一种区域供冷系统的制作方法

本发明涉及一种区域供冷系统，属于区域供冷技术领域。

背景技术：

区域供冷系统是指在一个特定区域内，以一个或者几个冷冻站为中心，通过一级输配管网为该区域多个独立建筑提供空调冷冻水的供冷系统。该类系统面临的问题主要有：供回水温差小，通常设计冷冻水供回水温度为7/12℃；一级输配管网管径大，输送能耗高，热损大。一方面，由于区域建筑内建筑类型多，使用功能、时间上有差异，具备采用储能方式调节的技术条件；另一方面，在我国绝大多数区域均执行分时电价和峰谷电价政策，因此具备利用峰谷电价的电价差进行储能的经济条件。

现行的蓄冷方式主要有水蓄冷和冰蓄冷，水蓄冷是指通过降低水的温度，来进行冷量储存，由于供冷的回水温度通常设计为12℃，因此水蓄冷的极限温差被系统的回水温度限定；冰蓄冷，冰蓄冷目前主要有静态蓄冰和动态蓄冰，无论何种蓄冰方式都是通过间接换热方式实现，换热器为蓄冰管或者蓄冰盘，该种方式暂时无法解决一级输送管网管径大、能耗高的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中，一级输配管网中冷冻水供回水温差小，介质载冷量小，一级输配管网管径大，输送能耗高，热损大的问题，本发明提供了一种区域供冷系统。该系统分为蓄冷运行工况和供冷运行工况两种运行功能；蓄冷和供冷即可单独运行又可同时，蓄冷工况主要在夜间谷电价时段运行；供冷工况可根据用户空调实际使用情况，可在全天24h内任意时段运行。

本发明的技术方案是：一种区域供冷系统，蓄冷机构连接冰水混合供冷管路和回水管路，所述冰水混合供冷管路和回水管路连接用户换热设备，蓄冷机构连接管路a，所述管路a上设有制冰循环泵，管路a经过相变式换热器，管路b经过蒸发器以及所述相变式换热器，管路b上设有制冷循环泵，管路c经过冷凝器以及所述蒸发器，管路d经过所述冷凝器并连接冷却水系统。

所述回水管路上设有供冷循环泵。

所述供冷支路经过所述用户换热设备，供冷支路入口连接冰水混合供冷管路，供冷支路出口连接回水管路，所述户换热设备连接用户侧空调设备。

所述供冷支路上设有控制阀a。

所述管路c上设有冷却水循环泵a以及控制阀b，管路d上设有冷却水循环泵b。

所述蓄冷机构包括，冰水分离筛网，蓄水池，碎冰池，碎冰器，冰水混合池，混合桨叶；所述冰水分离筛网倾斜设置于蓄水池顶部，冰水分离筛网底部连接碎冰器顶部入口，冰水分离筛网顶部位于相变式换热器底部，碎冰池位于碎冰器底部，碎冰池两侧分别通过供水口a和供水口b连通蓄水池和冰水混合池，混合桨叶位于冰水混合池内，冰水混合池出口连通冰水混合供冷管路。

所述供水口a的高低低于供水口b。

回水管路和管路a均连接所述蓄水池。

所述制冰循环泵中的冷却介质为乙二醇或者丙三醇防冻液。

所述用户换热设备为管壳式换热器，冰水混合物流经管程，用户使用侧流经壳程，管程的公称直径不小于dn50。

本发明的有益效果是：供冷管路输送冰水混合物，保证供冷效果；具有蓄冷和供冷两种功能，既可单独运行又可同时运行，蓄冷工况主要在夜间谷电价时段运行，合理分配和利用电能；供冷工况可根据用户空调实际使用情况，可在全天24h内任意时段运行。

附图说明

图1为本发明的应用示意图；

图2为蓄冷机构的结构示意图。

图中附图标记如下：1、蓄冷机构，1.1、冰水分离筛网，1.2、蓄水池，1.3、碎冰池，1.4、碎冰器，1.5、冰水混合池，1.6、混合桨叶，1.7、供水口a，1.8、供水口b，2、冰水混合供冷管路，3、回水管路，4、用户换热设备，5、供冷支路，6、用户侧空调设备，7、控制阀a，8、管路a，9、制冰循环泵，10、相变式换热器，11、管路b，12、蒸发器，13、制冷循环泵，14、管路c，15、冷凝器，16、冷却水循环泵a，17、控制阀b，18、管路d，19、冷却水系统，20、冷却水循环泵b，21、供冷循环泵。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明做进一步说明：

一种区域供冷系统，蓄冷机构1连接冰水混合供冷管路2和回水管路3，所述冰水混合供冷管路2和回水管路3连接用户换热设备4，蓄冷机构1连接管路a8，所述管路a8上设有制冰循环泵9，管路a8经过相变式换热器10，管路b11经过蒸发器12以及所述相变式换热器10，管路b11上设有制冷循环泵13，管路c14经过冷凝器15以及所述蒸发器12，管路d18经过所述冷凝器15并连接冷却水系统19。所述回水管路3上设有供冷循环泵21。所述供冷支路5经过所述用户换热设备4，供冷支路5入口连接冰水混合供冷管路2，供冷支路5出口连接回水管路3，所述户换热设备4连接用户侧空调设备6。所述供冷支路5上设有控制阀a7。所述管路c14上设有冷却水循环泵a16以及控制阀b17，管路d18上设有冷却水循环泵b20。所述蓄冷机构1包括，冰水分离筛网1.1，蓄水池1.2，碎冰池1.3，碎冰器1.4，冰水混合池1.5，混合桨叶1.6；所述冰水分离筛网1.1倾斜设置于蓄水池1.2顶部，冰水分离筛网1.1底部连接碎冰器1.4顶部入口，冰水分离筛网1.1顶部位于相变式换热器10底部，碎冰池1.3位于碎冰器1.4底部，碎冰池1.3两侧分别通过供水口a1.7和供水口b1.8连通蓄水池1.2和冰水混合池1.5，混合桨叶1.6位于冰水混合池1.5内，冰水混合池1.5出口连通冰水混合供冷管路2。所述供水口a1.7的高低低于供水口b1.8。回水管路3和管路a8均连接所述蓄水池1.2。所述制冰循环泵9中的冷却介质为乙二醇或者丙三醇防冻液。所述用户换热设备4为管壳式换热器，冰水混合物流经管程，用户使用侧流经壳程，管程的公称直径不小于dn50。

本发明分为蓄冷运行工况和供冷运行工况两种运行功能。蓄冷工况运行时，冷水机组以制冰工况运行，冷却水系统(冷却塔或者环境水源)、冷却水循环泵、冷水机组、制冷循环泵、制冰循环泵、相变式换热器均需投入运行状态。参见图1，蓄冷工况运行时，制冷循环泵13输送的介质为乙二醇或者丙三醇防冻液，介质进入蒸发器12的温度为-1℃，介质流出蒸发器12的温度为-6℃，介质进入相变换热器10低温侧的温度为-6℃，流出相变式换热器10低温侧的温度为-1℃；参见图1，在换热器二次侧，进入相变式换热器10的为水，在相变式换热器10内停留时间为120s，经120s后，进入相变式换热器10内30％的水在换热器外表面凝结成冰，并通过刮刀作用在换热器外表面脱离，随着排出换热器的水一同进入蓄冷机构1内；

参见图2，冰水混合物进入蓄冷机构1内，利用重力经冰水分离筛网1.1进行冰水分离，水跌落进蓄水池1.2内由水泵输送至相变式换热器10内重复制冰；冰沿冰水分离筛网1.1滑入碎冰器1.4，被机器粉碎为为冰粒，进入碎冰池1.3，一个制冰循环过程完成。

在供冷运行工况下，蓄水池1.2中的水与碎冰池1.3内冰粒混合，组成冰水混合物，一级输配管网输送的是冰水混合物，冰水混合物质量的比例控制在35％以内，相同质量的冰水混合物最大载冷量为相同质量的水的载冷量的28倍。为克服在输送过程中，由于冰和水密度不同造成的冰-水分层，导致输送不畅的问题，在碎冰池中加入絮凝剂，增加冰的密度，保证输配过程中冰-水的密度保持一致，由供冷循环泵21输送至用户侧进行供冷。

参见图1，为克服冰-水混合物在换热过程中导致常规换热器(例如板式换热器)的堵塞问题，用户换热设备4采用管径为dn50的固定管板式换热器，冰-水混合物走换热管内，用户侧冷冻水走壳程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。