本实用新型涉及一种可再生能源利用及蓄能节能的空调系统，特别是一种热泵与蓄能结合的控制系统。
背景技术：
目前中央空调系统多采用夏季水冷空调主机制冷，冬季锅炉或城市热网供热的形式。夏季中央空调主机利用制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等热力设备中进行压缩、冷凝、节流和蒸发四个主要热力过程的制冷循环。通过消耗电能使热量从末端转移至冷凝器并通过冷却塔循环散至大气中。因此，在空调使用时间内中央空调主机将消耗大量的电能来提供建筑所需的冷量。据相关统计中央空调的能耗占建筑总能耗的60％以上。由于人们生活工作的规律性，空调用电与全天建筑物用电趋势基本一直，导致昼夜出现较大的用电峰谷差，引起电力电网较大的波动，对电网形成冲击，导致部分城市夏季日间供电不足，被迫拉闸限电，夜间供电富余造成浪费。
冬季，中央空调系统多采用燃煤、燃气、燃油锅炉或城市热网制热的形式，城市热网受限与地方建设只在部分低区可以实现，同时使用收到热网供应侧的限制，而建筑物内自设锅炉设备通过燃烧化石燃料供热效率不高造成浪费，同时造成污染及资源损耗，而且设备利用率低，工程建设、维护成本高。
热泵机组应用于建筑空调，可以实现夏季供冷、冬季供热，一机多用的实现提高设备利用率目的，同时提高能量转化效率，通常大型空调系统的热泵主机制热性能系数在5以上。蓄能技术可实现电能的移峰填谷作用，利用夜间富余电量制冷、制热并储存在蓄能装置中，在用电高峰使用空调时只需要将蓄能装置中的能量释放，并不需要开启主机设备，大大减少了尖峰时间的用电量，降低了电网负荷。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种热泵蓄能耦合空调系统。
热泵蓄能耦合空调系统主要包括三工况热泵主机、蓄冰装置、板式换热器、地下水取水装置、乙二醇循环泵、空调冷冻水循环泵、压差传感器、冰量传感器及及多个流量传感器、温度传感器、电动开关阀、电动调节阀、手动蝶阀等设备。
地下取水装置出口通过管道与热泵主机冷凝器入口和板式换热器二次侧入口连接并可通过阀门Vs2和Vw2切换，该管道上设有温度传感器Tp1和流量传感器Fp1，地下水取水装置的入口与热泵主机冷凝器出口和板式换热器二次侧出口连接，并可通过阀门Vs4和Vw4切换，该管道上设有温度传感器Tp2。板式换热器的一次侧出口连接至乙二醇循环泵的入口，乙二醇循环泵出口接至热泵主机蒸发器入口，管路上设温度传感器Tg3，三工况热泵主机蒸发器出口连接至蓄冰装置入口，管路上依次设置温度传感器Tg1、流量传感器Fg1和电动调节阀Vg1，并在Fg1和Vg1之间设置一条旁路连接至蓄冰装置出口处，该旁路上设置电动调节蝶阀Vg2，蓄冰装置上设置Pi1用于监测蓄冷量。蓄冰装置出口连接至板式换热器一次侧入口，在管路上依次设置温度传感器Tg2和电动调节阀Vg3，并在Tg2和Vg3之间设一条旁通管路连接至板式换热器出口处，旁通上设置电动调节阀Vg4。末端冷冻水回水管路接至冷冻水循环泵入口处，管路上设置流量传感器Ff1和温度传感器Tf1。冷冻水循环泵出口连接至板式换热器二次侧入口及热泵主机冷凝器入口处，并可通过阀门Vs1和Vw1切换。冷冻水供水管路接至板式换热器二次侧出口和热泵主机冷凝器出口处，并可通过阀门Vs3和Vw3切换。冷冻水供、回水主管之间设置压差旁通装置，包括一套压差传感器P_Pf1和电动调节阀Vf1。
本实用新型实现夏季供冷、冬季供热，一机多用的实现提高设备利用率目的，同时提高能量转化效率；可实现电能的移峰填谷作用，利用夜间富余电量制冷、制热并储存在蓄能装置中，在用电高峰使用空调时只需要将蓄能装置中的能量释放，并不需要开启主机设备，大大减少了尖峰时间的用电量，降低了电网负荷。
本实用新型是一种热泵技术与蓄能技术耦合的中央空调控制技术，结合了热泵空调节能、环保、高效的特点，同时利用了蓄能技术移峰填谷的功能，克服了当前主流中央空调系统能源利用率低，设备利用率低，用电高峰时期耗电量大等缺点，同时实现空调系统智能化控制、相关参数实时监测。本设备投资省，控制自动化程度高，运行成本得到有效控制，节能效果显著。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中图中标记：三工况热泵主机1、蓄冰装置2、板式换热器3、地下水取水装置4、乙二醇循环泵5、空调冷冻水循环泵6。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的分析。
如图1所示，热泵蓄能耦合空调系统主要包括三工况热泵主机1、蓄冰装置2、板式换热器3、地下水取水装置4、乙二醇循环泵5、空调冷冻水循环泵6、压差传感器、冰量传感器及及多个流量传感器、温度传感器、电动开关阀、电动调节阀、手动蝶阀等设备。
地下取水装置4出口通过管道与热泵主机1冷凝器入口和板式换热器3二次侧入口连接并可通过阀门Vs2和Vw2切换，该管道上设有温度传感器Tp1和流量传感器Fp1，地下水取水装置4的入口与热泵主机1冷凝器出口和板式换热器3二次侧出口连接，并可通过阀门Vs4和Vw4切换，该管道上设有温度传感器Tp2。板式换热器3的一次侧出口连接至乙二醇循环泵5的入口，乙二醇循环泵5出口接至热泵主机1蒸发器入口，管路上设温度传感器Tg3，三工况热泵主机1蒸发器出口连接至蓄冰装置2入口，管路上依次设置温度传感器Tg1、流量传感器Fg1和电动调节阀Vg1，并在Fg1和Vg1之间设置一条旁路连接至蓄冰装置2出口处，该旁路上设置电动调节蝶阀Vg2，蓄冰装置2上设置Pi1用于监测蓄冷量。蓄冰装置2出口连接至板式换热器3一次侧入口，在管路上依次设置温度传感器Tg2和电动调节阀Vg3，并在Tg2和Vg3之间设一条旁通管路连接至板式换热器3出口处，旁通上设置电动调节阀Vg4。末端冷冻水回水管路接至冷冻水循环泵6入口处，管路上设置流量传感器Ff1和温度传感器Tf1。冷冻水循环泵6出口连接至板式换热器3二次侧入口及热泵主机1冷凝器入口处，并可通过阀门Vs1和Vw1切换。冷冻水供水管路接至板式换热器3二次侧出口和热泵主机1冷凝器出口处，并可通过阀门Vs3和Vw3切换。冷冻水供、回水主管之间设置压差旁通装置，包括一套压差传感器P_Pf1和电动调节阀Vf1。
夏季工况：开启Vs1～4，关闭Vw1～4，热泵主机进入制冷模式。
冬季工况：开启Vw1～4，关闭Vs1～4，热泵主机进入制热模式。1、蓄冷工况(手动阀门调整至夏季工况)
系统在低谷电时段开启蓄冰工况，蓄冷工况下需关闭电动阀门Vg2、Vg3，开启Vg1、Vg4，乙二醇泵定频率运行，热泵主机制冰运行。乙二醇溶液通过乙二醇循环泵在热泵主机和蓄冰装置之间循环。热泵主机制得的低温乙二醇溶液经过蓄冰装置内与装置内的水换热，释放冷量使得装置内的水发生相变成冰，储存在蓄冰装置中。蓄冰装置出口流出的相对高温的乙二醇溶液再通过循环泵打入热泵主机再次冷却，循环往复直至蓄冰装置达到设计蓄冷量。此时主机制冷所产生的热量通过地下水取水泵取得的水在冷凝器内换热后排入地下。
2、放冷工况(手动阀门调整至夏季工况)
当建筑空调开始使用，可以开启该工况，此时关闭Vg2，开启Vg1，Vg3与Vg4调节，乙二醇泵变频开启，热泵主机关闭，乙二醇溶液通过蓄冰装置内储存的冰换的冷量，并通过板式换热器释放至空调冷冻水中供至末端。冷冻水供水温度传感器Tf2控制乙二醇泵变频，当乙二醇泵变频至低限值时调大Vg4调小Vg3，保证末端供水温度恒定。此时冷冻水循环泵变频开启，通过冷冻水压差传感器P_Pf1控制其频率值，当冷冻水循环泵变频至低限值时调大Vf1。取水装置此时关闭。
3、联合供冷工况(手动阀门调整至夏季工况)
在建筑空调负荷尖峰时期，通过开启该工况满足末端冷量需求。此时Vg1、Vg2、Vg3、Vg4均需要调节，乙二醇循环泵工频运行，冷冻水泵循环泵变频运行，水源取水泵开启，热泵主机制冷工况运行，乙二醇溶液通过乙二醇循环泵通过热泵主机制冷后再经过蓄冰装置二次换热，制的低温乙二醇溶液，再经过板式换热器将冷量释放至冷冻水中，板式换热器出口处流出的乙二醇溶液再通过乙二醇循环泵进行循环，持续提供冷量，末端供水温度传感器Tf2控制Vg3、Vg4的开度，板式换热器入口温度传感器Tg2控制Vg1、Vg2的开度。通过冷冻水压差传感器P_Pf1控制其频率值，当冷冻水循环泵变频至低限值时调大Vf1。此时主机制冷所产生的热量通过地下水取水泵取得的水在冷凝器内换热后排入地下。
4、热泵主机单独制冷工况(手动阀门调整至夏季工况)
该工况下。此时Vg1关闭，Vg2开启，Vg3、Vg4调节，乙二醇循环泵工频运行，冷冻水泵循环泵变频运行，水源取水泵开启，热泵主机制冷工况运行，乙二醇溶液通过乙二醇循环泵通过热泵主机制冷后再经过板式换热器将冷量释放至冷冻水中，板式换热器出口处流出的乙二醇溶液再通过乙二醇循环泵进行循环，持续提供冷量，末端供水温度传感器Tf2控制Vg3、Vg4的开度。通过冷冻水压差传感器P_Pf1控制其频率值，当冷冻水循环泵变频至低限值时调大Vf1。此时主机制冷所产生的热量通过地下水取水泵取得的水在冷凝器内换热后排入地下。
5、制热工况(手动阀门调整至冬季工况)
该工况下。此时Vg1、Vg4关闭，Vg2、Vg3开启，乙二醇循环泵工频运行，冷冻水泵循环泵变频运行，水源取水泵开启，热泵主机制热工况运行，冷冻水通过冷冻水循环泵经过热泵主机冷凝器加热后供至末端空调系统，持续提供热量。冷冻水压差传感器P_Pf1控制其频率值，当冷冻水循环泵变频至低限值时调大Vf1。此时主机制热所需的热量来自地下水取水泵取得的水，地下取水系统取得水通过板式换热器将热量传递给乙二醇溶液，乙二醇溶液通过乙二醇循环泵在板式换热器和热泵主机蒸发器之间循环，提供持续的热量。
这套热泵蓄能耦合空调系统可以通过乙二醇管路上的温度传感器Tg1～3和流量传感器Fg1计量实时的蓄冷量、释冷量；通过冰量传感器Pi计量蓄冰装置内的蓄冷量；通过冷冻水循环管路上的温度传感器Tf1、Tf2和流量传感器Ff1计量末端供冷、供热量；通过取水管上的温度传感器Tp1、Tp2和Fp1计量地下取热、散热量保持地热平衡，同时可以监测取水量，掌握系统对生态环境的影响。