一种防止过度结冰的冰蓄冷系统及其控制方法

本发明属于冷热工程控制，具体涉及一种防止过度结冰的冰蓄冷系统及其控制方法。

背景技术：

1、冰蓄冷工程是为了合理利用能源，节省电能利用，能够优化电能分配，削峰填谷的工程设计。现有的冰蓄冷盘管没有冰量过多的报警及控制，在利用蓄冰和压缩机同时制冷时，有制冰量过多损坏蓄冰设备的风险，而蓄冰设备成本较高，所以防止冰量过多就至关重要。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种防止过度结冰的冰蓄冷系统及其控制方法，能够防止蓄冰和压缩机同时制冷时冰量过多的情况发生。

2、本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防止过度结冰的冰蓄冷系统，包括制冷压缩机、蒸发式冷凝器、冷却水泵、地源侧循环泵、蓄冰盘管、板式换热器、乙二醇循环泵、冷冻水循环泵；蒸发式冷凝器通过管道a与制冷压缩机连接，管道a上连接有冷却水泵，管道a上接通有一地埋水管a；蒸发式冷凝器通过管道b与制冷压缩机连接，管道b上接通有一地埋水管b；制冷压缩机底部分别接通有管道c和管道d，管道c上设有v2调节阀，管道c上接通有一地埋乙二醇管a，管道d上接通有一地埋乙二醇管b，管道c与管道d之间连接有v1调节阀；地埋水管a与地埋乙二醇管b之间连接有地源侧循环泵；蓄冰盘管接通至管道c，蓄冰盘管与管道c之间设有v3调节阀；管道d接通至板式换热器，且管道d上连接有乙二醇循环泵a和v4调节阀，管道d上连接有管道g，管道g上设有v5调节阀，管道d与管道g之间连接有管道i；管道c接通至管道g，管道g上连接有并联的乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c，管道g接通至板式换热器；板式换热器一出口直接接通空调冷热管网，板式换热器另一出口通过管道h接通至空调冷热管网，管道h上连接有冷冻水循环泵；上述各设备、泵及阀门分别与s7-300plc连接。

3、进一步的，包括4种制冷运行模式：融冰单供冷模式、制冷压缩机单供冷模式、制冷压缩机与融冰联合供冷模式、制冷压缩机单独蓄冰模式；当蓄冰量达到95％时，制冷压缩机允许运行信号消失，无法启动制冷压缩机，以保证冰蓄冷系统不过度结冰。

4、进一步的，所述融冰单供冷模式具体实现方法是：v1调节阀打开，v2调节阀、v3调节阀根据乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c出水温度自动调节开度，v4调节阀打开，v5调节阀关闭；乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c运行，冷冻水循环泵运行。

5、进一步的，所述制冷压缩机单供冷模式具体实现方法是：v1调节阀打开，v2调节阀打开，v3调节阀关闭，v4调节阀打开，v5调节阀关闭；乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c运行，冷冻水循环泵运行；制冷压缩机运行，能级电脑自动给定。

6、进一步的，所述制冷压缩机与融冰联合供冷模式具体实现方法是：v1调节阀打开，v2调节阀、v3调节阀根据乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c出水温度自动调节开度，v4调节阀打开，v5调节阀关闭；乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c运行，冷冻水循环泵运行；制冷压缩机运行、能级电脑自动给定。

7、进一步的，制冷压缩机单独蓄冰模式具体实现方法是：v1调节阀打开，v2调节阀关闭，v3调节阀打开，v4调节阀关闭，v5调节阀打开；乙二醇循环泵b和乙二醇循环泵c运行，冷冻水循环泵停止；制冷压缩机运行，能级电脑自动给定。

8、本发明的有益效果包括：基于系统硬件设备、各阀门、泵，设置多种制冷运行模式，能够很好的适用于不同的制冷工况，蓄冰模式下，当蓄冰量达到设置值时，制冷压缩机允许运行信号消失，无法启动制冷压缩机，能够防止蓄冰量超过设置值时制冷压缩机启动导致继续蓄冰而导致的水箱胀裂。

技术特征：

1.一种防止过度结冰的冰蓄冷系统，其特征在于，包括制冷压缩机(1)、蒸发式冷凝器(2)、冷却水泵(3)、地源侧循环泵、蓄冰盘管、板式换热器(6)、乙二醇循环泵、冷冻水循环泵(9)；蒸发式冷凝器(2)通过管道a(10)与制冷压缩机(1)连接，管道a(10)上连接有冷却水泵(3)，管道a(10)上接通有一地埋水管a(11)；蒸发式冷凝器(2)通过管道b(12)与制冷压缩机(1)连接，管道b(12)上接通有一地埋水管b(13)；制冷压缩机(1)底部分别接通有管道c(14)和管道d(15)，管道c(14)上设有v2调节阀(16)，管道c(14)上接通有一地埋乙二醇管a(17)，管道d(15)上接通有一地埋乙二醇管b(18)，管道c(14)与管道d(15)之间连接有v1调节阀(19)；地埋水管a(11)与地埋乙二醇管b(18)之间连接有地源侧循环泵；蓄冰盘管接通至管道c(14)，蓄冰盘管与管道c(14)之间设有v3调节阀(22)；管道d(15)接通至板式换热器(6)，且管道d(15)上连接有乙二醇循环泵a(7)和v4调节阀(25)，管道d(15)上连接有管道g(26)，管道g(26)上设有v5调节阀(27)，管道d(15)与管道g(26)之间连接有管道i(28)；管道c(14)接通至管道g(26)，管道g(26)上连接有并联的乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)，管道g(26)接通至板式换热器(6)；板式换热器(6)一出口直接接通空调冷热管网，板式换热器(6)另一出口通过管道h(29)接通至空调冷热管网，管道h(29)上连接有冷冻水循环泵(9)；上述各设备、泵及阀门分别与s7-300plc连接。

2.一种防止过度结冰的冰蓄冷系统的控制方法，使用权利要求1所述的系统，其特征在于，包括4种制冷运行模式：融冰单供冷模式、制冷压缩机单供冷模式、制冷压缩机与融冰联合供冷模式、制冷压缩机单独蓄冰模式；当蓄冰量达到95％时，制冷压缩机(1)允许运行信号消失，无法启动制冷压缩机(1)，以保证冰蓄冷系统不过度结冰。

3.根据权利要求2所述的一种防止过度结冰的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，所述融冰单供冷模式具体实现方法是：v1调节阀(19)打开，v2调节阀(16)、v3调节阀(22)根据乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)出水温度自动调节开度，v4调节阀(25)打开，v5调节阀(27)关闭；乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)运行，冷冻水循环泵(9)运行。

4.根据权利要求2所述的一种防止过度结冰的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷压缩机单供冷模式具体实现方法是：v1调节阀(19)打开，v2调节阀(16)打开，v3调节阀(22)关闭，v4调节阀(25)打开，v5调节阀(27)关闭；乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)运行，冷冻水循环泵(9)运行；制冷压缩机(1)运行，能级电脑自动给定。

5.根据权利要求2所述的一种防止过度结冰的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷压缩机与融冰联合供冷模式具体实现方法是：v1调节阀(19)打开，v2调节阀(16)、v3调节阀(22)根据乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)出水温度自动调节开度，v4调节阀(25)打开，v5调节阀(27)关闭；乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)运行，冷冻水循环泵(9)运行；制冷压缩机(1)运行、能级电脑自动给定。

6.根据权利要求2所述的一种防止过度结冰的冰蓄冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷压缩机单独蓄冰模式具体实现方法是：v1调节阀(19)打开，v2调节阀(16)关闭，v3调节阀(22)打开，v4调节阀(25)关闭，v5调节阀(27)打开；乙二醇循环泵b(8-1)和乙二醇循环泵c(8-2)运行，冷冻水循环泵(9)停止；制冷压缩机(1)运行，能级电脑自动给定。

技术总结
本发明提供了一种防止过度结冰的冰蓄冷系统及其控制方法，包括制冷压缩机、蒸发式冷凝器、冷却水泵、地源侧循环泵、蓄冰盘管、板式换热器、乙二醇循环泵、冷冻水循环泵；各设备、泵及阀门分别与S7‑300PLC连接。包括4种制冷运行模式：融冰单供冷模式、制冷压缩机单供冷模式、制冷压缩机与融冰联合供冷模式、制冷压缩机单独蓄冰模式。当蓄冰量达到95％时，制冷压缩机允许运行信号消失，无法启动制冷压缩机，以保证冰蓄冷系统不过度结冰。多种制冷运行模式，能够很好的适用于不同的制冷工况，蓄冰模式下，当蓄冰量达到设置值时，制冷压缩机允许运行信号消失，无法启动制冷压缩机，能够防止蓄冰量超过设置值时制冷压缩机启动导致继续蓄冰而导致的水箱胀裂。

技术研发人员：姜珊,王峰,王铁,贺晓阳,蒙会民,夏伯男,何江海,李季,王鹏博
受保护的技术使用者：大连工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12