本实用新型涉及蓄能设备技术领域，尤其涉及一种中央空调蓄能系统及蓄能设备。
背景技术：
20世纪70年代以来，世界范围内的能源危机促使蓄冷技术迅速发展，被广泛用于区域供冷和中央空调，成为一项促进能源、经济和环境协调发展的实用节能技术。蓄冷空调，是指在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时间)，制冷主机开机制冷并由蓄冷设备将冷量蓄存起来，待白天电网高峰用电时间(同时也是空调负荷高峰时间)，再将冷量释放出来满足高峰空调负荷的需要。其主要特点为：(1)转移制冷机组用电负荷，缓解电网高峰压力；(2)减少制冷设备容量和装设功率，提高制冷设备的利用率。蓄冷空调的上述特点，对转移电网高峰负荷，可以起到良好的作用。
然而，现有技术中，蓄冷空调的结构复杂，厂房占用面积较大，成本较高。
技术实现要素：
本实用新型的第一个目的在于提供一种中央空调蓄能系统，以解决现有蓄冷空调结构复杂且成本较高的技术问题。
本实用新型提供的中央空调蓄能系统，包括空调回路和蓄能回路。
所述空调回路包括在工质循环管路中依次相连的压缩机、四通阀、第一换热器、毛细管和第二换热器。
所述蓄能回路包括在循环水路中依次相连的水泵、过滤器、冰浆发生器和蓄能罐，所述过滤器与所述冰浆发生器之间的水路与所述第二换热器进行热交换。
进一步地，所述蓄能罐包括蓄冰罐和蓄热罐。
所述蓄冰罐与所述冰浆发生器之间的水路上设置有蓄冰控制阀，所述蓄冰罐与所述水泵连通。
所述蓄热罐与所述冰浆发生器之间的水路上设置有蓄热控制阀，所述蓄热罐与所述水泵。
进一步地，还包括用于为所述蓄热罐进行加热的加热装置。
进一步地，所述加热装置为电加热器。
进一步地，所述蓄热罐的外壁设置有保温结构。
进一步地，所述蓄能回路还包括第一水路，所述第一水路的一端设置在所述水泵与所述过滤器之间，另一端设置在所述过滤器与所述第二换热器之间，且所述第一水路在所述水泵与所述过滤器之间的节点处设置有第一控制阀。
在所述第一控制阀的作用下，所述循环水路中的水流能够依次经所述水泵和所述第一水路流经所述第二换热器。
进一步地，所述蓄能回路还包括第二水路，所述第二水路的一端设置在所述第二换热器与所述冰浆发生器之间，另一端设置在所述冰浆发生器与所述蓄能罐之间，且所述第二水路在所述第二换热器与所述冰浆发生器之间的节点上设置有第二控制阀。
在所述第二控制阀的作用下，所述循环水路中的水流能够依次经所述第二换热器和所述第二水路流入至所述蓄能罐中。
进一步地，所述第二换热器为板式换热器。
进一步地，所述空调回路还包括气液分离器，所述气液分离器设置在所述压缩机的进口位置处。
本实用新型中央空调蓄能系统带来的有益效果是：
通过设置空调回路和蓄能回路，空调回路包括在工质循环管路中依次相连的压缩机、四通阀、第一换热器、毛细管和第二换热器，蓄能回路包括在循环水路中依次相连的水泵、过滤器、冰浆发生器和蓄能罐，其中，过滤器与冰浆发生器之间的水路与第二换热器进行热交换。
该中央空调蓄能系统的工作原理和工作过程为：当需要该中央空调蓄能系统进行制冷时，压缩机首先将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，并进一步将该气态制冷剂送至第一换热器(第一换热器此时为冷凝器)，散热后成为常温高压的液态制冷剂；然后，在毛细管的节流降压作用下，常温高压的液态制冷剂成为低温低压的液态制冷剂，并进一步进入第二换热器(第二换热器此时为蒸发器)中；在其由毛细管流向第二换热器的过程中，空间的突然增大和压力的减小，使得液态制冷剂汽化，成为气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，使第二换热器变冷，进而实现制冷的目的。
当需要该中央空调蓄能系统进行制热时，切换四通阀，使制冷剂在工质循环管路中以与上述流动方向相反的方向进行流动，此时，第一换热器用作蒸发器，而第二换热器用作冷凝器，以此实现制热的目的。
当需要该中央空调蓄能系统进行蓄冷时，在中央空调蓄能系统的制冷模式下，使水流在蓄能回路中循环流动，其具体工作过程为：在水泵的泵送作用下，水流经过滤器进入第二换热器中进行热交换，由于制冷模式下第二换热器吸收热量，因此，水流经过第二换热器后，温度降低，成为过冷水；随着水流的继续流动，当上述过冷水经过冰浆发生器后，在冰浆发生器的作用下制冰，成为冰水混合物，并流入蓄能罐(蓄能罐此时为蓄冰罐)中进行储存；由于冰的密度小于水的密度，故在蓄能罐中，冰浮于水的表面；然后，蓄能罐中的水继续被水泵抽至蓄能回路中，并重复上述的制冰及储存过程，达到蓄冷目的。当蓄能罐中积满冰时，水泵停止工作。
当需要该中央空调蓄能系统进行蓄热时，在中央空调蓄能系统的制热模式下，使水流在蓄能回路中循环流动，其具体工作过程为：在水泵的泵送作用下，水流经过滤器进入第二换热器中进行热交换，由于制热模式下第二换热器散发热量，因此，水流经过第二换热器后，温度升高，成为热水；随着水流的继续流动，其将经过冰浆发生器(冰浆发生器此时可看作通路)并流入至蓄能罐(蓄能罐此时为蓄热罐)中进行储存，达到蓄热目的。在中央空调蓄能系统的制热模式下，水泵将蓄能罐中的热水不断抽出，反复流经第二换热器进行升温，并将热水储存在蓄能罐中。当蓄能罐中的热水温度达到空调回路在制热模式下的最高温度时，水泵停止工作。
该中央空调蓄能系统通过设置与空调回路并联的蓄能回路，利用空调回路的制冷和制热状态实现对冷量和热量的储存，从而实现了该中央空调蓄能系统的制冷、制热、蓄冷和蓄热，满足了多种工况下的使用要求，实践证明，其蓄冷效率比以往提高了30％-50％。该中央空调蓄能系统不仅实现了常规中央空调的制冷和制热功能，还实现了蓄能中央空调的蓄冷和蓄热功能，是一种常规中央空调和蓄能中央空调一体化的空调设备。并且，该中央空调蓄能系统结构紧凑，空间利用率高，有效地节省了厂房的占地面积。此外，该中央空调蓄能系统结构简单，仅需对现有中央空调进行改造即可实现，成本较低，故障率低，且便于维修，对于节能减排具有重要意义。
本实用新型的第二个目的在于提供一种蓄能设备，以解决现有蓄冷空调结构复杂且成本较高的技术问题。
本实用新型提供的蓄能设备，包括上述中央空调蓄能系统。
所述蓄能设备利用所述蓄能罐为负荷供能。
本实用新型蓄能设备带来的有益效果是：
通过在蓄能设备中设置上述中央空调蓄能系统，相应的，该蓄能设备具有上述中央空调蓄能系统的所有优势，在此不再一一赘述。
此外，该蓄能设备实现了在夜间电网低谷状态下对冷量和热量的储存，并在白天电网高峰状态下，利用储能罐存储的能量为负荷进行供能，实现了电能的移峰填谷，对于节约能源、减少排放具有重要的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中央空调蓄能系统的原理示意图；
图2为本实用新型实施例中央空调蓄能系统在蓄冷状态下的原理示意图；
图3为本实用新型实施例中央空调蓄能系统在蓄热状态下的原理示意图；
图4为本实用新型实施例另一种中央空调蓄能系统在蓄热状态下的原理示意图；
图5为本实用新型实施例又一种中央空调蓄能系统的结构示意图。
图标：100-空调回路；200-蓄能回路；110-压缩机；120-第一换热器；130-毛细管；140-第二换热器；150-四通阀；160-气液分离器；210-水泵；220-过滤器；230-冰浆发生器；240-蓄冰罐；250-蓄热罐；260-加热装置；270-保温结构；280-第一控制阀；290-第二控制阀；221-第一水路；231-第二水路；241-蓄冰控制阀；251-蓄热控制阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供了一种中央空调蓄能系统，包括空调回路100和蓄能回路200。具体的，空调回路100包括在工质循环管路上依次相连的压缩机110、四通阀150、第一换热器120、毛细管130和第二换热器140，蓄能回路200包括在循环水路中依次相连的水泵210、过滤器220、冰浆发生器230和蓄能罐，过滤器220与冰浆发生器230之间的水路与第二换热器140进行热交换。
该中央空调蓄能系统的工作原理和工作过程为：
如图2所示，当需要该中央空调蓄能系统进行制冷时，压缩机110首先将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，并进一步将该气态制冷剂送至第一换热器120(第一换热器120此时为冷凝器)，散热后成为常温高压的液态制冷剂；然后，在毛细管130的节流降压作用下，常温高压的液态制冷剂成为低温低压的液态制冷剂，并进一步进入第二换热器140(第二换热器140此时为蒸发器)中；在其由毛细管130流向第二换热器140的过程中，空间的突然增大和压力的减小，使得液态制冷剂汽化，成为气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，使第二换热器140变冷，进而实现制冷的目的。
如图3所示，当需要该中央空调蓄能系统进行制热时，切换四通阀150，使制冷剂在工质循环管路中以与上述流动方向相反的方向进行流动，此时，第一换热器120用作蒸发器，而第二换热器140用作冷凝器，以此实现制热的目的。
当需要该中央空调蓄能系统进行蓄冷时，请继续参照图2，在中央空调蓄能系统的制冷模式下，使水流在蓄能回路200中循环流动，其具体工作过程为：在水泵210的泵送作用下，水流经过滤器220进入第二换热器140中进行热交换，由于制冷模式下第二换热器140吸收热量，因此，水流经过第二换热器140后，温度降低，成为过冷水；随着水流的继续流动，当上述过冷水经过冰浆发生器230后，在冰浆发生器230的作用下制冰，成为冰水混合物，并流入蓄能罐(蓄能罐此时为蓄冰罐240)中进行储存；由于冰的密度小于水的密度，故在蓄能罐中，冰浮于水的表面；然后，蓄能罐中的水继续被水泵210抽至蓄能回路200中，并重复上述的制冰及储存过程，达到蓄冷目的。当蓄能罐中积满冰时，水泵210停止工作。
当需要该中央空调蓄能系统进行蓄热时，请继续参照图3，在中央空调蓄能系统的制热模式下，使水流在蓄能回路200中循环流动，其具体工作过程为：在水泵210的泵送作用下，水流经过滤器220进入第二换热器140中进行热交换，由于制热模式下第二换热器140散发热量，因此，水流经过第二换热器140后，温度升高，成为热水；随着水流的继续流动，其将经过冰浆发生器230(冰浆发生器230此时可看作通路)并流入至蓄能罐(蓄能罐此时为蓄热罐250)中进行储存，达到蓄热目的。在中央空调蓄能系统的制热模式下，水泵210将蓄能罐中的热水不断抽出，反复流经第二换热器140进行升温，并将热水储存在蓄能罐中。当蓄能罐中的热水温度达到空调回路100在制热模式下的最高温度时，水泵210停止工作。
该中央空调蓄能系统通过设置与空调回路100并联的蓄能回路200，利用空调回路100的制冷和制热状态实现对冷量和热量的储存，从而实现了该中央空调蓄能系统的制冷、制热、蓄冷和蓄热，满足了多种工况下的使用要求，实践证明，其蓄冷效率比以往提高了30％-50％。该中央空调蓄能系统不仅实现了常规中央空调的制冷和制热功能，还实现了蓄能中央空调的蓄冷和蓄热功能，是一种常规中央空调和蓄能中央空调一体化的空调设备。并且，该中央空调蓄能系统结构紧凑，空间利用率高，有效地节省了厂房的占地面积。此外，该中央空调蓄能系统结构简单，仅需对现有中央空调进行改造即可实现，成本较低，故障率低，且便于维修，对于节能减排具有重要意义。
需要说明的是，本实施例中，在蓄冷模式下，进入蓄能回路200进行循环的水流的温度可以在0-0.5℃之间，经过第二换热器140的冷却作用，水流温度降低，如：可以降低至-2℃，成为过冷水，此时，第二换热器140起到过冷却器的作用。当上述过冷水进入至冰浆发生器230中后，成为冰水混合物，随后进入至蓄冰罐240中进行储存，此时，在蓄冰罐240中，冰晶悬浮在水的表面。在水泵210的作用下，蓄冰罐240中的水(0℃左右)继续在蓄能回路200中循环制冰，并进入至蓄冰罐240中储存。
在蓄热模式下，进入蓄能回路200进行循环的水流的温度可以为常温水，经过第二换热器140的升温，水流温度升高。通常，空调的最高制热温度为60℃，当蓄能回路200中的水流在循环流动加热后的温度达到60℃时，水泵210停止工作，将该温度的热水储存在蓄热罐250中。
还需要说明的是，本实施例中，第二换热器140可以为板式换热器。其接触面积大，换热效率高，进一步保证了本实施例中央空调蓄能系统的工作可靠性。
请继续参照图1和图3，本实施例中，该中央空调蓄能系统还可以包括用于为蓄热罐250进行加热的加热装置260。
通过设置加热装置260，能够实现蓄热罐250中热水的继续升温，待其温度升高至供能所需的温度(如：80℃)时，加热装置260停止工作，进入保温状态。
具体的，本实施例中，加热装置260可以为电加热器。电加热器能够实现快速加热，且成本较低。
请继续参照图1和图3，本实施例中，蓄热罐250的外壁还可以设置保温结构270。保温结构270的设置，减少了蓄热罐250中热量的流失，从而保证了蓄热的可靠性。
请继续参照图1，本实施例中，蓄能罐包括蓄冰罐240和蓄热罐250。具体的，蓄冰罐240与冰浆发生器230之间的水路上设置有蓄冰控制阀241，同时，蓄冰罐240与水泵210连通；蓄热罐250与冰浆发生器230之间的水路上设置有蓄热控制阀251，同时，蓄热罐250与水泵210连通。
当需要进行蓄冷时，打开蓄冰控制阀241，使冰浆发生器230与蓄冰罐240之间的水路连通，此时，蓄冰罐240被接入蓄能回路200中，通过对冰的储存实现蓄能；当需要进行蓄热时，打开蓄热控制阀251，使冰浆发生器230与蓄热罐250之间的水路连通，此时，蓄热罐250被接入蓄能回路200中，通过对热水的储存实现蓄热。
需要说明的是，本实施例中，蓄能罐可以是上述分为蓄冰罐240和蓄热罐250以实现对冷量和热量的独立储存的结构形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他设置形式，具体如图5所示。此时，接入蓄能回路200中的蓄能罐只有一个，其既可以实现蓄冷，也可以实现蓄热。这样的设置，使得本实施例中央空调系统的结构更加紧凑，集成化程度更高，空间占用更小，进一步降低了本实施例中央空调系统的成本。
如图4所示，本实施例中，蓄能回路200还可以包括第一水路221，具体的，第一水路221的一端设置在水泵210与过滤器220之间，另一端设置在过滤器220与第二换热器140之间，且第一水路221在水泵210与过滤器220之间的节点处设置有第一控制阀280。在第一控制阀280的作用下，循环水路中的水流能够依次经过水泵210和第一水路221流经第二换热器140。
请继续参照图4，本实施例中，蓄能回路200还可以包括第二水路231，具体的，第二水路231的一端设置在第二换热器140与冰浆发生器230之间，另一端设置在冰浆发生器230与蓄能罐之间，且第二水路231在第二换热器140与冰浆发生器230之间的节点上设置有第二控制阀290。在第二控制阀290的作用下，循环水路中的水流能够依次经过第二换热器140和第二水路231流入至蓄能罐中。
第一水路221和第一控制阀280的设置，使得在蓄热模式下，水流能够不经过过滤器220而直接流动至第二换热器140，减少了流动阻力，从而提高了换热效率，进而提高了蓄热效率。第二水路231和第二控制阀290的设置，使得在蓄热模式下，水流能够不经过冰浆发生器230而直接流动至蓄能罐中，进一步减少了流动阻力，提高了蓄热效率。
请继续参照图1，本实施例中，空调回路100还可以包括气液分离器160。具体的，气液分离器160设置在压缩机110的进口位置处。当制冷剂流经气液分离器160时，其中的液体在气液分离器160中逐渐汽化，然后进入至压缩机110中，从而有效地阻止了液态制冷剂向压缩机110中的流动，大大降低了空调回路100的故障率。
本实施例还提供了一种蓄能设备，包括上述中央空调蓄能系统。其中，蓄能设备利用蓄能罐为负荷供能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。