專利名稱：間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體說是ー種間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法的技木。
背景技術(shù)：
水蓄冷空調(diào)是指利用低谷電カ將冷量儲存在蓄冷槽中，在用電高峰時再把冷量釋放的ー種技木。隨著電力部門峰谷電價的積極實(shí)施，水蓄冷作為經(jīng)濟(jì)的蓄冷方式，越來越廣泛地被運(yùn)用，水蓄冷技術(shù)也日益成熟。間接供冷式水蓄冷系統(tǒng)在空調(diào)水蓄冷系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍，常用的間接供冷式水蓄冷系統(tǒng)如圖I所示，粗實(shí)線部分為運(yùn)行回路，這種系統(tǒng)存在如下問題I)蓄冷水槽內(nèi)的斜溫層釋冷吋，當(dāng)板式換熱器二次側(cè)出水溫度達(dá)不到設(shè)定溫度Tl時，將不能再利用，致使蓄冷水槽內(nèi)斜溫層將不能用盡，降低了蓄冷水槽的利用率。2)沒有提高板式換熱器二次側(cè)直接供冷用制冷主機(jī)能效的措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種節(jié)能環(huán)保，能整體提高系統(tǒng)效率的間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，有效提高蓄冷水槽的利用率，同時，提高板式換熱器二次側(cè)直接供冷用制冷主機(jī)的能效。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。一種間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，包括蓄冷用制冷主機(jī)、蓄冷水槽、板式換熱器、直接供冷用制冷主機(jī)、空調(diào)末端、蓄冷泵、釋冷泵、供冷泵和冷凍水泵，直接供冷用制冷主機(jī)的入口與冷凍水泵的出ロ連接，蓄冷用制冷主機(jī)的入口與蓄冷泵的出ロ連接，其特征在于所述板式換熱器內(nèi)設(shè)有蓄冷組換熱通道與供冷組換熱通道，在板式換熱器上設(shè)有第一入口與第一出ロ，第二入ロ與第二出ロ，第一入ロ與第一出ロ通過板式換熱器的供冷組換熱通道連接，第二入口與第二出口通過板式換熱器的蓄冷組換熱通道連接，所述板式換熱器的第一入口與供冷泵的出口連接，板式換熱器的第二入口與釋冷泵的出口連接，直接供冷用制冷主機(jī)的出口管路與板式換熱器的第一出口管路并接后與空調(diào)末端的入口管路連接，冷凍水泵的入口管路與供冷泵的入口管路并接后與空調(diào)末端的出口管路連接，蓄冷用制冷主機(jī)的出口管路與蓄冷水槽的出口管路并接后與釋冷泵的入口連接，蓄冷泵的入口管路與蓄冷水槽的入口管路并接后與板式換熱器的第二出口連接，所述蓄冷用制冷主機(jī)的出口管路上安裝有電動閥F2，蓄冷水槽的出口管路上安裝有電動閥Fl，板式換熱器的第二入口管路上安裝有電動調(diào)節(jié)閥V3，板式換熱器的第一出口管路上安裝有電動閥F4和出水溫度傳感器Tl，冷凍水泵的入口管路安裝有混合水溫度傳感器T2，所述冷凍水泵的入口管路設(shè)有旁通管與板式換熱器上設(shè)有的第一出口連接，在旁通管上設(shè)有電動閥F5。所述通過斜溫層利用旁通管的設(shè)置，由蓄冷水槽、釋冷泵、板式換熱器、電動閥F1、電動調(diào)節(jié)閥V3連接成的蓄冷水槽釋冷回路，在關(guān)閉電動閥F4吋，蓄冷水槽內(nèi)冷量通過板式換熱器間接傳遞給空調(diào)末端較高溫度的回水，所述蓄冷水槽內(nèi)的冷凍水通過板式換熱器間接傳遞給空調(diào)末端較高溫度的回水，其混合溫度T2低于空調(diào)末端的回水溫度，混合后的水進(jìn)入蓄冷用制冷主機(jī)，蓄冷用制冷主機(jī)卸載，其中板式換熱器、電動閥F1、直接供冷用制冷主機(jī)、冷凍水泵、供冷泵連接成板式換熱器系統(tǒng)環(huán)路。一種所述間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方法，其特征在于I)蓄冷用制冷主機(jī)運(yùn)行工況電動閥F1、電動閥F2打開，蓄冷用制冷主機(jī)、蓄冷泵運(yùn)行。當(dāng)蓄冷水槽蓄冷溫度達(dá)到時，蓄冷結(jié)束；
2)蓄冷槽供冷運(yùn)行工況電動閥Fl打開，釋冷泵開啟，電動調(diào)節(jié)閥V3根據(jù)板式換熱器二次側(cè)供冷設(shè)定溫度Tl進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持恒定的供冷溫度，供冷泵根據(jù)末端系統(tǒng)供冷環(huán)路總供回水管的壓差進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果，當(dāng)蓄冷水槽釋冷至斜溫層超過供冷溫度Tl層面時，該工況停止，其中斜溫層是指蓄冷水槽中，冷水位于蓄冷水槽的下部，溫水位于蓄冷水槽的上部，斜溫層是指冷水與溫水間的過渡層；3)蓄冷水槽內(nèi)斜溫層利用運(yùn)行工況當(dāng)蓄冷水槽釋冷至斜溫層不能通過板式換熱器使供冷溫度Tl達(dá)到設(shè)定值時，運(yùn)行該模式，在該模式下，蓄冷水槽仍然繼續(xù)供冷，電動閥Fl打開，釋冷泵開啟，以最低頻率運(yùn)行，增大水槽溫差，冷凍水泵和直接供冷用制冷主機(jī)開啟，開啟電動閥F5，關(guān)閉電動閥F4，供冷泵根據(jù)設(shè)定溫度T2進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，此時混合溫度T2低于空調(diào)末端的回水溫度，混合水進(jìn)入直接供冷用制冷主機(jī)降溫至供冷溫度，使直接供冷用制冷主機(jī)卸載至高效運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，特別是在冷凍水泵的入口管路設(shè)有旁通管與板式換熱器上設(shè)有第一出口連接，在旁通管上設(shè)有電動閥F5，這樣在蓄冷水槽釋冷運(yùn)行模式下，當(dāng)板式換熱器二次側(cè)出水溫度達(dá)不到設(shè)定溫度Tl時，打開斜溫層利用旁通管上的閥門F5，關(guān)閉閥門F4，使板式換熱器二次側(cè)出水與空調(diào)末端回水混合后進(jìn)入直接供冷用冷水機(jī)組制冷，再供給末端。此時，板式換熱器二次側(cè)供冷泵變頻運(yùn)行，使溫度T2達(dá)到恒定設(shè)定值，以便直接供冷用制冷主機(jī)卸載處于高效運(yùn)行工況?？梢姳景l(fā)明提高了蓄冷水槽的利用率，同時，通過對蓄冷水槽內(nèi)斜溫層的利用，提高了板式換熱器二次側(cè)直接供冷用制冷主機(jī)的能效。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的原理方框圖；圖2本發(fā)明間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)之原理方框圖；圖3本發(fā)明間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)之運(yùn)行原理方框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2、圖3，本發(fā)明間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，包括蓄冷用制冷主機(jī)I、蓄冷水槽2、板式換熱器3、直接供冷用制冷主機(jī)4、空調(diào)末端5、蓄冷泵6、釋冷泵7、供冷泵8和冷凍水泵9，直接供冷用制冷主機(jī)4的入口與冷凍水泵9的出口連接，蓄冷用制冷主機(jī)I的入口與蓄冷泵6的出口連接，在板式換熱器3內(nèi)設(shè)有蓄冷組換熱通道與供冷組換熱通道，在板式換熱器3上設(shè)有第一入口與第一出口，第二入口與第二出口，第一入口與第一出口通過板式換熱器3的供冷組換熱通道連接，第二入口與第二出ロ通過板式換熱器3的蓄冷組換熱通道連接，板式換熱器3的第一入ロ與供冷泵8的出ロ連接，板式換熱器3的第二入ロ與釋冷泵7的出ロ連接，直接供冷用制冷主機(jī)4的出ロ管路與板式換熱器3的第一出口管路并接后與空調(diào)末端5的入口管路連接，冷凍水泵9的入口管路與供冷泵8的入口管路并接后與空調(diào)末端5的出ロ管路連接，蓄冷用制冷主機(jī)I的出ロ管路與蓄冷水槽2的出ロ管路并接后與釋冷泵7的入口連接，蓄冷泵6的入口管路與蓄冷水槽2的入口管路并接后與板式換熱器3的第二出ロ連接，在蓄冷用制冷主機(jī)I的出ロ管路上安裝有電動閥F2，蓄冷水槽2的出口管路上安裝有電動閥Fl，板式換熱器3的第二入ロ管路上安裝有電動調(diào)節(jié)閥V3，板式換熱器3的第一出口管路上安裝有電動閥F4和出水溫度傳感器TI，冷凍水泵9的入口管路安裝有混合水溫度傳感器T2。
在冷凍水泵9的入口管路設(shè)有旁通管10與板式換熱器3上設(shè)有第一出ロ連接，在旁通管10上設(shè)有電動閥F5。通過斜溫層利用旁通管10的設(shè)置，由蓄冷水槽2、釋冷泵7、板式換熱器3、電動閥Fl、電動調(diào)節(jié)閥V3連接成的蓄冷水槽釋冷回路，在關(guān)閉電動閥F4吋，蓄冷水槽2內(nèi)冷量通過板式換熱器3間接傳遞給空調(diào)末端5較高溫度的回水，蓄冷水槽2內(nèi)的冷凍水通過板式換熱器3間接傳遞給空調(diào)末端5較高溫度的回水，其混合溫度T2低于空調(diào)末端5的回水溫度，混合后的水進(jìn)入蓄冷用制冷主機(jī)1，蓄冷用制冷主機(jī)I卸載，其中板式換熱器3、電動閥F1、直接供冷用制冷主機(jī)4、冷凍水泵9、供冷泵8連接成板式換熱器系統(tǒng)環(huán)路。其中釋冷泵7也稱為板式換熱器一次側(cè)供冷泵，供冷泵8稱為板式換熱器二次側(cè)供冷泵，出水溫度傳感器Tl的溫度Tl稱為板式換熱器二次側(cè)供冷設(shè)定溫度Tl，直接供冷用制冷主機(jī)稱為板式換熱器二次側(cè)直接供冷用制冷主機(jī)。如圖3，粗實(shí)線部分為運(yùn)行回路，本發(fā)明間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方法如下I)蓄冷用制冷主機(jī)運(yùn)行エ況電動閥Fl、電動閥F2打開，蓄冷用制冷主機(jī)I、蓄冷泵6運(yùn)行，當(dāng)蓄冷水槽蓄冷溫度達(dá)到時，蓄冷結(jié)束；2)蓄冷槽供冷運(yùn)行エ況電動閥Fl打開，釋冷泵7開啟，電動調(diào)節(jié)閥V3根據(jù)板式換熱器3 二次側(cè)供冷設(shè)定溫度Tl進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持恒定的供冷溫度，供冷泵8根據(jù)末端系統(tǒng)供冷環(huán)路總供回水管的壓差進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果，當(dāng)蓄冷水槽2釋冷至斜溫層超過供冷溫度Tl層面吋，該エ況停止，其中斜溫層是指蓄冷水槽2中，冷水位于蓄冷水槽2的下部，溫水位于蓄冷水槽2的上部，斜溫層是指冷水與溫水間的過渡層；3)蓄冷水槽2內(nèi)斜溫層利用運(yùn)行エ況當(dāng)蓄冷水槽2釋冷至斜溫層不能通過板式換熱器3使供冷溫度Tl達(dá)到設(shè)定值吋，運(yùn)行該模式，在該模式下，蓄冷水槽2仍然繼續(xù)供冷，電動閥Fl打開，釋冷泵7開啟，以最低頻率運(yùn)行，増大水槽溫差，冷凍水泵9和直接供冷用制冷主機(jī)4開啟，開啟電動閥F5，關(guān)閉電動閥F4，供冷泵8根據(jù)設(shè)定溫度T2進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，此時混合溫度T2低于空調(diào)末端5的回水溫度，混合水進(jìn)入直接供冷用制冷主機(jī)4降溫至供冷溫度，使直接供冷用制冷主機(jī)4卸載至高效運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，包括蓄冷用制冷主機(jī)(I)、蓄冷水槽(2)、板式換熱器(3)、直接供冷用制冷主機(jī)(4)、空調(diào)末端(5)、蓄冷泵(6)、釋冷泵(7)、供冷泵(8)和冷凍水泵(9)，直接供冷用制冷主機(jī)(4)的入口與冷凍水泵(9)的出口連接，蓄冷用制冷主機(jī)(I)的入口與蓄冷泵(6)的出口連接，其特征在于所述板式換熱器(3)內(nèi)設(shè)有蓄冷組換熱通道與供冷組換熱通道，在板式換熱器(3)上設(shè)有第一入口與第一出口，第二入口與第二出口，第一入口與第一出口通過板式換熱器(3)的供冷組換熱通道連接，第二入口與第二出口通過板式換熱器(3)的蓄冷組換熱通道連接， 所述板式換熱器(3)的第一入口與供冷泵(8)的出口連接，板式換熱器(3)的第二入口與釋冷泵(7)的出口連接，直接供冷用制冷主機(jī)(4)的出口管路與板式換熱器(3)的第一出口管路并接后與空調(diào)末端(5)的入口管路連接，冷凍水泵(9)的入口管路與供冷泵(8)的入口管路并接后與空調(diào)末端(5)的出口管路連接，蓄冷用制冷主機(jī)(I)的出口管路與蓄冷水槽(2)的出口管路并接后與釋冷泵(7)的入口連接，蓄冷泵(6)的入口管路與蓄冷水槽(2)的入口管路并接后與板式換熱器(3)的第二出口連接，所述蓄冷用制冷主機(jī)(I)的出口管路上安裝有電動閥F2，蓄冷水槽(2)的出口管路上安裝有電動閥Fl，板式換熱器(3)的第二入口管路上安裝有電動調(diào)節(jié)閥V3，板式換熱器(3)的第一出口管路上安裝有電動閥F4和出水溫度傳感器Tl，冷凍水泵(9)的入口管路安裝有混合水溫度傳感器T2， 所述冷凍水泵(9)的入口管路設(shè)有旁通管(10)與板式換熱器(3)上設(shè)有的第一出口連接，在旁通管(10)上設(shè)有電動閥F5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述通過斜溫層利用旁通管(10)的設(shè)置，由蓄冷水槽(2)、釋冷泵(7)、板式換熱器(3)、電動閥F1、電動調(diào)節(jié)閥V3連接成的蓄冷水槽釋冷回路，在關(guān)閉電動閥F4時，蓄冷水槽(2)內(nèi)冷量通過板式換熱器(3)間接傳遞給空調(diào)末端(5)較高溫度的回水， 所述蓄冷水槽(2)內(nèi)的冷凍水通過板式換熱器(3)間接傳遞給空調(diào)末端(5)較高溫度的回水，其混合溫度T2低于空調(diào)末端(5)的回水溫度，混合后的水進(jìn)入蓄冷用制冷主機(jī)(1)，蓄冷用制冷主機(jī)(I)卸載，其中板式換熱器(3)、電動閥F1、直接供冷用制冷主機(jī)(4)、冷凍水泵(9)、供冷泵(8)連接成板式換熱器系統(tǒng)環(huán)路。
3.—種權(quán)利要求I或2所述的間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方法，其特征在于 1)蓄冷用制冷主機(jī)運(yùn)行工況電動閥F1、電動閥F2打開，蓄冷用制冷主機(jī)(I)、蓄冷泵(6)運(yùn)行，當(dāng)蓄冷水槽蓄冷溫度達(dá)到時，蓄冷結(jié)束； 2)蓄冷槽供冷運(yùn)行工況電動閥Fl打開，釋冷泵(7)開啟，電動調(diào)節(jié)閥V3根據(jù)板式換熱器(3) 二次側(cè)供冷設(shè)定溫度Tl進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持恒定的供冷溫度，供冷泵(8)根據(jù)末端系統(tǒng)供冷環(huán)路總供回水管的壓差進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果，當(dāng)蓄冷水槽(2)釋冷至斜溫層超過供冷溫度Tl層面時，該工況停止，其中斜溫層是指蓄冷水槽(2)中，冷水位于蓄冷水槽⑵的下部，溫水位于蓄冷水槽(2)的上部，斜溫層是指冷水與溫水間的過渡層； 3)蓄冷水槽(2)內(nèi)斜溫層利用運(yùn)行工況當(dāng)蓄冷水槽(2)釋冷至斜溫層不能通過板式換熱器(3)使供冷溫度Tl達(dá)到設(shè)定值時，運(yùn)行該模式，在該模式下，蓄冷水槽(2)仍然繼續(xù)供冷，電動閥Fl打開，釋冷泵(7)開啟，以最低頻率運(yùn)行，增大水槽溫差，冷凍水泵(9)和直接供冷用制冷主機(jī)(4)開啟，開啟電動閥F5，關(guān)閉電動閥F4，供冷泵(8)根據(jù)設(shè)定溫度T2進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，此時混合溫度T2低于空調(diào)末端(5)的回水溫度，混合水進(jìn)入直接供冷用制冷主機(jī)(4)降溫至供冷溫度，使直接供冷用制冷主機(jī) (4)卸載至高效運(yùn)行狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了間接供冷式水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，包括蓄冷用制冷主機(jī)、蓄冷水槽、板式換熱器、直接供冷用制冷主機(jī)、空調(diào)末端、蓄冷泵、釋冷泵、供冷泵和冷凍水泵，所述蓄冷用制冷主機(jī)與蓄冷水槽的出口管路上分別安裝有電動閥F2、F1，板式換熱器上的第二入口管路上安裝有電動調(diào)節(jié)閥V3，板式換熱器上的第一出口管路上安裝有電動閥F4和出水溫度傳感器T1，冷凍水泵的入口管路安裝有混合水溫度傳感器T2，所述冷凍水泵的入口管路設(shè)有旁通管與板式換熱器上設(shè)有的第一出口連接，在旁通管上設(shè)有電動閥F5。本發(fā)明還公開了其運(yùn)行方法。本發(fā)明提高了蓄冷水槽的利用率，提高了板式換熱器二次側(cè)直接供冷用制冷主機(jī)的能效。
文檔編號F24F11/02GK102620364SQ20121009750
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者彭安, 蘆茂國, 褚建宏 申請人:廣州貝龍環(huán)保熱力設(shè)備股份有限公司