专利名称：水蓄冷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于空调错峰用电的节能系统，具体地说，是涉及水蓄冷装置。
背景技术：
中国目前经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，节能减排任务面临严峻的形势。 我国的电力工业作为国民经济的基础产业之一，已取得长足的进展。2010年底中国发电装机容量(包括火电、核电、水电、风电)已达9. 62亿千瓦。国家能源局预计2011年上半年将新增发电装机3000万千瓦，也即到今年六月底中国的发电装机总容量将突破10亿千瓦， 居世界第一。2010年中国全年发电总量达42280亿千瓦时，全社会用电量41923亿千瓦时。 但即使如此，电力的增长仍然满足不了每年用电量5% 7%增长的要求，全国缺电局面仍未得到根本的改变。特别是近年来城市进程的不断发展，城市建筑能耗呈现加速增长的趋势，使得电力系统峰谷差急剧增加，电网负荷率明显下降。众所周知，今年国内“电荒”来的比以往更早了一些，从今年三月份开始，国内浙江、湖南、重庆和贵州等省市就出现电力供应紧张、电煤储备下滑的问题。截至目前，“电荒” 已席卷多数南方省份，以及华东、华北甚至西北部分省份。据相关部门预计这将是2004年以来中国所面临的最大一次“电荒”，范围和深度都是前所未有的，保守估计全国供电缺口在3000万千瓦左右，相当于两个安徽或三个重庆的发电总量，一场历史性用电困难正在考验中国的神经。此次“电荒”，煤炭价格上涨极其背后的煤电倒挂机制是其直接诱因，除此之外中国日益扩大的能源消耗、经济过热和“不健康的能源结构”也是加剧“电荒”的重要因素。为减轻电力不足给生产造成的巨大压力，国内缺煤省份纷纷采取拉闸限电政策，以减少生产、生活需求用电对电网的压力。可以说在目前电力紧缺、国内各省份缺煤停机“扩大化”的情况下，“电荒”对中国国内经济和人民的生活将造成严重的负面影响。但换一种思路来看，“电荒”在严重影响我国经济、社会生活的同时，也间接促进了高耗能产业停产或淘汰，对于调结构转方式，对于节能减排，对于各项节能新技术的推广利用都将有所推动。我国“十二五规划”已明确将节能减排确定为七大战略性新兴产业，并将此做为新的经济增长点，强调树立绿色、低碳发展理念，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，推广先进节能技术和产品，深入推进节能减排工作。由于电力短缺具有暂时性、 季节性、时段性等特殊性，即在白天高峰时段电力供应紧张，而夜间时段，电量供应却相对宽裕。宽裕的电量若不能得到有效利用，就会造成能源的浪费(我国电力83%来自燃煤发电)，大量的排放物也使环境压力进一步加大。2009年中国发电总量为36506亿千瓦时,按照发一度电需要O. 37吨标准煤、排放30KG 二氧化硫、200KG的烟尘算，那么全国一年要发电燃煤13. 5亿吨，向大气排放二氧化硫5403万吨，排放二氧化碳364695万吨，排放烟尘 27014万吨。在我国大型公共建筑每年以3-4亿平方米的速度增长，据统计，夏季城市空调的用电负荷已占到城市闻峰电力总负荷的40%以上，而在夜间，绝大多数中央空调停止运行，造成电力系统发送电不均衡，夜间电力系统设备闲置，使用率低，国内电力能源使用处于严重的失衡状态。这是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要诱因。[0005]在全球环保低碳的呼声下，我们迫切需要更多更优秀的节能技术，在保证经济发展的同时，更加合理地利用能源，使高效节能技术真正作为实现节能减排国策的坚实基点。 那么蓄冷作为电荒危机时代一项重要的移峰填谷技术，作为缓解用电供需矛盾的利器，节能手段的重要发展方向之一，在近年逐渐为社会所关注。而水蓄冷相对而言能耗低、在相同的蓄冷能力下造价和运行费用比冰蓄冷便宜，越来越多的应用于大型区域供冷特别是航站楼项目中。但现有的水蓄冷装置大都间接连接在空调水系统上，普遍存在有定压不便，安全性能差的不足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，是提供一种有定压方便，安全性能好的水蓄冷
>J-U ρ α装直。为了实现上述目的，本实用新型的水蓄冷装置，连接于一通过冷冻水工作的空调水系统上，包括蓄冷水罐，所述蓄冷水罐通过连接管与所述空调水系统相连，还包括定压管，所述定压管一端与所述连接管连接，另一端连接至所述空调水系统的定压点，所述定压管与所述连接管相连接处的液面高度大于所述空调水系统的最高液面高度至少I米，且所述定压管上设置有安全装置，所述安全装置包括设置于所述定压管上的断电时开启、通电时关闭的控制阀；设置于所述定压管内的压力变送器；设置于所述定压管上的泄放装置； 以及控制模块，分别与所述控制阀、压力变送器及所述泄放装置连接。上述的水蓄冷装置，其中，所述控制模块包括一储存单元，所述储存单元内储存有一参考压力值。上述的水蓄冷装置，其中，所述控制模块还包括一将所述压力变送器传送来的压力值与所述参考压力值相比较的比较单元。上述的水蓄冷装置，其中，所述安全装置还包括一与所述控制模块连接的报警装置。上述的水蓄冷装置，其中，所述安全装置还包括一与所述泄放装置连接的收水装置。上述的水蓄冷装置，其中，所述安全装置还包括一与所述泄放装置连接的排水管道。上述的水蓄冷装置，其中，所述蓄冷水罐内设置有与所述控制模块连接的温度变送器，所述温度变送器用于向所述控制模块传送蓄冷水罐内部的温度值，所述控制模块包括一计算单元，所述计算单元将所述温度值转化为压力值。上述的水蓄冷装置，其中，所述蓄冷水罐内的一第一位置上设置有向所述控制模块反馈一第一液位值的第一液位变送器，所述定压管上与所述第一位置处于相同高度的一第二位置上设置有向所述控制模块反馈一第二液位值的第二液位变送器。本实用新型的有益功效在于(I)连接管上连接定压管引致空调水系统的定压点，起到定压作用，定压方便，同时依靠蓄冷水罐的容量和连接管能起到膨胀水箱的作用，取代了其它形式的定压、膨胀和放气装置，节约了能耗。(2)采用断电时开启、通电时关闭的自控阀门，能够使正常运行时不受阀门电源条件的限制始终保持畅通。需要系统停机检修时，开启阀门的电源开关，使阀门关闭。(3)保证了运行时水系统膨胀所需的安全性。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0020]图I为本实用新型的水蓄冷装置连接于空调水系统上的结构图；[0021]图2为本实用新型的水蓄冷装置的结构原理框图；[0022]图3为图I中的定压管的局部结构示意图；[0023]图4为图I中的控制阀的控制原理框图；[0024]图5为图4中的执行单元处于第一执行状态时，控制阀开启示意图；[0025]图6为图4中的执行单元处于第二执行状态时，控制阀关闭示意图；[0026]图7为图4中的执行单元处于第三执行状态时，控制阀关闭示意图；[0027]图8为图4中的执行单元处于第四执行状态时，控制阀开启示意图。[0028]其中，附图标记[0029]100-空调水系统[0030]10-膨胀管道[0031]11-控制阀[0032]12-压力变送器[0033]13-泄放装置[0034]14-控制模块[0035]141-储存单元[0036]142-比较单元[0037]143-执行单元[0038]144-计算单元[0039]15-报警装置[0040]16-收水装置[0041]17-排水管道[0042]18-第二液位变送器[0043]20-蓄冷水罐[0044]21-温度变送器[0045]22-第一液位变送器[0046]30-连接管[0047]A-定压管与连接管的连接处[0048]B-定压点[0049]80-控制装置[0050]81-电源[0051]82-检测装置[0052]83-控制单元[0053]831-执行单元8311-第一执行状态8312-第二执行状态8313-第三执行状态8314-第四执行状态84-导线
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。参阅图1，本实用新型的水蓄冷装置连接于一通过冷冻水工作的空调水系统100 上，其包括蓄冷水罐20，蓄冷水罐20通过连接管30与空调水系统100相连，包括定压管 10 (鉴于该定压管还具有膨胀水箱作用，其亦叫膨胀管道，以下涉及定压管的地方，都称其为膨胀管道)，该膨胀管道10 —端与连接管30连接，另一端连接至空调水系统100的定压点B，膨胀管道10与连接管30相连接处A的液面高度大于空调水系统100的最高液面高度至少I米。结合参阅图2和图3，膨胀管道10上设置有安全装置，该安全装置包括控制阀11、压力变送器12、泄放装置13和控制模块14。控制阀11设置于膨胀管道10上，且控制阀11为断电时开启、通电时关闭(有关控制阀11的控制原理，在后续内容中将做详细描述)。压力变送器12设置于膨胀管道10内，用于感测膨胀管道10内的压力并将感测到的压力值传送给控制模块14。泄放装置设置于膨胀管道10上，用于给膨胀管道泄压。控制模块14分别与控制阀11、压力变送器12及泄放装置13连接，较佳地，控制模块14包括一储存单元141、一比较单元142及一执行单元143，储存单元141内储存有一参考压力值，比较单元142将压力变送器12传送来的压力值与所述参考压力值相比较，执行单元143用于控制泄放装置13的动作。通过这样的结构设置，由于膨胀管道10上所选用的控制阀11为断电时开启、通电时关闭的自控阀门，膨胀管道运行时阀门在不带电的状态下开启，运行中不受电源条件的限制，需要关闭时，通上电源阀门关闭；且当膨胀管道10内超压时(即压力变送器12传送来的压力值大于参考压力值时)，执行单元143控制泄放装置13泄压，保证了膨胀管道的安全。较佳地，泄放装置13为一用于泄水的阀门。另外，还可设置一与控制模块14连接的报警装置15，当控制阀11关闭时和膨胀管道10内超压时，报警装置15报警，具体地，报警装置15可以选用声音报警装置，亦可以选用光波报警装置。为保证安全和不乱排放，泄放装置13连接有收水装置16和排水管道17。还有，为了更好地保证水蓄冷装置安全运行，还可于蓄冷水罐20内设置有与控制模块14连接的温度变送器21，该温度变送器21用于向控制模块14传送蓄冷水罐内部的温度值，控制模块14还包括一计算单元144，该计算单元144用于将温度变送器21传送来的温度值转化为压力值。进一步地，还可于蓄冷水罐20内的一第一位置上设置有向控制模块反馈一第一液位值的第一液位变送器22 (此处的第一位置可以是蓄冷水罐20内的任何位置，只要方便设置第一液位变送器即可)，膨胀管道10上与该第一位置处于相同高度的一第二位置上设置有向控制模块14反馈一第二液位值的第二液位变送器18。通过采用上述的结构后，水蓄冷装置在使用时可通过以下步骤来实现安全运行S100，控制模块14判断压力变送器12反馈的压力值是否处于正常范围值内，若处于正常范围值外，执行步骤S200或/和执行步骤S400 ；S200，报警装置报警；S400,泄放装置13进行泄压动作。在实际使用中，还可通过以下步骤来进一步实现水蓄冷装置的安全运行，步骤 S300，判断控制阀处于断电状态还是通电状态，若控制阀处于断电状态，执行步骤S200。在实际使用中，还可通过以下步骤来进一步实现水蓄冷装置的安全运行，步骤 S500，判断蓄冷水罐内的压力是否处于正常范围值内，若处于正常范围值外，执行步骤 S200。在实际使用中，还可通过以下步骤来进一步实现水蓄冷装置的安全运行，步骤 S700，判断蓄冷水罐内的一第一位置上的压力值，与定压管上一第二位置上的压力值是否相等，若不相等，执行步骤S200，其中，所述第一位置与所述第二位置处于相同高度。以下就对控制阀的控制原理进行详细介绍。如图4至图8所示，控制阀11的自动控制是通过控制装置80来实现的，控制阀11 本身为常用的管道用阀门(以下内容中称控制阀11为管道用阀门11)，在此就不对其做赘述。控制装置80包括电源81、检测装置82和控制单元83，管道用阀门11通过导线84与电源81连接，检测装置82与导线84连接用于感测经过导线84上的电流，控制单元83分别与检测装置82和管道用阀门11连接，控制单元83具有根据检测装置感测导线上的电流控制管道用阀门开启或关闭的执行单元831，通过这样的结构，执行单元831根据检测装置 82反馈的电流值控制管道用阀门11的开启或关闭。较佳地,执行单兀831具有一第一执行状态8311、一第二执行状态8312、一第三执行状态8313和一第四执行状态8314，其中，所述第一执行状态为导线上的电流为零时管道用阀门11开启，其对应的管道用阀门状态可参阅图5 ;所述第二执行状态为导线上的电流为一正常值时管道用阀门11关闭，其对应的管道用阀门状态可参阅图6 ;所述第三执行状态为导线上的电流为零时管道用阀门11关闭，其对应的管道用阀门状态可参阅图7 ;所述第四执行状态为导线上的电流为一正常值时管道用阀门11开启，其对应的管道用阀门状态可参阅图8。在实际使用中，可结合上述控制装置80对常开类管道用阀门按照其功能特点提出如下要求当电源81关闭，导线84上的电流为零时，管道用阀门11开启(B卩，断电开启)；当电源81合闸供电时，导线84上的电流为正常值(如图6时，此处的正常值对应为电源81的电压与管道用阀门11等效的电阻之间的比值)，管道用阀门11关闭(即，供电关闭)。或，可结合上述控制装置80对常闭类管道用阀门按照其功能特点提出如下供电要求 当电源81关闭，导线84上的电流为零时，管道用阀门11关闭(即，断电关闭)；当电源81 合闸供电时，导线84上的电流为正常值(如图8时，此处的正常值对应为电源81的电压与管道用阀门11等效的电阻之间的比值)，管道用阀门11开启(即，供电开启)。综合上述，对于频繁的开启或备用设备处于短时开启大管径阀门可采用供电开启的阀门(即，阀门的控制装置的执行单元831采用第三执行状态和第四执行状态)。对于常态为连续关闭或间连续开启时间不长的阀门可选用供电关闭的阀门(即，阀门的控制装置的执行单元831采用第一执行状态和第二执行状态)，本实用新型中的水蓄冷装置中所用的控制阀11就属于此例。本实用新型的水蓄冷装置具有以下优点(I)连接管上连接定压管引致空调水系统的定压点，起到定压作用，定压方便，同时依靠蓄冷水罐的容量和连接管能起到膨胀水箱的作用，取代了其它形式的定压、膨胀和放气装置，节约了能耗。(2)采用断电时开启、通电时关闭的自控阀门，能够使正常运行时不受阀门电源条件的限制始终保持畅通。需要系统停机检修时，开启阀门的电源开关，使阀门关闭。(3)保证了运行时水系统膨胀所需的安全性。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种水蓄冷装置，连接于一通过冷冻水工作的空调水系统上，包括蓄冷水罐，所述蓄冷水罐通过连接管与所述空调水系统相连，其特征在于，还包括定压管，所述定压管一端与所述连接管连接，另一端连接至所述空调水系统的定压点，所述定压管与所述连接管相连接处的液面高度大于所述空调水系统的最高液面高度至少I米，且所述定压管上设置有安全装置，所述安全装置包括设置于所述定压管上的断电时开启、通电时关闭的控制阀；设置于所述定压管内的压力变送器；设置于所述定压管上的泄放装置；以及控制模块，分别与所述控制阀、压力变送器及所述泄放装置连接。
2.根据权利要求I所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述控制模块包括一储存单元，所述储存单元内储存有一参考压力值。
3.根据权利要求2所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述控制模块还包括一将所述压力变送器传送来的压力值与所述参考压力值相比较的比较单元。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述安全装置还包括一与所述控制模块连接的报警装置。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述安全装置还包括一与所述泄放装置连接的收水装置。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述安全装置还包括一与所述泄放装置连接的排水管道。
7.根据权利要求I所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述蓄冷水罐内设置有与所述控制模块连接的温度变送器，所述温度变送器用于向所述控制模块传送蓄冷水罐内部的温度值，所述控制模块包括一计算单元，所述计算单元将所述温度值转化为压力值。
8.根据权利要求I所述的水蓄冷装置，其特征在于，所述蓄冷水罐内的一第一位置上设置有向所述控制模块反馈一第一液位值的第一液位变送器，所述定压管上与所述第一位置处于相同高度的一第二位置上设置有向所述控制模块反馈一第二液位值的第二液位变送器。
专利摘要本实用新型涉及水蓄冷装置，水蓄冷装置连接于一通过冷冻水工作的空调水系统上，包括蓄冷水罐，所述蓄冷水罐通过连接管与所述空调水系统相连，还包括定压管，所述定压管一端与所述连接管连接，另一端连接至所述空调水系统的定压点，所述定压管与所述连接管相连接处的液面高度大于所述空调水系统的最高液面高度至少1米，且所述定压管上设置有安全装置，所述安全装置包括设置于所述定压管上的断电时开启、通电时关闭的控制阀；设置于所述定压管内的压力变送器；设置于所述定压管上的泄放装置；以及控制模块，分别与所述控制阀、压力变送器及所述泄放装置连接。本实用新型的水蓄冷装置定压方便，安全性能好。
文档编号F24F11/02GK202350225SQ20112052655
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者李著萱 申请人:中国中元国际工程公司