一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力蓄能技术领域，特别设及一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能 系统。
【背景技术】
[0002] 目前，为有效防治污染，国家一方面决定从控制燃煤、燃油消耗入手，逐步限制大 中型城市燃煤、燃油锅炉的数量、容量、使用地域，大力发展清洁能源，改善环境。另一方面， 作为市场经济的一部分，政府部口利用价格杠杆宏观调控能源格局，出台了一系列优惠的 用电政策，例如：实行峰谷分时电价和减免电力增容费等举措。运给电力蓄能技术的应用和 发展带来了契机。电力蓄能技术是指将建筑物白天所需的热量（或冷量）的全部或部分在 夜间电力低谷时段制备好，并W热水（或冷水和冰）的形式储存起来供白天使用。电力蓄 能技术和蓄能系统在缓解峰谷电矛盾方面具有独特的优势。
[0003] 电力蓄能系统通常设置在高层建筑物上，设立电力蓄能系统时需要考虑初期投资 成本和费用回收周期。在同一个高层建筑上同时安装两套蓄热、蓄冷系统具有投资费用高、 占用空间大的缺点。而且，市场上的蓄能系统通常包括非相变材料介质的蓄能系统和相变 材料介质的蓄能系统。常见的非相变介质的蓄能系统多采用水作为蓄热介质，利用水的热 容量，通过改变水的溫度来储存能量。其虽然具有价格低廉、容易收回初投资的费用的优 点。但此类蓄能系统所占用的空间较大。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、初期投资费用低，占 用空间小且能够同时实现蓄热、蓄冷两种蓄能模式的的利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的利用 蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统。 阳〇化]本发明解决其技术问题是采取W下技术方案实现的：
[0006] 一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，包括蓄热系统和蓄冷系统，所述蓄 热系统包括空调热水循环累、供热板式热交换器、储热水累、电热水锅炉、蓄热水箱，所述 空调热水循环累、板式热交换器、储热水累、电热水锅炉、蓄热水箱通过管路连接在一起；所 述蓄热水箱为蓄热系统和蓄冷系统共用的蓄热/冷水箱；所述蓄冷系统包括：蓄热/冷水 箱、多个电动阀、蓄冷循环累、放冷循环累、水蓄冷板式放热器、制冷机组；所述蓄热/冷水 箱的一端分别与第五电动阀V-5和第八电动阀V-8的一端相连接，所述蓄热/冷水箱的另 一端分别与第六电动阀V-6和第屯电动阀V-7的一端相连接，所述第五电动阀V-5和第六 电动阀V-6的另一端与水蓄冷板式换热器的第一端口相连接，所述第屯电动阀V-7和第八 电动阀V-8另一端与蓄冷循环累的一端相连接，所述蓄冷循环累的另一端水蓄冷板式换热 器的第二端口相连接；所述水蓄冷板式换热器的第Ξ端口与第二电动阀V-2W及第四电动 阀V-4的一端交互连接，所述第二电动阀V-2的另一端与制冷机组的一端相连接，所述制冷 机组的另一端分别与第一电动阀V-1、第Ξ电动阀V-3的一端相连接；所述第一电动阀V-1 的另一端与放冷循环累的一端相连接，所述放冷循环累的另一端与水蓄冷板式换热器的第 四端口相连接；所述第Ξ电动阀V-3的另一端与第四电动阀V-4的另一端相连接。
[0007] 而且，所述制冷机组是离屯、机组或地源热累机组。
[0008] 而且，所述蓄冷循环累采用蓄冷变频循环累。
[0009] 本发明的优点和积极效果是：
[0010] 1、本发明利用常见的蓄热水箱作为蓄热、蓄冷装置，在一套蓄能系统上同时实现 蓄热、蓄冷两种蓄能模式，有效利用了夏季闲置的蓄热水箱进行蓄冷，降低系统初投资，同 时减少了系统的空间占用。
[0011] 2、本发明在蓄热流程基础上进行水蓄冷优化，配置一套完整、实用的水蓄冷系统， 该系统包括蓄热/冷水箱、多个电动阀、蓄冷循环累、放冷循环累、水蓄冷板式放热器、制冷 机组及其相关的管路；在夜间低谷电期间，水蓄冷系统通过电动阀切换进入蓄冷工况，地源 热累机组全力进行对蓄冷/热水箱进行充冷，在白天运行时，水蓄冷系统通过电动阀切换 进入放冷工况，高峰电时段释放冷量，对日间用电量移峰填谷，降低电能消耗量和整个蓄能 系统运行费用。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的系统连接示意图。
【具体实施方式】
[0013] W下结合附图对本发明实施例作进一步详述：
[0014] 一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，如图1所示，包括蓄热系统和蓄冷 系统，所述蓄热系统包括空调热水循环累、供热板式热交换器、储热水累、电热水锅炉、蓄热 水箱，所述空调热水循环累、板式热交换器、储热水累、电热水锅炉、蓄热水箱通过管路连 接在一起；所述蓄热水箱为蓄热系统和蓄冷系统共用的蓄热/冷水箱；所述蓄冷系统包括： 蓄热/冷水箱、多个电动阀、蓄冷循环累、放冷循环累、水蓄冷板式放热器、制冷机组；所述 蓄热/冷水箱的一端分别与第五电动阀V-5和第八电动阀V-8的一端相连接，所述蓄热/冷 水箱的另一端分别与第六电动阀V-6和第屯电动阀V-7的一端相连接，所述第五电动阀V-5 和第六电动阀V-6的另一端与水蓄冷板式换热器的第一端口相连接，所述第屯电动阀V-7 和第八电动阀V-8另一端与蓄冷循环累的一端相连接，所述蓄冷循环累的另一端水蓄冷板 式换热器的第二端口相连接；所述水蓄冷板式换热器的第Ξ端口与第二电动阀V-2W及第 四电动阀V-4的一端交互连接，所述第二电动阀V-2的另一端与制冷机组的一端相连接，所 述制冷机组的另一端分别与第一电动阀V-1、第Ξ电动阀V-3的一端相连接；所述第一电动 阀V-1的另一端与放冷循环累的一端相连接，所述放冷循环累的另一端与水蓄冷板式换热 器的第四端口相连接；所述第Ξ电动阀V-3的另一端与第四电动阀V-4的另一端相连接。
[0015] 其中，制冷机组可采用离屯、机组或地源热累机组；蓄冷循环累采用蓄冷变频循环 累。
[0016] 本发明的水蓄冷系统W制冷机组作为蓄冷冷源，从制冷机组供回水管处引管道至 蓄热/冷水箱，通过电动阀切换，在夜间低谷电期间全力对水箱进行充冷。在白天运行时， 系统通过电动阀切换进入放冷工况。该水蓄冷系统在运行过程中可实现水蓄冷工况、放冷 工况、水蓄冷和制冷主机联合供冷工况w及制冷主机单独供冷四种工况，该水蓄冷系统的 各运行工况通过相应的电动阀进行切换，同时根据末端负荷变化情况，调节蓄冷循环累的 频率，保证末端稳定的供水溫度。本实施例中，蓄冷循环累在水蓄冷工况下为定频；在放冷 工况下采用变频，调节蓄冷循环累的频率。
[0017] 本发明的水蓄冷系统的四种工况下电动阀口控制方法是：
[0018]
[0020] 本发明的水蓄冷系统的控制原则为：
[0021] 由水蓄冷系统的控制系统中的负荷预测模块对当前负荷进行分析，结合控制算法 确定水蓄冷系统各运行工况的最佳组合方式，同时根据系统溫度及压力等参数，调整水蓄 冷系统内不同执行机构（电动阀口W及蓄冷循环累变频器）等及时动作，确保水蓄冷系统 能够及时跟随负荷的变化进行调节，保证制冷机组的供冷效果，并W最可靠、稳定的方式运 行，可进行运行策略的转换，使制冷机组始终保持在高负荷COP运行状态，结合室外参数和 电价政策等因素，控制机组台数运行启停，w及蓄能和放能，保持制冷机组在最为经济的条 件下运行，使之产生既经济又节能的效果。
[0022] 本发明的水蓄冷系统的设备配置表为：
[0023]
[0025] 该水蓄冷系统在运行过程中表明，W0:00-5:00为低谷时段为例，水蓄冷系统自 动运行地源热累机组蓄冷模式。在此期间，若使用2台地源热累机组，且该地源热累机组输 出的冷量均用于水蓄冷，总蓄冷量约3090RTh。 阳026] 本发明的水蓄冷系统预计每天能转移峰谷电量约为3035kWh，夏季按150天计算， 则该水蓄冷系统每年能有效地转移峰谷电量约为45. 5万kWh,能有效地减少峰电时段标准 煤消耗量约163. 8吨，减少峰电时段二氧化碳排放量约429. 2吨。
[0027] 需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包 括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案 得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，包括蓄热系统和蓄冷系统，所述蓄热 系统包括空调热水循环栗、供热板式热交换器、储热水栗、电热水锅炉、蓄热水箱，所述空 调热水循环栗、板式热交换器、储热水栗、电热水锅炉、蓄热水箱通过管路连接在一起；其特 征在于：所述蓄热水箱为蓄热系统和蓄冷系统共用的蓄热/冷水箱；所述蓄冷系统包括：蓄 热/冷水箱、多个电动阀、蓄冷循环栗、放冷循环栗、水蓄冷板式放热器、制冷机组；所述蓄 热/冷水箱的一端分别与第五电动阀V-5和第八电动阀V-8的一端相连接，所述蓄热/冷 水箱的另一端分别与第六电动阀V-6和第七电动阀V-7的一端相连接，所述第五电动阀V-5 和第六电动阀V-6的另一端与水蓄冷板式换热器的第一端口相连接，所述第七电动阀V-7 和第八电动阀V-8另一端与蓄冷循环栗的一端相连接，所述蓄冷循环栗的另一端水蓄冷板 式换热器的第二端口相连接；所述水蓄冷板式换热器的第三端口与第二电动阀V-2以及第 四电动阀V-4的一端交互连接，所述第二电动阀V-2的另一端与制冷机组的一端相连接，所 述制冷机组的另一端分别与第一电动阀V-1、第三电动阀V-3的一端相连接；所述第一电动 阀V-I的另一端与放冷循环栗的一端相连接，所述放冷循环栗的另一端与水蓄冷板式换热 器的第四端口相连接；所述第三电动阀V-3的另一端与第四电动阀V-4的另一端相连接。2. 根据权利要求1所述的一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，其特征在于： 所述制冷机组是离心机组或地源热栗机组。3. 根据权利要求1所述的一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，其特征在于： 所述蓄冷循环栗采用蓄冷变频循环栗。
【专利摘要】本发明涉及一种利用蓄热水箱实现夏季蓄冷的蓄能系统，其技术特点是包括蓄热系统和与其相连接的蓄冷系统，所述蓄冷系统包括：蓄热/冷水箱、多个电动阀、蓄冷循环泵、放冷循环泵、水蓄冷板式换热器、制冷机组及其相关的管路；在夜间低谷电期间，水蓄冷系统通过电动阀切换进入蓄冷工况，制冷机组全力进行对蓄冷/热水箱进行充冷，在白天运行时，水蓄冷系统通过电动阀切换进入放冷工况，高峰电时段释放冷量，对日间用电量移峰填谷，降低电能消耗量和整个蓄能系统运行费用。
【IPC分类】F24F5/00
【公开号】CN105240968
【申请号】CN201510580196
【发明人】韩慎朝, 卢欣, 石枫, 马崇, 项添春, 于波, 吴亮, 张超, 刘涛, 张长志, 杨延春, 孙龙彪, 袁新润, 李洪宾, 董新, 王迎秋
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月11日