【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保制冷领域，涉及一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机及其制冷方法。
技术介绍
1、近年来清洁能源在能源结构中的占比越来越大。相对而言，制冷剂在生产和使用中产生的排放就成为了整个制冷行业中排放的主要来源。因此，寻找温室效应指数更低的制冷剂替代物是改善制冷行业排放问题的一个有效方案。在这条技术路线上，固体制冷技术因其无排放、高效、可靠且易回收的特点，受到行业内的广泛关注。而在众多固体制冷技术中，弹热制冷技术被认为是最有希望替代传统气体压缩制冷的新型制冷技术。弹热制冷是指在应力场驱动下弹热材料发生固-固相变而产生制冷效应的制冷技术，具有环境友好、节能高效的特点。
2、现有技术如公开号为cn115900144a的中国专利申请提出了一种压缩管束式的弹热回热器，但并未提出完整、配套的制冷装置，未能高效、集成式地利用回热器产生的制冷温差与制冷功率。除此之外，单个弹热回热器在工作时域上总会存在非制冷时间段(大致占据了总工作时间的一半)，且在弹热回热器卸载应力、恢复形变的时候存在机械能浪费的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机及其制冷方法，在两个弹热回热器的交替压缩-卸载过程中，交替利用被卸载弹热回热器的冷量制造冷水、利用被压缩弹热回热器的高温回收冷冻水回水口返回的较低温冷水中的残余冷量，从而源源不断地向用户侧输出冷水，实现大制冷温差、大制冷量的制冷。
2、为了实现上述目的，本专利技术有如
3、第一方面，提供一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机，包括以180°相位差运行的第一弹热回热器和第二弹热回热器，第一弹热回热器和第二弹热回热器通过连接结构与提供驱动力的电驱动器连接，电驱动器的伸缩杆旋入转化为对第一回热器施加压力，电驱动器的伸缩杆旋出转化为对第二回热器施加压力；第一弹热回热器和第二弹热回热器与冷水机的冷却水回水口、冷冻水出水口、冷冻水回水口、冷却水出水口通过管路连接，在运行时，冷却水从冷却水回水口进入冷水机，被第一弹热回热器或第二弹热回热器冷却后从冷冻水出水口提供给用户，并在用户使用后通过冷冻水回水口返回冷水机，被第一弹热回热器或第二弹热回热器回热后通过冷却水出水口排放至外界；所述电驱动器以及管路流向由控制系统进行控制，第一弹热回热器和第二弹热回热器交替发生高熵体与低熵体的相变。
4、作为一种优选的方案，所述第一弹热回热器和第二弹热回热器与冷水机的冷却水回水口、冷冻水出水口、冷冻水回水口、冷却水出水口之间连接的管路上设置有提供流动动力的泵，泵入口的管路上设置有过滤器；冷却水从冷却水回水口经过过滤器过滤之后泵入冷水机内，由管路连接及电磁阀组、单向阀组控制分为三条走向的并联支路：
5、第一支路经过旁通电磁阀，冷却水直接回流至冷却水出水口；
6、第二支路经过第一电磁阀组，通过第一弹热回热器，经过单向阀组从冷冻水出水口供给用户，完成制冷后从冷冻水回水口返回冷水机，经过第二弹热回热器，再次经过第一电磁阀组从冷却水出水口排出冷水机；
7、第三支路经过第二电磁阀组，通过第二弹热回热器，经过单向阀组从冷冻水出水口供给用户，完成制冷后从冷冻水回水口返回冷水机，经过第一弹热回热器，再次经过第二电磁阀组从冷却水出水口排出冷水机。
8、作为一种优选的方案，控制系统还包括安装在冷却水回水口内侧的第一温度传感器，以及安装在冷冻水回水口内侧的第二温度传感器，泵的转速和周期性运行的频率根据第二温度传感器测得的冷冻水回水温度和第一温度传感器测得的冷却水回水温度调控。
9、作为一种优选的方案，还包括机架，定位-支撑梁与机架刚性连接，第一弹热回热器与第二弹热回热器通过定位-支撑梁和连接结构上的预留槽位进行定位，并通过穿过机架的预紧螺栓对第一弹热回热器与第二弹热回热器进行预紧。
10、作为一种优选的方案，所述预紧螺栓在预紧结束后，实现在电驱动器无负载时，第一弹热回热器、第二弹热回热器均处于被压缩状态，且压缩量为完全被压缩时的50％。
11、作为一种优选的方案，所述机架内部设置有挡水板，挡水板将第一弹热回热器和第二弹热回热器的工作区域与电驱动器及控制系统隔开；所述控制系统包括泵控制器、单片机以及电驱动器控制器，所述单片机分别通过泵控制器与电驱动器控制器对泵和电驱动器进行控制。
12、作为一种优选的方案，电驱动器的伸缩杆上安装有用于检测第一弹热回热器及第二弹热回热器应力状态的力传感器，力传感器检测到的信号发送至单片机进行反馈控制。
13、作为一种优选的方案，所述机架的底部设置有带万向轮的底盘，控制系统的部件集成在网孔板上，所述网孔板及电驱动器在底盘上进行定位安装。
14、一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机的制冷方法，周期性执行以下步骤：
15、电驱动器接收控制系统发出的指令，伸缩杆带动连接结构压缩第二弹热回热器，并通过力传感器将弹热回热器的受力情况反馈至控制系统；在此过程中，第二弹热回热器的形状记忆合金应力提升，但未发生高熵体至低熵体的相变；第一弹热回热器的形状记忆合金应力降低，但未发生低熵体至高熵体的相变；冷却水从冷却水回水口进入冷水机，直接回流至冷却水出水口；第一弹热回热器、第二弹热回热器不通水，冷冻水出口停止提供冷水；
16、电驱动器继续带动连接结构压缩第二弹热回热器，当力传感器监测到第二弹热回热器的应力达到目标应力之后，控制系统将流动方向设定为冷却水回水口→第一弹热回热器→冷冻水出水口→用户侧→冷冻水回水口→第二弹热回热器→冷却水出水口，利用第一弹热回热器卸载应力过程中低熵体相变产生的温降将水降温，向用户侧提供冷量，并利用第二弹回热器装载应力过程中高熵体相变产生的温升回收从用户侧返回的冷冻水携带的剩余冷量；
17、当力传感器监测到第二弹热回热器的应力至目标应力后，控制系统发送指令使电驱动器的伸缩杆停止运动，维持第二弹热回热器处于完全压缩状态、第一弹热回热器处于仅预紧状态；控制系统将流动方向设定为冷却水回水口→第一弹热回热器→冷冻水出水口→用户侧→冷冻水回水口→第二弹热回热器→冷却水出水口，一直维持到第一弹热回热器卸载过程中低熵体相变产生的温降以及第二弹回热器装载过程中高熵体相变产生的温升利用完毕；
18、控制系统发送指令使电驱动器伸缩杆旋入，带动连接结构压缩第一弹热回热器，并通过力传感器将弹热回热器的受力情况反馈至控制系统；在此过程中，第一弹热回热器的形状记忆合金应力提升，但未发生高熵体至低熵体的相变；第二弹热回热器的形状记忆合金应力降低，但未发生低熵体至高熵体的相变；此时控制系统将流动方向设定为冷却水从冷却水回水口进入冷水机，直接回流至冷却水出水口；第一弹热回热器、第二弹热回热器不通水，冷冻水出口停止提供冷水；
19、电驱动器继续带动连接结构压缩第一弹热回热器，当力传感器监测到第一弹热回热器的形状记忆合金达到相变应力之后，控制系统将流动方向设定为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机，其特征在于，包括以180°相位差运行的第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)，第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)通过连接结构(104)与提供驱动力的电驱动器(101)连接，电驱动器(101)的伸缩杆旋入转化为对第一回热器(103)施加压力，电驱动器(101)的伸缩杆旋出转化为对第二回热器(105)施加压力；第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)与冷水机的冷却水回水口(116)、冷冻水出水口(117)、冷冻水回水口(118)、冷却水出水口(119)通过管路连接，在运行时，冷却水从冷却水回水口(116)进入冷水机，被第一弹热回热器(103)或第二弹热回热器(105)冷却后从冷冻水出水口(117)提供给用户，并在用户使用后通过冷冻水回水口(118)返回冷水机，被第一弹热回热器(103)或第二弹热回热器(105)回热后通过冷却水出水口(119)排放至外界；所述电驱动器(101)以及管路流向由控制系统(107)进行协同控制，第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)交替发生高熵体与低熵体的相变。
...【技术特征摘要】
1.一种反相位、多回热器弹热制冷冷水机，其特征在于，包括以180°相位差运行的第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)，第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)通过连接结构(104)与提供驱动力的电驱动器(101)连接，电驱动器(101)的伸缩杆旋入转化为对第一回热器(103)施加压力，电驱动器(101)的伸缩杆旋出转化为对第二回热器(105)施加压力；第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)与冷水机的冷却水回水口(116)、冷冻水出水口(117)、冷冻水回水口(118)、冷却水出水口(119)通过管路连接，在运行时，冷却水从冷却水回水口(116)进入冷水机，被第一弹热回热器(103)或第二弹热回热器(105)冷却后从冷冻水出水口(117)提供给用户，并在用户使用后通过冷冻水回水口(118)返回冷水机，被第一弹热回热器(103)或第二弹热回热器(105)回热后通过冷却水出水口(119)排放至外界；所述电驱动器(101)以及管路流向由控制系统(107)进行协同控制，第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)交替发生高熵体与低熵体的相变。
2.根据权利要求1所述反相位、多回热器弹热制冷冷水机，其特征在于，所述第一弹热回热器(103)和第二弹热回热器(105)与冷水机的冷却水回水口(116)、冷冻水出水口(117)、冷冻水回水口(118)、冷却水出水口(119)之间连接的管路上设置有提供流动动力的泵(113)，泵(113)入口的管路上设置有过滤器(115)；冷却水从冷却水回水口(116)经过过滤器(115)过滤之后泵入冷水机内，由管路连接及电磁阀组、单向阀组控制分为三条走向的并联支路：
3.根据权利要求2所述反相位、多回热器弹热制冷冷水机，其特征在于，控制系统(107)还包括安装在冷却水回水口(116)内侧的第一温度传感器(124)，以及安装在冷冻水回水口(118)内侧的第二温度传感器(125)，泵(113)的转速和周期性运行的频率根据第二温度传感器(118)测得的冷冻水回水温度和第一温度传感器(124)测得的冷却水回水温度调控。
4.根据权利要求1所述反相位、多...
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