专利名称：间接供冷式水蓄冷空调系统及其运行方法
技术领域：
本发明涉及水蓄冷空调系统技术领域，具体说是ー种间接供冷式水蓄冷空调系统及其运行方法的技木。
背景技术：
水蓄冷空调是指利用低谷电カ将冷量储存在蓄冷槽中，在用电高峰时再把冷量释放的ー种技木。随着电力部门峰谷电价的积极实施，水蓄冷作为经济的蓄冷方式，越来越广泛地被运用，水蓄冷技术也日益成熟。间接供冷式水蓄冷系统在空调水蓄冷系统中应用较为普遍，常用的间接供冷式水蓄冷系统如图I所示，粗实线部分为运行回路，这种系统存在如下问题I)蓄冷水槽内的斜温层释冷吋，当板式换热器二次侧出水温度达不到设定温度Tl时，将不能再利用，致使蓄冷水槽内斜温层将不能用尽，降低了蓄冷水槽的利用率。2)没有提高板式换热器二次侧直接供冷用制冷主机能效的措施。
发明内容
本发明的目的是提供ー种节能环保，能整体提高系统效率的间接供冷式水蓄冷空调系统及其运行方法，有效提高蓄冷水槽的利用率，同时，提高板式换热器二次侧直接供冷用制冷主机的能效。本发明通过以下技术方案来实现。一种间接供冷式水蓄冷空调系统，包括蓄冷用制冷主机、蓄冷水槽、板式换热器、直接供冷用制冷主机、空调末端、蓄冷泵、释冷泵、供冷泵和冷冻水泵，直接供冷用制冷主机的入口与冷冻水泵的出ロ连接，蓄冷用制冷主机的入口与蓄冷泵的出ロ连接，其特征在于所述板式换热器内设有蓄冷组换热通道与供冷组换热通道，在板式换热器上设有第一入口与第一出ロ，第二入ロ与第二出ロ，第一入ロ与第一出ロ通过板式换热器的供冷组换热通道连接，第二入口与第二出口通过板式换热器的蓄冷组换热通道连接，所述板式换热器的第一入口与供冷泵的出口连接，板式换热器的第二入口与释冷泵的出口连接，直接供冷用制冷主机的出口管路与板式换热器的第一出口管路并接后与空调末端的入口管路连接，冷冻水泵的入口管路与供冷泵的入口管路并接后与空调末端的出口管路连接，蓄冷用制冷主机的出口管路与蓄冷水槽的出口管路并接后与释冷泵的入口连接，蓄冷泵的入口管路与蓄冷水槽的入口管路并接后与板式换热器的第二出口连接，所述蓄冷用制冷主机的出口管路上安装有电动阀F2，蓄冷水槽的出口管路上安装有电动阀Fl，板式换热器的第二入口管路上安装有电动调节阀V3，板式换热器的第一出口管路上安装有电动阀F4和出水温度传感器Tl，冷冻水泵的入口管路安装有混合水温度传感器T2，所述冷冻水泵的入口管路设有旁通管与板式换热器上设有的第一出口连接，在旁通管上设有电动阀F5。所述通过斜温层利用旁通管的设置，由蓄冷水槽、释冷泵、板式换热器、电动阀F1、电动调节阀V3连接成的蓄冷水槽释冷回路，在关闭电动阀F4吋，蓄冷水槽内冷量通过板式换热器间接传递给空调末端较高温度的回水，所述蓄冷水槽内的冷冻水通过板式换热器间接传递给空调末端较高温度的回水，其混合温度T2低于空调末端的回水温度，混合后的水进入蓄冷用制冷主机，蓄冷用制冷主机卸载，其中板式换热器、电动阀F1、直接供冷用制冷主机、冷冻水泵、供冷泵连接成板式换热器系统环路。一种所述间接供冷式水蓄冷空调系统运行方法，其特征在于I)蓄冷用制冷主机运行工况电动阀F1、电动阀F2打开，蓄冷用制冷主机、蓄冷泵运行。当蓄冷水槽蓄冷温度达到时，蓄冷结束；
2)蓄冷槽供冷运行工况电动阀Fl打开，释冷泵开启，电动调节阀V3根据板式换热器二次侧供冷设定温度Tl进行调节，以保持恒定的供冷温度，供冷泵根据末端系统供冷环路总供回水管的压差进行变频调节，以达到节能的效果，当蓄冷水槽释冷至斜温层超过供冷温度Tl层面时，该工况停止，其中斜温层是指蓄冷水槽中，冷水位于蓄冷水槽的下部，温水位于蓄冷水槽的上部，斜温层是指冷水与温水间的过渡层；3)蓄冷水槽内斜温层利用运行工况当蓄冷水槽释冷至斜温层不能通过板式换热器使供冷温度Tl达到设定值时，运行该模式，在该模式下，蓄冷水槽仍然继续供冷，电动阀Fl打开，释冷泵开启，以最低频率运行，增大水槽温差，冷冻水泵和直接供冷用制冷主机开启，开启电动阀F5，关闭电动阀F4，供冷泵根据设定温度T2进行流量调节，此时混合温度T2低于空调末端的回水温度，混合水进入直接供冷用制冷主机降温至供冷温度，使直接供冷用制冷主机卸载至高效运行状态。本发明与现有技术相比具有以下优点。采用本发明所述的技术方案，特别是在冷冻水泵的入口管路设有旁通管与板式换热器上设有第一出口连接，在旁通管上设有电动阀F5，这样在蓄冷水槽释冷运行模式下，当板式换热器二次侧出水温度达不到设定温度Tl时，打开斜温层利用旁通管上的阀门F5，关闭阀门F4，使板式换热器二次侧出水与空调末端回水混合后进入直接供冷用冷水机组制冷，再供给末端。此时，板式换热器二次侧供冷泵变频运行，使温度T2达到恒定设定值，以便直接供冷用制冷主机卸载处于高效运行工况。可见本发明提高了蓄冷水槽的利用率，同时，通过对蓄冷水槽内斜温层的利用，提高了板式换热器二次侧直接供冷用制冷主机的能效。
图I是现有技术间接供冷式水蓄冷空调系统的原理方框图；图2本发明间接供冷式水蓄冷空调系统之原理方框图；图3本发明间接供冷式水蓄冷空调系统之运行原理方框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明间接供冷式水蓄冷空调系统作进一步详细描述。如图2、图3，本发明间接供冷式水蓄冷空调系统，包括蓄冷用制冷主机I、蓄冷水槽2、板式换热器3、直接供冷用制冷主机4、空调末端5、蓄冷泵6、释冷泵7、供冷泵8和冷冻水泵9，直接供冷用制冷主机4的入口与冷冻水泵9的出口连接，蓄冷用制冷主机I的入口与蓄冷泵6的出口连接，在板式换热器3内设有蓄冷组换热通道与供冷组换热通道，在板式换热器3上设有第一入口与第一出口，第二入口与第二出口，第一入口与第一出口通过板式换热器3的供冷组换热通道连接，第二入口与第二出ロ通过板式换热器3的蓄冷组换热通道连接，板式换热器3的第一入ロ与供冷泵8的出ロ连接，板式换热器3的第二入ロ与释冷泵7的出ロ连接，直接供冷用制冷主机4的出ロ管路与板式换热器3的第一出口管路并接后与空调末端5的入口管路连接，冷冻水泵9的入口管路与供冷泵8的入口管路并接后与空调末端5的出ロ管路连接，蓄冷用制冷主机I的出ロ管路与蓄冷水槽2的出ロ管路并接后与释冷泵7的入口连接，蓄冷泵6的入口管路与蓄冷水槽2的入口管路并接后与板式换热器3的第二出ロ连接，在蓄冷用制冷主机I的出ロ管路上安装有电动阀F2，蓄冷水槽2的出口管路上安装有电动阀Fl，板式换热器3的第二入ロ管路上安装有电动调节阀V3，板式换热器3的第一出口管路上安装有电动阀F4和出水温度传感器TI，冷冻水泵9的入口管路安装有混合水温度传感器T2。
在冷冻水泵9的入口管路设有旁通管10与板式换热器3上设有第一出ロ连接，在旁通管10上设有电动阀F5。通过斜温层利用旁通管10的设置，由蓄冷水槽2、释冷泵7、板式换热器3、电动阀Fl、电动调节阀V3连接成的蓄冷水槽释冷回路，在关闭电动阀F4吋，蓄冷水槽2内冷量通过板式换热器3间接传递给空调末端5较高温度的回水，蓄冷水槽2内的冷冻水通过板式换热器3间接传递给空调末端5较高温度的回水，其混合温度T2低于空调末端5的回水温度，混合后的水进入蓄冷用制冷主机1，蓄冷用制冷主机I卸载，其中板式换热器3、电动阀F1、直接供冷用制冷主机4、冷冻水泵9、供冷泵8连接成板式换热器系统环路。其中释冷泵7也称为板式换热器一次侧供冷泵，供冷泵8称为板式换热器二次侧供冷泵，出水温度传感器Tl的温度Tl称为板式换热器二次侧供冷设定温度Tl，直接供冷用制冷主机称为板式换热器二次侧直接供冷用制冷主机。如图3，粗实线部分为运行回路，本发明间接供冷式水蓄冷空调系统的运行方法如下I)蓄冷用制冷主机运行エ况电动阀Fl、电动阀F2打开，蓄冷用制冷主机I、蓄冷泵6运行，当蓄冷水槽蓄冷温度达到时，蓄冷结束；2)蓄冷槽供冷运行エ况电动阀Fl打开，释冷泵7开启，电动调节阀V3根据板式换热器3 二次侧供冷设定温度Tl进行调节，以保持恒定的供冷温度，供冷泵8根据末端系统供冷环路总供回水管的压差进行变频调节，以达到节能的效果，当蓄冷水槽2释冷至斜温层超过供冷温度Tl层面吋，该エ况停止，其中斜温层是指蓄冷水槽2中，冷水位于蓄冷水槽2的下部，温水位于蓄冷水槽2的上部，斜温层是指冷水与温水间的过渡层；3)蓄冷水槽2内斜温层利用运行エ况当蓄冷水槽2释冷至斜温层不能通过板式换热器3使供冷温度Tl达到设定值吋，运行该模式，在该模式下，蓄冷水槽2仍然继续供冷，电动阀Fl打开，释冷泵7开启，以最低频率运行，増大水槽温差，冷冻水泵9和直接供冷用制冷主机4开启，开启电动阀F5，关闭电动阀F4，供冷泵8根据设定温度T2进行流量调节，此时混合温度T2低于空调末端5的回水温度，混合水进入直接供冷用制冷主机4降温至供冷温度，使直接供冷用制冷主机4卸载至高效运行状态。
权利要求
1.一种间接供冷式水蓄冷空调系统，包括蓄冷用制冷主机(I)、蓄冷水槽(2)、板式换热器(3)、直接供冷用制冷主机(4)、空调末端(5)、蓄冷泵(6)、释冷泵(7)、供冷泵(8)和冷冻水泵(9)，直接供冷用制冷主机(4)的入口与冷冻水泵(9)的出口连接，蓄冷用制冷主机(I)的入口与蓄冷泵(6)的出口连接，其特征在于所述板式换热器(3)内设有蓄冷组换热通道与供冷组换热通道，在板式换热器(3)上设有第一入口与第一出口，第二入口与第二出口，第一入口与第一出口通过板式换热器(3)的供冷组换热通道连接，第二入口与第二出口通过板式换热器(3)的蓄冷组换热通道连接， 所述板式换热器(3)的第一入口与供冷泵(8)的出口连接，板式换热器(3)的第二入口与释冷泵(7)的出口连接，直接供冷用制冷主机(4)的出口管路与板式换热器(3)的第一出口管路并接后与空调末端(5)的入口管路连接，冷冻水泵(9)的入口管路与供冷泵(8)的入口管路并接后与空调末端(5)的出口管路连接，蓄冷用制冷主机(I)的出口管路与蓄冷水槽(2)的出口管路并接后与释冷泵(7)的入口连接，蓄冷泵(6)的入口管路与蓄冷水槽(2)的入口管路并接后与板式换热器(3)的第二出口连接，所述蓄冷用制冷主机(I)的出口管路上安装有电动阀F2，蓄冷水槽(2)的出口管路上安装有电动阀Fl，板式换热器(3)的第二入口管路上安装有电动调节阀V3，板式换热器(3)的第一出口管路上安装有电动阀F4和出水温度传感器Tl，冷冻水泵(9)的入口管路安装有混合水温度传感器T2， 所述冷冻水泵(9)的入口管路设有旁通管(10)与板式换热器(3)上设有的第一出口连接，在旁通管(10)上设有电动阀F5。
2.根据权利要求I所述的间接供冷式水蓄冷空调系统，其特征在于所述通过斜温层利用旁通管(10)的设置，由蓄冷水槽(2)、释冷泵(7)、板式换热器(3)、电动阀F1、电动调节阀V3连接成的蓄冷水槽释冷回路，在关闭电动阀F4时，蓄冷水槽(2)内冷量通过板式换热器(3)间接传递给空调末端(5)较高温度的回水， 所述蓄冷水槽(2)内的冷冻水通过板式换热器(3)间接传递给空调末端(5)较高温度的回水，其混合温度T2低于空调末端(5)的回水温度，混合后的水进入蓄冷用制冷主机(1)，蓄冷用制冷主机(I)卸载，其中板式换热器(3)、电动阀F1、直接供冷用制冷主机(4)、冷冻水泵(9)、供冷泵(8)连接成板式换热器系统环路。
3.—种权利要求I或2所述的间接供冷式水蓄冷空调系统运行方法，其特征在于 1)蓄冷用制冷主机运行工况电动阀F1、电动阀F2打开，蓄冷用制冷主机(I)、蓄冷泵(6)运行，当蓄冷水槽蓄冷温度达到时，蓄冷结束； 2)蓄冷槽供冷运行工况电动阀Fl打开，释冷泵(7)开启，电动调节阀V3根据板式换热器(3) 二次侧供冷设定温度Tl进行调节，以保持恒定的供冷温度，供冷泵(8)根据末端系统供冷环路总供回水管的压差进行变频调节，以达到节能的效果，当蓄冷水槽(2)释冷至斜温层超过供冷温度Tl层面时，该工况停止，其中斜温层是指蓄冷水槽(2)中，冷水位于蓄冷水槽⑵的下部，温水位于蓄冷水槽(2)的上部，斜温层是指冷水与温水间的过渡层； 3)蓄冷水槽(2)内斜温层利用运行工况当蓄冷水槽(2)释冷至斜温层不能通过板式换热器(3)使供冷温度Tl达到设定值时，运行该模式，在该模式下，蓄冷水槽(2)仍然继续供冷，电动阀Fl打开，释冷泵(7)开启，以最低频率运行，增大水槽温差，冷冻水泵(9)和直接供冷用制冷主机(4)开启，开启电动阀F5，关闭电动阀F4，供冷泵(8)根据设定温度T2进行流量调节，此时混合温度T2低于空调末端(5)的回水温度，混合水进入直接供冷用制冷主机(4)降温至供冷温度，使直接供冷用制冷主机 (4)卸载至高效运行状态。
全文摘要
本发明公开了间接供冷式水蓄冷空调系统，包括蓄冷用制冷主机、蓄冷水槽、板式换热器、直接供冷用制冷主机、空调末端、蓄冷泵、释冷泵、供冷泵和冷冻水泵，所述蓄冷用制冷主机与蓄冷水槽的出口管路上分别安装有电动阀F2、F1，板式换热器上的第二入口管路上安装有电动调节阀V3，板式换热器上的第一出口管路上安装有电动阀F4和出水温度传感器T1，冷冻水泵的入口管路安装有混合水温度传感器T2，所述冷冻水泵的入口管路设有旁通管与板式换热器上设有的第一出口连接，在旁通管上设有电动阀F5。本发明还公开了其运行方法。本发明提高了蓄冷水槽的利用率，提高了板式换热器二次侧直接供冷用制冷主机的能效。
文档编号F24F11/02GK102620364SQ20121009750
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者彭安, 芦茂国, 褚建宏 申请人:广州贝龙环保热力设备股份有限公司