RU2483253C1 - Cooling system for shopping centre - Google Patents

Abstract

FIELD: heating.

SUBSTANCE: cooling system for shopping centres involves the first cooling unit connected to a product cooling circuit and the second cooling unit connected to an air conditioning circuit, which provides for a cold accumulation device; besides, the system includes two connections, one with the product cooling circuit and the other one with the air conditioning circuit, each of which is operated by means of a control valve.

EFFECT: reduction of power consumption, reduction of production costs and simplification of maintenance.

6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение касается объединенной системы производства холода для кондиционирования и торгового холодоснабжения с рекуперацией тепла, предназначенной для торгового центра. Данная установка предусматривает процесс охлаждения продуктов и кондиционирования воздуха. Некоторые модели включают также отопление путем непосредственного нагрева и/или регенерации и, при необходимости, могут подсоединяться к энергосистеме одновременно.The invention relates to a combined cold production system for conditioning and commercial refrigeration with heat recovery for a shopping center. This installation provides for the process of cooling products and air conditioning. Some models also include heating by direct heating and / or regeneration and, if necessary, can be connected to the power system at the same time.

Энергетические потребности зданий торговых центров очень высокие. И это понятно, так как речь идет о площадях, предназначенных для хранения скоропортящихся продуктов, что требует проектирования холодильной цепи. К торговым площадям, как правило, присоединяются торговые ряды, офисные помещения и склады. Одновременно необходимо обеспечить оптимальный отопительный режим здания с учетом проходимости, используемого оборудования и температуры воздуха снаружи.The energy requirements of shopping center buildings are very high. And this is understandable, since we are talking about areas intended for storing perishable products, which requires the design of a cold chain. As a rule, shopping malls, office premises and warehouses join trading floors. At the same time, it is necessary to ensure the optimal heating mode of the building, taking into account the cross, the equipment used and the outside temperature.

В настоящее время производятся независимые тепловые установки такого рода, что вызывает увеличение потребления электроэнергии, резкое повышение производственных затрат и даже невозможность обеспечить потребности, а также трудности, связанные с регулированием различных систем и техническим обслуживанием оборудования.Independent thermal installations of this kind are currently being produced, which causes an increase in electricity consumption, a sharp increase in production costs and even the inability to meet the needs, as well as difficulties associated with the regulation of various systems and equipment maintenance.

В современных условиях борьбы с энергетическими потерями, а также с учетом роста стоимости энергии, в частности электроэнергии, такая ситуация является крайне неудовлетворительной.In modern conditions of combating energy losses, as well as taking into account the rising cost of energy, in particular electricity, this situation is extremely unsatisfactory.

Данное изобретение призвано улучшить ситуацию и решает задачу уменьшения потребления электроэнергии, уменьшения производственных затрат и упрощения технического обслуживания.This invention is intended to improve the situation and solves the problem of reducing energy consumption, reducing production costs and simplifying maintenance.

С этой целью, в качестве изобретения предлагается система охлаждения для торговых центров, включающая первый холодильный агрегат, подсоединенный к контуру охлаждения продуктов, и второй холодильный агрегат, соединенный с контуром кондиционирования воздуха, который предусматривает устройство накопления холода.To this end, as an invention, there is provided a cooling system for shopping centers, including a first refrigeration unit connected to a product cooling circuit and a second refrigeration unit connected to an air conditioning circuit, which includes a cold storage device.

Установка включает также два соединения - с контуром охлаждения продуктов и контуром кондиционирования воздуха, каждый из которых управляется с помощью регулировочного клапана.The installation also includes two connections - with the product cooling circuit and the air conditioning circuit, each of which is controlled by a control valve.

Прочие характеристики и преимущества установки более полно представлены в нижеследующем описании с примерами, приведенными исключительно с целью иллюстрации, а не ограничения, а также чертежами, на которых:Other characteristics and advantages of the installation are more fully presented in the following description with examples given solely for the purpose of illustration and not limitation, as well as drawings, in which:

- Фиг.1 представляет первый способ выполнения системы охлаждения в соответствии с изобретением,- Figure 1 represents the first method of performing a cooling system in accordance with the invention,

- Фиг 2-7 представляют различные режимы функционирования системы на фиг.1,- Fig 2-7 represent the various modes of operation of the system in figure 1,

- Фиг.8 представляет второй способ выполнения системы охлаждения, в соответствии с изобретением, и- Fig represents a second method of performing a cooling system in accordance with the invention, and

- Фиг.9 представляет третий способ выполнения системы охлаждения, в соответствии с изобретением.- Fig.9 represents a third method of performing a cooling system in accordance with the invention.

Чертежи и описание, приведенные ниже, содержат, в основном, достоверную информацию, которая позволит не только лучше понять данное изобретение, но также, в случае необходимости, будет использована при его разработке.The drawings and description below contain mainly reliable information that will not only better understand the invention, but also, if necessary, will be used in its development.

Современные торговые центры потребляют большое количество энергии, как для освещения, так и для выработки тепла и холода. Особенностью торговых зданий является тот факт, что они испытывают потребность как в тепле, так и в холоде.Modern shopping centers consume large amounts of energy, both for lighting and for generating heat and cold. A feature of commercial buildings is the fact that they feel the need for both heat and cold.

То же можно констатировать и в отношении только гипермаркетов или торговых центров без гипермаркетов. Термин торговый центр охватывает одновременно понятие торговый центр, включающий или нет гипермаркет, и только гипермаркет.The same can be stated for only hypermarkets or shopping centers without hypermarkets. The term shopping center simultaneously covers the concept of a shopping center, whether or not a hypermarket, and only a hypermarket.

Тепловые установки для предприятий, сосуществующих в таких зданиях, традиционно эксплуатируются раздельно, по причине различий в комплектации холодильного, отопительного и климатического оборудования.Thermal installations for enterprises coexisting in such buildings are traditionally operated separately, due to differences in the configuration of refrigeration, heating and climate equipment.

Кроме того, несмотря на схожесть деятельности, все же имеются отличия в функциях персонала. Так, технический персонал по холодильному, отопительному и климатическому оборудованию не всегда принимает одновременное участие в конструировании. Например, холодильное оборудование обслуживается, в основном, в последнюю очередь.In addition, despite the similarity of activities, there are still differences in the functions of the staff. So, the technical personnel for refrigeration, heating and climatic equipment do not always take part in the design at the same time. For example, refrigeration equipment is serviced mainly last.

Данная концепция, хотя и относительно неэффективная, до настоящего времени не представляла большой проблемы, так как торговые центры с высокой потребностью в энергетических ресурсах располагались в развитых странах со стабильной стоимостью энергии и надежной энергетической системой.This concept, although relatively ineffective, to date has not represented a big problem, since shopping centers with a high demand for energy resources were located in developed countries with a stable energy cost and a reliable energy system.

В процессе глобализации торговые центры стали возникать во всех странах мира. Перед этими торговыми центрами встают сейчас такие проблемы, как обеспечение недорогой электроэнергией, а также предупреждение перегрузки электросети и/или выхода ее из строя.In the process of globalization, shopping centers began to emerge in all countries of the world. These shopping centers are now facing such problems as providing low-cost electricity, as well as preventing overloading the network and / or its failure.

Кроме того, после установки оборудования может обнаружиться элементарная нехватка технических знаний у местного персонала. Таким образом, стоимость технического обслуживания может резко возрасти, что негативным образом повлияет на ежедневную прибыль торгового центра. В настоящее время основной задачей является обеспечение гарантии качества энергообеспечения торговых центров путем централизованного технического управления оборудованием.In addition, after the installation of equipment, an elementary lack of technical knowledge from local staff may be found. Thus, the cost of maintenance can increase dramatically, which will negatively affect the daily profit of the shopping center. Currently, the main task is to ensure the quality of energy supply of shopping centers through centralized technical management of equipment.

На фиг.1 представлен первый способ выполнения системы охлаждения для коммерческого центра, в соответствии с изобретением.Figure 1 presents the first method of performing a cooling system for a commercial center, in accordance with the invention.

Система охлаждения 2 включает контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6. Функционирование контура охлаждения продуктов 4 заключается, главным образом, в поддержании нужной температуры жидкого хладоносителя в витринах для самообслуживания, витринах островного типа, а также других холодильных камерах, тогда как функционирование контура кондиционирования 6 заключается в регулировании температуры воздуха в торговом центре.The cooling system 2 includes a product cooling circuit 4 and an air conditioning circuit 6. The operation of the product cooling circuit 4 mainly consists in maintaining the desired temperature of the liquid coolant in the self-service display cabinets, island type display cabinets, as well as other refrigerated chambers, while the functioning of the air conditioning circuit 6 is to control the air temperature in the mall.

Контур охлаждения продуктов 4 включает первый холодильный агрегат 10, запорный клапан 12, насос 16, витрины самообслуживания, витрины островного типа и холодильные камеры 18, расширительный бак 20, клапан регулировки перепадов давления 22, а также насос 24.The refrigeration circuit of products 4 includes a first refrigeration unit 10, a shut-off valve 12, a pump 16, self-service cabinets, island-type cabinets and refrigeration chambers 18, an expansion tank 20, a differential pressure control valve 22, and a pump 24.

Первый холодильный агрегат 10 охлаждает жидкий хладоноситель, питающий систему испарителя в «схеме распределения», где находится моторный запорный вентиль 12. При прохождении через схему распределения жидкий хладоноситель немного нагревается и по сравнению с холодной зоной его температура на 5°С выше, чем на выходе из первого холодильного агрегата 10.The first refrigeration unit 10 cools the liquid refrigerant supplying the evaporator system in the “distribution circuit” where the motor shut-off valve 12 is located. When passing through the distribution circuit, the liquid refrigerant is slightly heated and its temperature is 5 ° C higher than the outlet zone from the first refrigeration unit 10.

Затем жидкий хладоноситель возвращается в первый холодильный агрегат 10 через «цепь обратной связи», включающую насос 24, который возвращает жидкий хладоноситель из цепи обратной связи в холодильный агрегат 10 для возобновления цикла.The liquid refrigerant is then returned to the first refrigeration unit 10 through a “feedback loop” including a pump 24, which returns the liquid refrigerant from the feedback loop to the refrigeration aggregate 10 to resume a cycle.

Данный пример показывает, что запорный вентиль 12 является моторным и служит для остановки первого холодильного агрегата 10. Перед запорным вентилем 12 находится схема распределения с насосом 16, который имеет частотное регулирование накачки, в зависимости от давления. Регулирование зависит от измерений мембранного клапана перепадов давления 22, который находится после насоса 16 между схемой распределения и цепью обратной связи. Схема распределения, в конечном счете, соединяет насос 16 с витринами самообслуживания, витринами островного типа и холодильными камерами 18, откуда в них подается жидкий хладоноситель.This example shows that the shut-off valve 12 is motorized and serves to stop the first refrigeration unit 10. In front of the shut-off valve 12 is a distribution circuit with a pump 16, which has a frequency regulation of the pump, depending on the pressure. The regulation depends on the measurements of the diaphragm valve of the differential pressure 22, which is located after the pump 16 between the distribution circuit and the feedback circuit. The distribution scheme ultimately connects the pump 16 with self-service display cases, island-type display cases and refrigeration chambers 18, from where a liquid coolant is supplied.

Контур кондиционирования воздуха 6 включает второй холодильный агрегат 30, запорный клапан 32, контур накопления холода 34, регулировочный клапан 36, насос 38, датчик 40, теплообменник 42, расширительный бак 44, запорный клапан 46, запорный клапан 48 и насос 50. Контур накопления холода 34 включает запорный клапан 52, датчик 54 и накопительное устройство 56.The air conditioning circuit 6 includes a second refrigeration unit 30, a shut-off valve 32, a cold storage circuit 34, a control valve 36, a pump 38, a sensor 40, a heat exchanger 42, an expansion tank 44, a shut-off valve 46, a shut-off valve 48 and a pump 50. The cold storage circuit 34 includes a shutoff valve 52, a sensor 54, and a storage device 56.

Во второй холодильный агрегат 30 жидкий хладоноситель в слегка подогретом виде подается с помощью насоса 50 в «цепи обратной связи» системы испарителя второго холодильного агрегата 30, затем он охлаждается путем возврата в «схему распределения» системы испарителя второго холодильного агрегата 30 с клапаном 32.In the second refrigeration unit 30, the liquid coolant in a slightly heated form is supplied by the pump 50 to the feedback loop of the evaporator of the second refrigeration unit 30, then it is cooled by returning to the evaporator system of the second refrigeration unit 30 with valve 32.

На этом примере видно, что запорный клапан 32 с сервоприводом служит для остановки второго холодильного агрегата 30. С запорным клапаном 32 соединена схема распределения с контуром 34 накопления холода, подача которого регулируется с помощью запорного клапана 52. Запорный клапан имеет сервопривод. Функционирование контура накопления холода 34 будет описано ниже.This example shows that the shut-off valve 32 with a servo drive serves to stop the second refrigeration unit 30. With the shut-off valve 32, a distribution circuit is connected to the cold storage circuit 34, the flow of which is controlled by the shut-off valve 52. The shut-off valve has a servo-drive. The operation of the cold storage loop 34 will be described below.

Схема распределения соединяется с регулировочным клапаном 36. Регулировочный клапан 36 представляет собой трехходовой моторный вентиль с двумя входами и одним выходом. Выходной канал соединен с насосом 38. Насос 38 с сервоприводом питает теплообменник 42 с помощью датчика 40. Один входной канал соединен внизу с контуром накопления холода 34, а второй входной канал регулировочного клапана 36 соединен с цепью обратной связи, что позволяет подавать жидкость в теплообменник 42.The distribution circuit is connected to the control valve 36. The control valve 36 is a three-way motor valve with two inputs and one output. The output channel is connected to the pump 38. A servo-driven pump 38 supplies the heat exchanger 42 with a sensor 40. One input channel is connected at the bottom to the cold storage circuit 34, and the second input channel of the control valve 36 is connected to the feedback circuit, which allows liquid to be supplied to the heat exchanger 42 .

Теплообменник 42 служит для охлаждения жидкости в контуре кондиционирования воздуха торгового центра. С помощью датчика 40 определяется потребность в холоде системы кондиционирования, а также осуществляется управление регулировочным клапаном 36.The heat exchanger 42 serves to cool the liquid in the air conditioning circuit of the shopping center. Using the sensor 40, the cold demand of the air conditioning system is determined and the control valve 36 is controlled.

Цепь обратной связи начинается ниже теплообменника 42. Она соединяет цепь обратной подачи, а также канал входа/выхода контура накопления холода 34.The feedback loop begins below the heat exchanger 42. It connects the feedback loop as well as the input / output channel of the cold storage circuit 34.

В цепи обратной связи находятся расширительный бак 44 и запорный клапан 46 с сервоприводом, который, в свою очередь, соединен с входным каналом насоса 50, подающего подогретый жидкий хладоноситель во второй холодильный агрегат 30.In the feedback circuit there is an expansion tank 44 and a shut-off valve 46 with a servo drive, which, in turn, is connected to the inlet of the pump 50, which feeds the heated liquid coolant to the second refrigeration unit 30.

Система охлаждения 2 включает также клапан 58 и клапан 60. Клапан 58 соединяет цепь обратной связи системы испарителя первого холодильного агрегата 10 и цепь обратной связи системы испарителя второго холодильного агрегата 30 и находится между насосом 24 и насосом 50.The cooling system 2 also includes a valve 58 and a valve 60. A valve 58 connects the feedback circuit of the evaporator system of the first refrigeration unit 10 and the feedback circuit of the evaporator system of the second refrigeration unit 30 and is located between pump 24 and pump 50.

Клапан 60 соединяет схему распределения системы испарителя первого холодильного агрегата 10 со схемой распределения системы испарителя второго холодильного агрегата 30 и находится между насосом 16 и запорным клапаном 32.The valve 60 connects the distribution circuit of the evaporator system of the first refrigeration unit 10 with the distribution circuit of the evaporator system of the second refrigeration unit 30 and is located between the pump 16 and the shutoff valve 32.

Запорный клапан 48 внизу соединен с запорным клапаном 46, а обратный клапан, который здесь не представлен, расположен ниже, между запорным клапаном 60 и запорным клапаном 48 и обеспечивает циркуляцию жидкости из схемы распределения в цепь обратной связи системы испарителя второго холодильного агрегата 30.The shut-off valve 48 at the bottom is connected to the shut-off valve 46, and a check valve, which is not shown here, is located below, between the shut-off valve 60 and shut-off valve 48 and circulates the liquid from the distribution circuit to the feedback circuit of the evaporator system of the second refrigeration unit 30.

На данном примере видно, что распределительные и запорные клапаны 58 и 60 позволяют соединить, или избирательно «объединить» контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6. Описание фиг.2-7 поможет лучше понять принцип действия этих клапанов.In this example, it can be seen that the distribution and shut-off valves 58 and 60 allow you to connect, or selectively "combine" the refrigeration circuit of the products 4 and the air conditioning circuit 6. The description of Fig.2-7 will help to better understand the principle of operation of these valves.

Слева на фиг.2 представлен контур конденсации 62, служащий для охлаждения системы испарителя первого холодильного агрегата 10 и второго агрегата 30.On the left in figure 2 presents the condensation circuit 62, which serves to cool the evaporator system of the first refrigeration unit 10 and the second unit 30.

Охлаждающий контур 62 включает клапан 64, клапан 66, клапан 68, клапан 70, воздухоохладитель 72, расширительный бак 74 и насос 76. Выходные каналы клапанов 64 и 66 соединены в цепь, по которой циркулирует жидкий хладоноситель олаждающего контура 62 от клапана 64 к клапану 66.The cooling circuit 62 includes a valve 64, a valve 66, a valve 68, a valve 70, an air cooler 72, an expansion tank 74, and a pump 76. The outlet channels of the valves 64 and 66 are connected in a circuit that circulates the liquid coolant of the aging circuit 62 from valve 64 to valve 66 .

Клапан 64 соединен со вторым холодильным агрегатом 30 и в данном случае является запорным клапаном с сервоприводом охлаждающего контура второго холодильного агрегата 30. Клапан 66 соединен с первым холодильным агрегатом 10 и в данном случае является запорным клапаном с сервоприводом охлаждающего контура первого холодильного агрегата 10.The valve 64 is connected to the second refrigeration unit 30 and in this case is a shut-off valve with a servo-drive of the cooling circuit of the second refrigeration unit 30. The valve 66 is connected to the first refrigeration unit 10 and in this case is a shut-off valve with a servo-drive of the cooling circuit of the first refrigeration unit 10.

Ниже клапана 66 параллельно расположены с одной стороны клапан 68, а с другой стороны клапан 70 и воздухоохладитель 72. В данном случае клапан 68 является регулировочным клапаном с сервоприводом воздухоохладителя, а клапан 70, запорным клапаном с сервоприводом. Совместная работа клапана 68 и клапана 70 регулирует количество жидкого хладоносителя, поступающего из первого холодильного агрегата 10 и второго холодильного агрегата 30 в воздухоохладитель 72. Функционирование клапанов 68 и 70 будет описано ниже.Below valve 66, valve 68 is parallelly arranged on one side, and valve 70 and air cooler 72 on the other. In this case, valve 68 is a control valve with servo-driven air cooler, and valve 70, a shut-off valve with servo-drive. The joint operation of the valve 68 and the valve 70 controls the amount of liquid refrigerant coming from the first refrigeration unit 10 and the second refrigeration unit 30 to the air cooler 72. The operation of valves 68 and 70 will be described below.

Воздухоохладитель 72 охлаждает проходящий через него жидкий хладоноситель. Действительно, для производства холода в системах испарителя первого 10 и второго 30 холодильных агрегатов необходимо отвести тепло, аккумулированное в схемах распределения.An air cooler 72 cools the liquid coolant passing through it. Indeed, for the production of cold in the evaporator systems of the first 10 and second 30 refrigeration units, it is necessary to remove the heat accumulated in the distribution schemes.

Контур охлаждения 62 включает расширительный бак 74, соединенный с насосом 76. В данном случае насосная группа 76 может включать два рабочих насоса и один резервный, на случай поломки.The cooling circuit 62 includes an expansion tank 74 connected to a pump 76. In this case, the pump group 76 may include two working pumps and one standby in case of breakdown.

Насос 76 питает как первый холодильный агрегат 10, так и второй холодильный агрегат 30, охлаждая жидкость в их системах испарителя.Pump 76 powers both the first refrigeration unit 10 and the second refrigeration unit 30, cooling the liquid in their evaporator systems.

На фиг.2-7 представлены различные способы работы системы 2. На каждой схеме жидкий хладоноситель, проходящий через системы испарителя, обозначен жирными штрихами, тогда как те части систем испарителя, где жидкость не циркулирует, обозначены тонкими штрихами. Стрелками указано направление циркуляции жидкости.Figure 2-7 presents various ways of operating the system 2. In each scheme, the liquid coolant passing through the evaporator systems is indicated by bold strokes, while those parts of the evaporator systems where the liquid does not circulate are indicated by thin strokes. The arrows indicate the direction of fluid circulation.

На фиг.2 показан способ функционирования, при котором контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6 работают независимо, в ночном режиме.Figure 2 shows a functioning method in which the refrigeration circuit of the products 4 and the air conditioning circuit 6 operate independently in night mode.

В ночное время потребности в охлаждении витрин и холодильных камер 18 составляют порядка 30-40% от потребностей в дневное время.At night, the cooling needs of shop windows and cooling chambers 18 are about 30-40% of the daytime needs.

В этом случае задействован первый холодильный агрегат 10, запорный клапан 12 открыт, работают насосы 16 и 24. Так как контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6 работают раздельно, запорные клапаны 58 и 60 закрыты.In this case, the first refrigeration unit 10 is activated, the shut-off valve 12 is open, the pumps 16 and 24 are working. Since the product cooling circuit 4 and the air conditioning circuit 6 operate separately, the shut-off valves 58 and 60 are closed.

В ночное время суток необходимость кондиционирования воздуха отсутствует и теплообменник 42 не работает. Регулировочный клапан 12 закрыт, насос 38 не задействован. Весь жидкий хладоноситель циркулирует в направлении запорного клапана 52 контура накопления холода34, клапан при этом открыт. При таком способе функционирования температурный показатель на выходе из второго холодильного агрегата 30 составляет -7,8°С.At night, there is no need for air conditioning and the heat exchanger 42 does not work. The control valve 12 is closed, the pump 38 is not involved. All liquid coolant circulates in the direction of the shut-off valve 52 of the cold storage circuit 34, while the valve is open. With this method of operation, the temperature indicator at the outlet of the second refrigeration unit 30 is -7.8 ° C.

Второй холодильный агрегат 30 работает на полную мощность для того, чтобы обеспечить холодом устройство накопления 56, а жидкий хладоноситель возвращается в цепь обратной связи системы испарителя второго холодильного агрегата 30 к расширительному баку 44.The second refrigeration unit 30 operates at full power in order to provide a storage device 56 with cold, and the liquid coolant is returned to the feedback circuit of the evaporator system of the second refrigeration unit 30 to the expansion tank 44.

При этом задействован насос 50, запорные клапаны 32 и 46 открыты, а запорный клапан 48 закрыт.In this case, the pump 50 is activated, the shutoff valves 32 and 46 are open, and the shutoff valve 48 is closed.

Контур охлаждения 62 выводит образовавшееся тепло путем производства холода в систему испарителя первого холодильного агрегата 10 и второго холодильного агрегата 30.The cooling circuit 62 removes the generated heat by producing cold in the evaporator system of the first refrigeration unit 10 and the second refrigeration unit 30.

Поэтому, когда жидкость контура охлаждения 62 достигнет температуры 40°С, плюс минус 2°С, регулировочный клапан 68 закрывается, тогда, как запорный клапан 70 открыт. В противном случа, клапан 68 открыт, а запорный клапан 70 закрыт.Therefore, when the liquid in the cooling circuit 62 reaches a temperature of 40 ° C, plus or minus 2 ° C, the control valve 68 closes, while the shutoff valve 70 is open. Otherwise, valve 68 is open and shutoff valve 70 is closed.

Когда клапан 68 закрыт, а клапан 70 открыт, жидкость проходит через воздухоохладитель 72, где срабатывают вентиляторы для охлаждения жидкого хладоносителя атмосферным воздухом. Клапан 68 при закрытии и открытии регулируется для контроля температуры жидкости контура охлаждения, которая не должна быть ниже 25°С. Воздухоохладитель 72 работает по типу «клапана», что позволяет удалить излишек тепла.When the valve 68 is closed and the valve 70 is open, the liquid passes through the air cooler 72, where the fans are activated to cool the liquid coolant with atmospheric air. The valve 68 when closing and opening is regulated to control the temperature of the liquid in the cooling circuit, which should not be lower than 25 ° C. The air cooler 72 operates as a “valve”, which removes excess heat.

Способ функционирования на фиг.2 представляет собой начало цикла. При запуске температура жидкого хладоносителя выше в контуре кондиционирования воздуха 6 и достигает порядка 8°С, чем в контуре охлаждения продуктов, где температура составляет -2°С.The way of functioning in figure 2 represents the beginning of the cycle. At start-up, the temperature of the liquid coolant is higher in the air conditioning circuit 6 and reaches about 8 ° C than in the product cooling circuit, where the temperature is -2 ° C.

Так как контуры работают раздельно, температура жидкого хладоносителя в контуре кондиционирования воздуха 6 постепенно понижается, тогда как температура жидкого хладоносителя в контуре охлаждения продуктов 4 остается неизменной. Как только температура жидкого хладоносителя в контуре кондиционирования воздуха достигает -2°С, контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6 готовы к совместному функционированию.Since the circuits work separately, the temperature of the liquid coolant in the air conditioning circuit 6 gradually decreases, while the temperature of the liquid coolant in the cooling circuit of the products 4 remains unchanged. As soon as the temperature of the liquid coolant in the air conditioning circuit reaches -2 ° C, the product cooling circuit 4 and the air conditioning circuit 6 are ready for joint operation.

На фиг.3 представлен способ функционирования, при котором контур охлаждения продуктов 4 и контур кондиционирования воздуха 6 работают слитно.Figure 3 presents the method of operation, in which the refrigeration circuit of the products 4 and the air conditioning circuit 6 work together.

Из описания фиг.2 видно, что в ночное время первый холодильный агрегат 10 задействован только на 30-40% своей мощности. Следовательно, целесообразно будет открыть клапаны 58 и 60 с целью использования остаточной мощности первого холодильного агрегата 10 для функционирования устройства накопления холода 56.From the description of figure 2 it can be seen that at night the first refrigeration unit 10 is involved only at 30-40% of its capacity. Therefore, it will be advisable to open the valves 58 and 60 in order to use the residual power of the first refrigeration unit 10 for the operation of the cold storage device 56.

В начале цикла температура в системе испарителя второго холодильного агрегата 30 постепенно доходит до -2°С. Этот показатель соответствует температуре жидкого хладоносителя контура охлаждения продуктов 4.At the beginning of the cycle, the temperature in the evaporator system of the second refrigeration unit 30 gradually reaches -2 ° C. This indicator corresponds to the temperature of the liquid coolant in the refrigeration circuit of the products 4.

Когда температура достигает этого значения, клапаны 58 и 60 открываются. Первый холодильный агрегат 10 и второй холодильный агрегат 30 начинают работать совместно для зарядки устройства накопления холода 56. Происходит слияние контуров охлаждения продуктов 4 и кондиционирования воздуха 6.When the temperature reaches this value, valves 58 and 60 open. The first refrigeration unit 10 and the second refrigeration unit 30 begin to work together to charge the cold storage device 56. The cooling circuits of the products 4 and the air conditioning 6 merge.

Такой монтаж, при постоянной электрической мощности, позволяет быстрее зарядить устройство накопления холода 56. Таким образом, в зависимости от потребностей здания может быть увеличена мощность устройства накопления холода 34 примерно на 50-60%, что соответствует резервной мощности первого холодильного агрегата 10.This installation, with constant electrical power, allows you to quickly charge the cold storage device 56. Thus, depending on the needs of the building, the power of the cold storage device 34 can be increased by about 50-60%, which corresponds to the reserve power of the first refrigeration unit 10.

Это увеличение позволит впоследствии полностью удовлетворить потребности в кондиционировании воздуха в дневное время, практически без нагрузки на второй холодильный агрегат 30. Вторым преимуществом является возможность максимального извлечения и использования тепловой энергии в системе охлаждения 2, см. фиг.8.This increase will subsequently allow to fully satisfy the needs for air conditioning in the daytime, with virtually no load on the second refrigeration unit 30. The second advantage is the possibility of maximum extraction and use of thermal energy in cooling system 2, see Fig. 8.

Когда температура в цепи обратной связи второго холодильного агрегата 30 достигнет -5°С, устройство накопления холода 56 будет заряжено, и второй холодильный агрегат 30 остановлен. Контуры охлаждения продуктов 4 и кондиционирования воздуха 6 снова будут работать раздельно, при этом клапаны 58 и 60 закрываются.When the temperature in the feedback circuit of the second refrigeration unit 30 reaches -5 ° C, the cold storage device 56 will be charged and the second refrigeration unit 30 will be stopped. The refrigeration circuits of products 4 and air conditioning 6 will again operate separately, with valves 58 and 60 closing.

Данный способ функционирования показан на фиг.4. Насос 16 контура охлаждения продуктов 4 работает на уровне 30-40% своей обычной мощности для охлаждения витрин и холодильных камер 18, тогда как контур кондиционирования воздуха 6 не функционирует. Поэтому запорные клапаны 32 и 52 закрыты, а насос 50 остановлен.This method of operation is shown in figure 4. The pump 16 of the refrigeration circuit of the products 4 operates at a level of 30-40% of its normal capacity for cooling the cabinets and cooling chambers 18, while the air conditioning circuit 6 is not functioning. Therefore, the shutoff valves 32 and 52 are closed and the pump 50 is stopped.

На фиг.5 представлен способ функционирования, сменивший в свое время способ функционирования, представленный на фиг.4.Figure 5 presents the method of functioning, which at one time replaced the method of functioning, presented in figure 4.

Способ функционирования на фиг.5 соответствует эксплуатации системы 2 в начале дня. В утренние часы потребности в кондиционировании воздуха невысоки, поэтому нет необходимости использовать устройство накопления холода 56.The method of functioning in figure 5 corresponds to the operation of the system 2 at the beginning of the day. In the morning hours, air conditioning needs are low, so there is no need to use a cold storage device 56.

Контур охлаждения продуктов 4 функционирует в этом случае подобно тому, как было представлено на фиг.2-4, при этом мощность насоса 16 регулируется в зависимости от потребностей в холоде для охлаждения витрин и холодильных камер 18.The cooling circuit of the products 4 operates in this case similar to that shown in FIGS. 2-4, while the power of the pump 16 is regulated depending on the needs for cold for cooling the cabinets and cooling chambers 18.

Тогда контур кондиционирования воздуха 6 функционирует обычным способом, без необходимости использования системы накопления холода 34. При данном способе функционирования задействованы насосы 38 и 50, запорные клапаны 32, 46 и 48 открыты, а с помощью клапана 12 регулируется температура жидкости на входе в теплообменник 42. Второй холодильный агрегат 30 и клапан 36 используются для получения температуры 4°С на входе теплообменника 42.Then the air conditioning circuit 6 operates in the usual way, without the need for a cold storage system 34. With this method of operation, the pumps 38 and 50 are activated, the shut-off valves 32, 46 and 48 are open, and the valve 12 controls the temperature of the liquid at the inlet to the heat exchanger 42. The second refrigeration unit 30 and valve 36 are used to obtain a temperature of 4 ° C at the inlet of the heat exchanger 42.

В течение дня температура повышается, и вместе с тем увеличивается посещаемость торгового центра.During the day, the temperature rises, and at the same time, attendance at the shopping center increases.

Постепенно растет потребность в кондиционировании воздуха, и появляется необходимость в выборе оптимальной стратегии производства холода с учетом тарифов на электроэнергию, а также имеющихся мощностей:The need for air conditioning is gradually growing, and there is a need to choose the optimal strategy for the production of cold, taking into account electricity tariffs, as well as available capacities:

- либо система регулирования потребностей кондиционирования определяет, что работа устройства накопления холода 56 недостаточна для удовлетворения этих потребностей в течение дня, и тогда задействуется система охлаждения 2, как показано на фиг.6,- either the conditioning needs regulation system determines that the operation of the cold storage device 56 is not sufficient to meet these needs during the day, and then the cooling system 2 is activated, as shown in FIG. 6,

- либо система регулирования потребностей кондиционирования определяет, что работа устройства накопления холода 56 достаточна для удовлетворения этих потребностей в течение дня, и тогда задействуется система охлаждения 2, как показано на фиг.7.- either the conditioning needs control system determines that the operation of the cold storage device 56 is sufficient to meet these needs during the day, and then the cooling system 2 is activated, as shown in FIG. 7.

При способе функционирования, представленном на фиг.6, клапан 48 закрыт для того, чтобы разделить систему распределения и систему обратной связи, тогда как устройство накопления холода 56 работает. Таким образом, на выходе из теплообменника 42 жидкость из цепи обратной связи частично проходит в устройство накопления холода 56, где она охлаждается и с помощью регулировочного клапана 36 перемешивается для достижения температуры 4°С на входе в теплообменник 42. Функционирование контура охлаждения продуктов 4 остается неизменным, а насос 16 работает, как правило, на 60-70% своей мощности.In the operation method shown in FIG. 6, the valve 48 is closed in order to separate the distribution system and the feedback system, while the cold storage device 56 is operating. Thus, at the outlet of the heat exchanger 42, the liquid from the feedback circuit partially passes into the cold storage device 56, where it is cooled and mixed with the control valve 36 to reach a temperature of 4 ° C at the inlet to the heat exchanger 42. The functioning of the product cooling circuit 4 remains unchanged , and the pump 16 operates, as a rule, at 60-70% of its capacity.

При способе функционирования, представленном на фиг.7, второй холодильный агрегат 30 и насос 50 остановлены, а запорные клапаны 32, 46 и 48 закрыты. Задействовано устройство накопления холода 56, а регулировочный клапан 36 обеспечивает поддержание необходимой температуры на входе в теплообменник 42.In the operation method shown in FIG. 7, the second refrigeration unit 30 and the pump 50 are stopped and the shut-off valves 32, 46 and 48 are closed. The cold storage device 56 is activated, and the control valve 36 maintains the required temperature at the inlet to the heat exchanger 42.

Функционирование контура охлаждения продуктов 4 не изменяется, а рабочая мощность насоса 16, как правило, зависит от потребностей в охлаждении продуктов.The functioning of the cooling circuit of the products 4 does not change, and the operating power of the pump 16, as a rule, depends on the needs for cooling the products.

Данный способ функционирования является очень выгодным, так как позволяет оптимизировать потребление электричества в пиковый период времени. Благодаря этому сокращаются расходы на электричество, а также риск перегрузки сети, к которой подключен торговый центр.This method of operation is very beneficial, as it allows you to optimize the consumption of electricity in the peak period of time. Due to this, electricity costs are reduced, as well as the risk of overloading the network to which the shopping center is connected.

Кроме того, этот способ выгоден еще и потому, что слияние контура охлаждения продуктов 4 и контура кондиционирования воздуха 6 позволяет использовать более мощное устройство накопления холода 56.In addition, this method is also beneficial because the merging of the refrigeration circuit of the products 4 and the air conditioning circuit 6 allows the use of a more powerful cold storage device 56.

Способ функционирования, представленный на фиг.7, также может быть использован в любое время, например в пиковый период потребления, или во избежание перенасыщения имеющихся мощностей в ходе эксплуатации торгового центра, включая кондиционирование воздуха. В этом случае второй холодильный агрегат 30 не работает, а его заменяет устройство накопления холода 56, которое охлаждает жидкость на входе в теплообменник 42.The method of operation shown in Fig. 7 can also be used at any time, for example during the peak period of consumption, or to avoid over-saturation of existing capacities during the operation of the shopping center, including air conditioning. In this case, the second refrigeration unit 30 does not work, and it is replaced by a cold storage device 56, which cools the liquid at the inlet to the heat exchanger 42.

Помимо способов функционирования, представленных на фиг.2-7, преимуществом является также возможность использования системы охлаждения 2 в качестве резервного замещения в случае неисправности первого холодильного агрегата 4 или второго холодильного агрегата 30.In addition to the functioning methods shown in FIGS. 2-7, the advantage is also the possibility of using the cooling system 2 as a backup replacement in the event of a malfunction of the first refrigeration unit 4 or the second refrigeration unit 30.

Действительно, в обычной установке, где системы работают независимо друг от друга, предполагаемое резервное оборудование должно быть предусмотрено для каждой системы в отдельности. Такое мероприятие является дорогостоящим и малоэффективным.Indeed, in a typical installation, where the systems operate independently of each other, the proposed redundant equipment must be provided for each system separately. Such an event is expensive and ineffective.

Система охлаждения 2 позволяет с помощью клапанов 58 и 60 решить эту проблему, так существует возможность объединить контуры охлаждения продуктов 4 и кондиционирования воздуха 6 в случае неисправности первого холодильного агрегата 10 или второго холодильного агрегата 30. Холодильные агрегаты 10 и 30 имеют почти одинаковую мощность, а также, минимум, два компрессора каждый, а также независимые системы.The cooling system 2 allows using valves 58 and 60 to solve this problem, so it is possible to combine the cooling circuits of products 4 and air conditioning 6 in the event of a malfunction of the first refrigeration unit 10 or the second refrigeration unit 30. Refrigeration units 10 and 30 have almost the same power, and also at least two compressors each, as well as independent systems.

В данном случае приоритетным является поддержание нужной температуры в витринах и холодильных камерах 18, т.е. насосы 38 и 50 контура кондиционирования 6 будут регулироваться в соответствии с потребностями насосов 16 и 24 контура охлаждения продуктов 4.In this case, the priority is to maintain the desired temperature in the shop windows and refrigerators 18, i.e. the pumps 38 and 50 of the air conditioning circuit 6 will be regulated in accordance with the needs of the pumps 16 and 24 of the refrigeration circuit of the products 4.

В этом случае использование устройства накопления холода 56, вероятно, является необходимым для работы теплообменника 42 контура кондиционирования.In this case, the use of the cold storage device 56 is probably necessary for the operation of the air conditioning circuit heat exchanger 42.

Кроме того, когда задействован первый 10 или второй 30 холодильный агрегат, также включается и контур охлаждения 62, охлаждающий их жидкий хладоноситель. Хотя и было отмечено в качестве преимущества, что контур охлаждения общий как для первого 10, так и для второго холодильного агрегата 30, возможен вариант установки контура охлаждения 62 для каждого холодильного агрегата в отдельности.In addition, when the first 10 or second 30 refrigeration unit is involved, the cooling circuit 62 also turns on, cooling their liquid coolant. Although it was noted as an advantage that the cooling circuit is common to both the first 10 and the second refrigeration unit 30, it is possible to install the cooling circuit 62 for each refrigeration unit individually.

На фиг.8 представлен второй способ выполнения системы 2, при котором она включает систему регенерации тепла.On Fig presents a second method of execution of the system 2, in which it includes a heat recovery system.

На фиг.8 представлена упрощенная схема, представляющая только новые элементы системы 2, а также их комплектующие.On Fig presents a simplified diagram representing only the new elements of the system 2, as well as their components.

Как видно на этом рисунке, элементы регенерации соединены с контуром охлаждения 62 через так называемую «схему распределения», которая забирает подогретую жидкость из контура охлаждения 62 на выходе соединения клапанов 64 и 66.As can be seen in this figure, the regeneration elements are connected to the cooling circuit 62 through the so-called "distribution circuit", which takes the heated liquid from the cooling circuit 62 at the outlet of the valves 64 and 66.

Затем через «цепь обратной связи», где происходит регенерация тепла, эта охлажденная жидкость возвращается к расширительному баку 74.Then, through the “feedback loop” where heat recovery takes place, this cooled liquid returns to expansion tank 74.

Регенерация тепла в контуре охлаждения 62 может быть частичной или полной, это зависит от потребностей здания и температуры окружающей среды (лето/зима).The heat recovery in the cooling circuit 62 can be partial or complete, it depends on the needs of the building and the ambient temperature (summer / winter).

Максимальная регенерация тепла обеспечивается открытием клапана 68 и закрытием клапана 70.Maximum heat recovery is achieved by opening valve 68 and closing valve 70.

В случае полной регенерации регенерированная тепловая мощность равна производительности холода плюс производительность компрессоров первого 10 и второго 30 холодильных агрегатов. Эта регенерация составляет примерно 130% от производительности холода. В зимний период этот показатель должен покрыть большую часть потребностей в тепле во многих странах мира.In the case of complete regeneration, the regenerated thermal power is equal to the refrigeration capacity plus the capacity of the compressors of the first 10 and second 30 refrigeration units. This regeneration accounts for approximately 130% of the cold output. In winter, this indicator should cover most of the heat demand in many countries of the world.

Схема распределения разделяется на две подсистемы, каждая из которых имеет запорный клапан 78 и, соответственно, 80. В данном случае запорные клапаны 78 и 80 имеют сервопривод.The distribution scheme is divided into two subsystems, each of which has a shut-off valve 78 and, accordingly, 80. In this case, the shut-off valves 78 and 80 have a servo drive.

Подсистема, включающая запорный клапан 78, направлена к элементу обработки воздуха 82. Действие элемента 82 направлено на регенерацию тепла из жидкости для производства теплого воздуха, а также на возврат охлажденной жидкости в цепь обратной связи.The subsystem, including the shut-off valve 78, is directed to the air treatment element 82. The action of the element 82 is aimed at the heat recovery from the liquid to produce warm air, as well as the return of the cooled liquid to the feedback circuit.

Подсистема, включающая запорный клапан 80, идет в систему промывочной воды 84. Система промывочной воды 84 включает теплообменник (не представлен), где происходит регенерация тепла жидкости для производства горячей воды и откуда охлажденная жидкость поступает в систему обратной связи.A subsystem including a shut-off valve 80 goes to the rinse water system 84. The rinse water system 84 includes a heat exchanger (not shown) where heat is regenerated from the liquid to produce hot water and from where the cooled liquid enters the feedback system.

В основном, режимы функционирования системы охлаждения 2, представленные на фиг.2-7, остаются такими же, как и на фиг.8. Единственное изменение заключается в использовании контура охлаждения 62, где тепло систем испарителя выводится, в первую очередь, с помощью элемента 82 и системы 84 и где клапаны 68 и 70, а также воздухоохладитель используются исключительно с целью удаления избыточного тепла, с помощью элемента 82 и системы 84.Basically, the operating modes of the cooling system 2 shown in Fig.2-7 remain the same as in Fig.8. The only change is the use of cooling circuit 62, where the heat of the evaporator systems is removed primarily through element 82 and system 84 and where valves 68 and 70, as well as the air cooler, are used solely to remove excess heat, using element 82 and the system 84.

На фиг.9 представлен третий способ выполнения системы охлаждения 2, характеризующийся еще большими преимуществами. При данном способе реализации, система включает не только элементы регенерации тепла (фиг.8), но также резервные элементы, как функциональные, так и структурные.FIG. 9 shows a third method for executing a cooling system 2, characterized by even greater advantages. With this implementation method, the system includes not only heat recovery elements (Fig. 8), but also backup elements, both functional and structural.

Таким образом, каждый насос 16, 24, 38, 50 и 76 продублирован, как минимум, одним насосом, расположенным параллельно, помимо предполагаемого резервного насоса для насоса 76.Thus, each pump 16, 24, 38, 50 and 76 is duplicated by at least one pump located in parallel, in addition to the proposed backup pump for pump 76.

Кроме того, установка включает два газовых генераторных агрегата 90 и 92 для совместного функционирования. Тепло, производимое генераторными агрегатами, используется для отопления здания и производства горячей воды для технических нужд. С этой целью генераторные агрегаты 90, 92 соединены с теплообменниками 94 и 96.In addition, the installation includes two gas generator sets 90 and 92 for joint operation. The heat produced by the generator sets is used to heat the building and produce hot water for technical needs. To this end, the generator units 90, 92 are connected to heat exchangers 94 and 96.

Теплообменник 94 использует тепло, производимое генераторными агрегатами 90 и 92, которое затем поступает в элемент 82. Теплообменник 96 использует тепло, производимое генераторными агрегатами 90 и 92, которое поступает в систему 84. С помощью регулировочного клапана 98 осуществляется контроль температуры в теплообменнике 94, а с помощью регулировочного клапана 100 - контроль температуры в теплообменнике 96. Предусмотрен также и воздухоохладитель 102 для вывода избыточного тепла из теплообменников 94 и 96. Контроль воздухоохладителя осуществляется с помощью клапана 104, в случае низкой потребности в тепле. Таким образом, избыток тепла выводится через воздухоохладитель 102.The heat exchanger 94 uses the heat generated by the generator units 90 and 92, which then enters the element 82. The heat exchanger 96 uses the heat produced by the generator units 90 and 92, which enters the system 84. The control valve 98 controls the temperature in the heat exchanger 94, and using the control valve 100 - temperature control in the heat exchanger 96. An air cooler 102 is also provided for removing excess heat from the heat exchangers 94 and 96. The air cooler is monitored with by valve 104, in case of low heat demand. Thus, excess heat is discharged through the air cooler 102.

Данная система является одновременно абсолютно надежной и экономичной.This system is at the same time absolutely reliable and economical.

Claims (6)

1. Система охлаждения для коммерческих центров включает первый холодильный агрегат (10), соединенный с контуром охлаждения продуктов (4), а также второй холодильный агрегат (30), соединенный с контуром кондиционирования воздуха (6), который, в свою очередь, включает устройство накопления холода (56), которое соединяется с контуром охлаждения продуктов (4) и контуром кондиционирования воздуха (6), при этом каждое соединение управляется с помощью регулировочных клапанов (58, 60).1. The cooling system for commercial centers includes a first refrigeration unit (10) connected to the product cooling circuit (4), as well as a second refrigeration unit (30) connected to the air conditioning circuit (6), which, in turn, includes a device accumulation of cold (56), which is connected to the product cooling circuit (4) and the air conditioning circuit (6), with each connection being controlled by control valves (58, 60). 2. Система охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контур охлаждения (62) для охлаждения жидкого хладоносителя первого холодильного агрегата (10), а также второго холодильного агрегата (30).2. The cooling system according to claim 1, characterized in that it further comprises a cooling circuit (62) for cooling the liquid refrigerant of the first refrigeration unit (10), as well as the second refrigeration unit (30). 3. Система охлаждения по п.2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему регенерации тепла, соединенную с контуром охлаждения.3. The cooling system according to claim 2, characterized in that it further comprises a heat recovery system connected to the cooling circuit. 4. Система охлаждения по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит газовые генераторные установки (90, 92), соединенные с системой регенерации тепла.4. The cooling system according to claim 3, characterized in that it further comprises gas generator sets (90, 92) connected to a heat recovery system. 5. Система охлаждения по пп.1-4, отличающаяся тем, что каждый контур системы включает как минимум один насос и один регулировочный клапан.5. The cooling system according to claims 1 to 4, characterized in that each circuit of the system includes at least one pump and one control valve. 6. Система охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулировочный клапан, расположенный между устройством накопления холода (56), схемой распределения контура кондиционирования (6) и цепью обратной связи контура кондиционирования (6). 6. The cooling system according to claim 1, characterized in that it further comprises a control valve located between the cold storage device (56), the distribution circuit of the air conditioning circuit (6) and the feedback circuit of the air conditioning circuit (6).

Images