connected with the converter valve and used for improving the heat energy grade of the heat generated by the converter valve to obtain high-grade heat energy; and the adsorption type ice making system is connected with the heat pump system and is used for making ice according to the high-grade heat energy. The ice making system provided by the invention effectively absorbs the heat of the converter valve through the heat pump system for recycling, so that the heat is prevented from being directly discharged into the atmosphere, the energy is saved, the heat pump system works on the heat, the heat energy grade is improved, then the heat of the high-grade heat energy drives the adsorption type ice making system to operate, the cold energy is stored for the production of life, and the investment of external cooling equipment of the converter valve and production and living air conditioning equipment is reduced.)

一种热量回收的制冰系统

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，具体涉及一种热量回收的制冰系统。

背景技术

换流阀元器件在运行过程中承受较大的电流和电压，会产生很高的热量，往往需要通过冷却系统将热量散失出去，以保障换流站的安全可靠。如果热量没有很好的散失，换流阀元器件的结温会偏高影响器件效率甚至会损坏器件，造成换流站停运。

当前工程采用的冷却系统将换流阀产生的热量直接向外部环境排放，造成能源极大的浪费，降低了换流站一定的经济效益。此外当在夏季时，由于外界环境温度比较高以及换流阀的对外散热，导致生活场所温度较高，需要配置空调设备，进行制冷，增加了生产生活空调系统设备的投入。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的换流阀热量直接向外部排放造成能源浪费和增加生产生活空调系统设备的投入的缺陷，从而提供一种热量回收的制冰系统。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种热量回收的制冰系统，用于回收换流阀产生的热量，所述制冰系统包括：热泵系统，与所述换流阀连接，用于对所述换流阀产生的热量进行热能品位的提升，得到高品位热能；吸附式制冰系统，与所述热泵系统连接，用于根据所述高品位热能进行制冰。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述热泵系统包括：热泵蒸发器，与所述换流阀连接，用于接收流经所述换流阀的水工质，将所述水工质冷却降温到预设温度后进入到所述换流阀。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述热泵系统还包括：压缩机，用于对所述热泵蒸发器出口的第一制冷剂气体进行压缩，得到压缩后的第一制冷剂气体；热泵冷凝器，用于对所述压缩后的第一制冷剂气体进行冷凝液化，得到冷凝后的第一制冷剂液体和所述高品位热能；热泵节流阀，用于对所述冷凝后的第一制冷剂液体进行降压处理，得到降压后的第一制冷剂气液混合物，返回到所述热泵蒸发器中。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中所述吸附式制冰系统包括：储热箱、第一吸附床、制冰冷凝器、制冰节流阀和制冰蒸发器，所述储热箱，用于将所述储热箱中的第一工质传送到所述热泵冷凝器中，并接收经过所述高品位热能加热的第一工质；所述第一吸附床上设置有吸附剂，用于通过所述加热的第一工质对所述第一吸附床进行加热，解析出第二制冷剂气体；所述制冰冷凝器用于对所述第二制冷剂气体进行冷却，得到第二制冷剂液体；所述制冰节流阀用于对所述第二制冷剂液体进行降压处理，得到降压后的第二制冷剂气液混合物；所述制冰蒸发器用于蒸发所述第二制冷剂气液混合物，得到蒸发后的第二制冷剂气体，并对外输出冷量，进行制冰。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述吸附式制冰系统还包括：第二吸附床，所述第二吸附床上设置有吸附剂，用于吸附通过空气或水冷却的所述蒸发后的第二制冷剂气体。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述吸附式制冰系统还包括：换流三通阀，所述换流三通阀的第一端口连接所述第一吸附床，第二端口连接所述第二吸附床，第三端口连接空气源和水源，通过控制所述换流三通阀的通断控制空气或水进入所述吸附床。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述吸附式制冰系统还包括：第一二通阀、第二二通阀，所述第一二通阀分别与所述第一吸附床和制冰冷凝器连接，所述第二二通阀分别与所述第二吸附床和制冰蒸发器连接，所述第二制冷剂气体通过所述第一二通阀流至所述制冰冷凝器，所述蒸发后的第二制冷剂气体通过所述第二二通阀流至所述第二吸附床进行吸附。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述吸附式制冰系统还包括：第三二通阀和第四二通阀，所述第三二通阀分别与所述第一吸附床和制冰冷凝器连接，所述第四二通阀分别与所述第二吸附床和制冰蒸发器连接，所述第二制冷剂气体通过所述第三二通阀流至所述制冰冷凝器，所述蒸发后的第二制冷剂气体通过所述第四二通阀流至所述第二吸附床进行吸附。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第八实施方式中，所述吸附式制冰系统还包括：第二三通阀和第三三通阀，用于通过控制所述三通阀的开断对吸附床进行解析。

结合第一方面第四实施方式至第一方面第八实施方式任一实施方式，在第一方面第九实施方式中，所述第一吸附床和所述第二吸附床均交替进行解析和吸附。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的一种热量回收的制冰系统，应用于回收换流阀产生的热量，该系统包括：热泵系统，与换流阀连接，用于对换流阀产生的热量进行热能品位的提升，得到高品位热能；吸附式制冰系统，与热泵系统连接，用于根据高品位热能进行制冰。本发明提供的制冰系统通过热泵系统有效吸收换流阀的热量，进行回收利用，避免了将热量直接排放到大气中，节约能源，热泵系统对这部分热量进行做功，提升热能品位，然后高品位热能的热量驱动吸附式制冰系统运转，为生产生活储备冷量，减少了换流阀的外冷设备和生产生活空调设备的投入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中热量回收的制冰系统的一个具体示例图；

图2为本发明实施例中热泵系统和吸附式制冰系统的一个具体示例图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例提供一种热量回收的制冰系统100，应用于回收换流阀30产生的热量，该热量回收的制冰系统100包括：换流阀阀内冷回路、换流阀热量回收热泵系统回路、和吸附式制冰回路，包括：

热泵系统10，与换流阀30连接，用于对换流阀30产生的热量进行热能品位的提升，得到高品位热能。

示例性地，高品位热能是指容易利用的热能，比如煤燃烧释放的热能，低品位热能是指难以利用的热能，比如海水、地热、工业排放的废热等，热泵系统10是一种可以获取低品位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高品位热能的系统。

吸附式制冰系统20，与热泵系统10连接，用于根据高品位热能进行制冰。

示例性地，热泵系统10传送的高品位热能作为驱动源，驱动吸附式制冰系统20运转，有效利用了换流阀30产生的热量，节约了能源。

本发明提供的一种热量回收的制冰系统，应用于回收换流阀产生的热量，该系统包括：热泵系统，与换流阀连接，用于对换流阀产生的热量进行热能品位的提升，得到高品位热能；吸附式制冰系统，与热泵系统连接，用于根据高品位热能进行制冰。本发明提供的制冰系统通过热泵系统有效吸收换流阀的热量，进行回收利用，避免了将热量直接排放到大气中，节约能源，热泵系统对这部分热量进行做功，提升热能品位，然后高品位热能的热量驱动吸附式制冰系统运转，为生产生活储备冷量，减少了换流阀的外冷设备和生产生活空调设备的投入。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，热泵系统10包括：

热泵蒸发器11，与换流阀30连接，用于接收流经换流阀30的水工质，将水工质冷却降温到预设温度后进入到换流阀30。

示例性地，液体水工质流经换流阀30，吸收热量后温度升高，温度升高的水工质进入热泵系统10中的热泵蒸发器11，冷却降温到预设温度后经水泵驱动进入到换流阀30以实现一个循环，该循环过程为换流阀阀内冷回路，此时，换流阀30产生的热量由热泵系统10中的热泵蒸发器11吸收。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，热泵系统10还包括：

压缩机12，用于对热泵蒸发器11出口的第一制冷剂气体进行压缩，得到压缩后的第一制冷剂气体。

示例性地，对热泵蒸发器11的低压高温的第一制冷剂气体进行压缩，得到压缩后的第一制冷剂气体，此时，该气体是高温高压的第一制冷剂气体。

热泵冷凝器13，用于对压缩后的第一制冷剂气体进行冷凝液化，得到冷凝后的第一制冷剂液体和高品位热能。

示例性地，压缩后的高温高压的第一制冷剂气体进入热泵冷凝器13，经冷凝液化成高压低温的第一制冷剂液体，同时得到高品位热能，用于驱动吸附式制冰系统进行制冰。

热泵节流阀14，用于对冷凝后的第一制冷剂液体进行降压处理，得到降压后的第一制冷剂气液混合物，返回到热泵蒸发器11中。

示例性地，冷凝后的高压低温的第一制冷剂液体通过热泵节流阀14改变节流截面或节流长度以控制流体流量，达到降压的效果，降压后的第一制冷剂气液混合物，返回到热泵蒸发器11中，再通过蒸发吸收热量，完成一个热力循环，该热力循环是换流阀热量回收热泵系统回路。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统20包括：储热箱21、第一吸附床、制冰冷凝器22、制冰节流阀23和制冰蒸发器24。

储热箱21，用于将储热箱21中的第一工质传送到热泵冷凝器13中，并接收经过高品位热能加热的第一工质。

示例性地，储热箱21中的第一工质进入热泵冷凝器13，热泵冷凝器13中产生的高品位热能对该第一工质进行加热，加热后返回储热箱，变为高温的第一工质，驱动吸附式制冰系统20进行制冰。

第一吸附床上设置有吸附剂，用于通过加热的第一工质对第一吸附床进行加热，解析出第二制冷剂气体。

示例性地，将图中吸附床A作为第一吸附床，吸附床A上设置有吸附剂，高温的第一工质对吸附床A进行加热，解析出第二制冷剂气体，第一工质温度降低返回到储热箱21，降温后的第一工质再进入热泵冷凝器13进行加热。一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附温度的不同而不同，该吸附剂要求有较强的吸附能力，不与制冷剂气体及其他接触介质发生化学反应，该吸附剂可以为沸石、活性炭、硅胶等，制冷剂气体要求无毒、无污染、稳定性好，该制冷剂气体可以为水、二氧化碳等，通常吸附剂-制冷剂是一个工质对，工质对可以为沸石-水、硅胶-水、活性炭-甲醇等，本申请实施例对该工质对不作限定，本领域技术人员可根据实际使用需要确定。

制冰冷凝器22用于对第二制冷剂气体进行冷却，得到第二制冷剂液体。具体实现方式见热泵冷凝器13的描述，在此不再赘述。

制冰节流阀23用于对第二制冷剂液体进行降压处理，得到降压后的第二制冷剂气液混合物。具体实现方式见热泵节流阀14的描述，在此不再赘述。

制冰蒸发器24用于蒸发第二制冷剂气液混合物，得到蒸发后的第二制冷剂气体，并对外输出冷量，进行制冰。

示例性地，制冰蒸发器24对第二制冷剂气液混合物进行蒸发制冷，得到蒸发后的第二制冷剂气体。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统还包括：第二吸附床。

第二吸附床上设置有吸附剂，用于吸附通过空气或水冷却的所述蒸发后的第二制冷剂气体。

示例性地，第二吸附床可以为图2中的吸附床B，制冰蒸发器24产生的蒸发后的第二制冷剂气体流入吸附床B，通过空气或水对该蒸发后的第二制冷剂气体进行冷却，得到制冷剂液体，吸附床B的吸附剂对该制冷剂液体进行吸附。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统还包括：换流三通阀250。

换流三通阀250的第一端口连接第一吸附床，第二端口连接第二吸附床，第三端口连接空气源和水源，通过控制换流三通阀250的通断控制空气或水进入吸附床。

示例性地，当控制该换流三通阀250的第二端口和第三端口打开，第一端口关断时，空气或水作为冷却工质进入到第二吸附床对蒸发后的第二制冷剂气体进行冷却降温吸附；当控制该换流三通阀250的第一端口和第三端口打开，第二端口关断时，空气或水作为冷却工质进入到第一吸附床对蒸发后的第二制冷剂气体进行冷却降温吸附。如图2所示，过程g是空气或水进入到吸附床A，过程h是是空气或水进入到吸附床B。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统还包括：第一二通阀26、第二二通阀27。

第一二通阀26分别与第一吸附床和制冰冷凝器22连接，第二二通阀27分别与第二吸附床和制冰蒸发器24连接，第二制冷剂气体通过第一二通阀26流至制冰冷凝器22，蒸发后的第二制冷剂气体通过第二二通阀27流至第二吸附床进行吸附。

示例性地，如图2所示，当吸附床A进行解析，吸附床B进行吸附时，可以将吸附床A作为第一吸附床，吸附床B作为第二吸附床，第二制冷剂气体通过第一二通阀26流至制冰冷凝器22，蒸发后的第二制冷剂气体通过第二二通阀27流至第二吸附床。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统20还包括：第三二通阀28和第四二通阀29。

第三二通阀28分别与第一吸附床和制冰冷凝器22连接，第四二通阀29分别与第二吸附床和制冰蒸发器24连接，第二制冷剂气体通过第三二通阀28流至制冰冷凝器22，蒸发后的第二制冷剂气体通过第四二通阀29流至第二吸附床进行吸附。

示例性地，如图2所示，当吸附床B进行解析，吸附床A进行吸附时，可以将吸附床B作为第一吸附床，吸附床A作为第二吸附床，第二制冷剂气体通过第三二通阀28流至制冰冷凝器22，蒸发后的第二制冷剂气体通过第四二通阀29流至第二吸附床。

作为本申请一个可选实施方式，如图2所示，吸附式制冰系统20还包括：第二三通阀251和第三三通阀252，用于通过控制三通阀的开断来进行解析。

示例性地，通过控制第二三通阀251和第三三通阀252，当加热的第一工质经过abcd过程时，对图2中的吸附床A进行加热解析，当加热的第一工质经过aefd过程时，对图2中的吸附床B进行加热解析。

作为本申请一个可选实施方式，第一吸附床和第二吸附床均交替进行解析和吸附。

示例性地，如图2所示，当吸附床A进行解析状态吸热时，吸附床B进行吸附放热，当吸附床B进行解析状态吸热时，吸附床A进行吸附放热，吸附床A和吸附床B交替进行解析和吸附，保证制冰系统连续进行制冰，该连续制冰回路为吸附式制冰回路。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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创造的保护范围之中。