一种以冷却塔为冷源的蓄冷式冷水供应系统的制作方法

1.本实用新型属于冷水供应技术领域，涉及一种以冷却塔为冷源的蓄冷式冷水供应系统。


背景技术：

2.一些在过渡季及冬季仍需要运行的冷水供应系统中，以冷却塔为冷源的供应方式越来越普遍。这类供应系统一般包括供冷回路及用冷回路，通过板式热交换器将供冷回路中冷却塔制取的冷量传递至用冷回路中，供用冷设备使用。这种供应方式，在冬季及过渡季，当环境湿球温度低于冷水供应温度3-4℃以上的条件下基本可以应用，且系统运行时无需开启冷水机组，为冷水供应极大降低了电耗。
3.然而，在实际应用中，这种供应方式往往存在一些问题，例如：
4.1、有些地域温湿度满足使用条件的时间较少，往往在一些过渡季节时，夜间满足使用条件，而白天却无法满足，因此白天不得不开启冷水机组来满足冷水供应要求。
5.2、工业用电一般分为尖峰平谷进行不同收费，夜间的湿球温度低，冷却塔的散热效率较白天高，夜间系统的能效最好，且电费最低，但夜间用冷侧的负荷最低，冷却塔不需要全力进行降温。白天用电费用高，系统效率较夜间低，同时末端的用冷负荷较高，因而需要冷却塔运行在高负荷工况。
6.可见，目前的冷水供应方式在节能降耗及减少成本等方面还有很大的改进空间。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种以冷却塔为冷源的蓄冷式冷水供应系统，通过在夜间进行蓄冷，可供白天放冷供冷，避免冷水机组开启，实现节能及节费。
8.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
9.一种以冷却塔为冷源的蓄冷式冷水供应系统，该系统包括供冷蓄冷单元、用冷回路及热交换器，所述的供冷蓄冷单元及用冷回路分别与热交换器相连，所述的供冷蓄冷单元包括冷却塔供冷回路及冷却塔蓄冷回路，并且所述的冷却塔供冷回路与冷却塔蓄冷回路相连通。
10.进一步地，所述的冷却塔供冷回路包括供冷冷却塔、冷却塔供水管及冷却塔回水管，所述的冷却塔供水管的一端与供冷冷却塔相连，另一端与热交换器相连，所述的冷却塔回水管的一端与供冷冷却塔相连，另一端与热交换器相连。
11.进一步地，所述的冷却塔蓄冷回路包括蓄冷冷却塔、蓄冷罐、蓄冷罐进水管及蓄冷罐出水管，所述的蓄冷罐进水管的一端与蓄冷冷却塔相连，另一端与蓄冷罐相连，所述的蓄冷罐出水管的一端与蓄冷冷却塔相连，另一端与蓄冷罐相连。
12.进一步地，所述的蓄冷罐出水管上设有蓄冷泵。
13.进一步地，所述的蓄冷冷却塔与冷却塔回水管之间设有回水连通管，所述的蓄冷罐与冷却塔供水管之间设有供水连通管。
14.进一步地，所述的冷却塔供水管上设有冷却水泵，该冷却水泵位于供水连通管与热交换器之间。
15.进一步地，所述的用冷回路包括用冷设备、冷水供水管及冷水回水管，所述的冷水供水管的一端与用冷设备相连，另一端与热交换器相连，所述的冷水回水管的一端与用冷设备相连，另一端与热交换器相连。
16.进一步地，所述的冷水回水管上设有冷水泵。
17.进一步地，所述的回水连通管上设有第一阀门，所述的蓄冷罐进水管上设有第二阀门，所述的供水连通管上设有第三阀门，所述的冷却塔回水管上设有第四阀门，并且所述的第四阀门位于回水连通管与供冷冷却塔之间，所述的冷却塔供水管上设有第五阀门，并且所述的第五阀门位于供冷冷却塔与供水连通管之间，所述的蓄冷罐出水管上设有第六阀门及第七阀门。蓄冷泵位于第六阀门与第七阀门之间。
18.进一步地，该系统还包括控制器。上述阀门优选为电动开关阀，可由控制器进行统一调控。同时，控制器还能够对冷却塔和泵进行相应调控。
19.本实用新型中，各主要部件的作用如下：
20.冷水泵：输送冷水至用冷末端的用冷设备中。
21.热交换器(板式)：用于冷却水侧与冷水侧的换热，将供冷蓄冷单元中由冷却塔降温后的冷却水的冷量传递给用冷回路中的冷水。
22.冷却水泵：输送冷却水，保持冷却水在冷却塔、蓄冷罐、热交换器之间循环。
23.蓄冷罐：对冷却塔降温后的冷却水中的冷量进行储存，达到蓄冷的作用，可沿竖直方向设置多个温度传感器，以观测蓄冷罐内的温度情况。
24.冷却塔：将与冷水换热升温后的冷却水进行降温，为整个系统的冷源。
25.阀门：用于系统管路切换。
26.蓄冷泵：在蓄冷模式时，提供冷却塔蓄冷回路的冷却水循环动力。
27.与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
28.1)能充分利用夜间温湿度较低的优点，使冷却塔更多运行在较高效率段，制取冷量后，在气候条件差的时候放冷，避免冷却塔在低效率段内过多运行，提升整体供能效率。
29.2)充分利用峰谷电价差异，节省能源供应费用。
30.3)冷却塔蓄冷回路为单独设计，不影响原系统使用，并且在蓄冷罐内的冷量不满足使用条件时，可以及时切换至直接供冷模式，使冷水供应温度不受影响。
附图说明
31.图1为本实用新型的结构示意图；
32.图中标记说明：
33.1—冷水泵、2—热交换器、3—冷却水泵、4—蓄冷罐、5—蓄冷冷却塔、6—供冷冷却塔、7—第一阀门、8—第二阀门、9—第三阀门、10—第四阀门、11—第五阀门、12—第六阀门、13—第七阀门、14—蓄冷泵、15—用冷设备、16—冷却塔供水管、17—冷却塔回水管、18—蓄冷罐进水管、19—蓄冷罐出水管、20—回水连通管、21—供水连通管、22—冷水供水管、23—冷水回水管。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
35.实施例：
36.如图1所示的一种以冷却塔为冷源的蓄冷式冷水供应系统，包括供冷蓄冷单元、用冷回路及热交换器2，供冷蓄冷单元及用冷回路分别与热交换器2相连，供冷蓄冷单元包括冷却塔供冷回路及冷却塔蓄冷回路，并且冷却塔供冷回路与冷却塔蓄冷回路相连通。
37.其中，冷却塔供冷回路包括供冷冷却塔6、冷却塔供水管16及冷却塔回水管17，冷却塔供水管16的一端与供冷冷却塔6相连，另一端与热交换器2相连，冷却塔回水管17的一端与供冷冷却塔6相连，另一端与热交换器2相连。
38.冷却塔蓄冷回路包括蓄冷冷却塔5、蓄冷罐4、蓄冷罐进水管18及蓄冷罐出水管19，蓄冷罐进水管18的一端与蓄冷冷却塔5相连，另一端与蓄冷罐4相连，蓄冷罐出水管19的一端与蓄冷冷却塔5相连，另一端与蓄冷罐4相连。蓄冷罐出水管19上设有蓄冷泵14。
39.蓄冷冷却塔5与冷却塔回水管17之间设有回水连通管20，蓄冷罐4与冷却塔供水管16之间设有供水连通管21。冷却塔供水管16上设有冷却水泵3，该冷却水泵3位于供水连通管21与热交换器2之间。
40.用冷回路包括用冷设备15、冷水供水管22及冷水回水管23，冷水供水管22的一端与用冷设备15相连，另一端与热交换器2相连，冷水回水管23的一端与用冷设备15相连，另一端与热交换器2相连。冷水回水管23上设有冷水泵1。
41.回水连通管20上设有第一阀门7，蓄冷罐进水管18上设有第二阀门8，供水连通管21上设有第三阀门9，冷却塔回水管17上设有第四阀门10，并且第四阀门10位于回水连通管20与供冷冷却塔6之间，冷却塔供水管16上设有第五阀门11，并且第五阀门11位于供冷冷却塔6与供水连通管21之间，蓄冷罐出水管19上设有第六阀门12及第七阀门13。
42.该系统还包括控制器。
43.系统运行分为四个模式：
44.直接供冷模式：第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9关闭，第四阀门10、第五阀门11开启，与原系统一致，冷却侧为供冷冷却塔6、冷却水泵3、热交换器2组成回路，系统不进行蓄冷工作。蓄冷泵14与蓄冷冷却塔5不开启，冷水泵1、冷却水泵3、供冷冷却塔6开启。
45.蓄冷并供冷模式：第一阀门7、第三阀门9关闭，第二阀门8、第六阀门12、第七阀门13开启，蓄冷冷却塔5、蓄冷罐4、蓄冷泵14组成蓄冷回路。同时第四阀门10、第五阀门11开启，在蓄冷回路运行的同时，直接进行供冷。此时开启的设备为蓄冷冷却塔5、蓄冷泵14、供冷冷却塔6、冷却水泵3、冷水泵1。
46.纯蓄冷模式：如果在夜间谷电时间段，没有供能需求时，可以停止直接供冷回路，只运行蓄冷回路。
47.放冷模式：第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9开启，第四阀门10、第五阀门11、第六阀门12、第七阀门13关闭，蓄冷冷却塔5、蓄冷罐4、冷却水泵3、热交换器2组成冷却侧回路，为冷水提供冷源。此时供冷冷却塔6、蓄冷泵14不开启。冷却水泵3、冷水泵1开启，蓄冷冷却塔5根据实际情况选择开启或关闭。
48.系统运行策略为：
49.在夜间谷电时间段，一般根据末端是否需要冷水供应分别选择蓄冷并供冷模式或者纯蓄冷模式。其中，在应用蓄冷并供冷模式时，宜将蓄冷冷却塔5运行在高频率，充分利用谷电及夜间适宜的气候条件，更多制取冷却水，将冷量储存在蓄冷罐4内。
50.在白天尖峰电时间段，一般采取放冷模式，根据气候及冷水侧负荷情况，调整蓄冷冷却塔5的运行频率，尽量延长纯放冷模式的使用时间并使蓄冷罐4充分放冷，将冷量用足。
51.当在放冷模式放冷完成后，或放冷模式因冷却塔运行策略不当或气候突变造成蓄冷罐4内的冷量无法满足供应要求时，需切换至直接供冷模式，因为即便及时调整蓄冷冷却塔5的频率，蓄冷罐4内的水也不可能短期内温度全部降下来。切换到直接供冷模式后，可快速使冷却侧达到供应要求，避免供应中断。待等到夜间谷电时间段，再采用蓄冷并供冷模式或纯蓄冷模式。
52.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。