一种分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置的制作方法

本实用新型涉及一种储能装置，特别是涉及一种分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置。

背景技术：

分布式天然气冷热电联产系统一般采用内燃机或小型燃气轮机燃烧天然气组成发电机组用于发电，燃烧后的高温余热烟气，夏季时进入烟气溴化锂机组用于制冷，产生的冷冻水直接接入空调冷水管道系统供工业园区、产业园区、住宅小区等附近用户，满足其夏季空调制冷需要；冬季时，燃烧后的高温余热烟气进入热交换器，产生的热水直接接入空调热水管道系统，满足其冬季时采暖需要。对于工业园区、产业园区这类用户，在夏季和冬季时，昼夜用电负荷和供冷、热需求变化较大。在夏季或冬季时，白天上班时间段内，用电负荷和供冷、暖需求达到峰值，系统在高负荷下运转，整个系统可以达到较高的能效水平，但在非上班时间段或法定节假日期间时，用电负荷下降、供冷/热负荷下降幅度大于用电负荷，产生的过剩冷热量需进行储能，负荷的变化带来整个系统运行的不稳定性，而且夜间系统需要在较低负荷下运转时，不仅发电机组发电效率降低，燃烧后的高温余热烟气能量也不能得到很好的回收利用。夏季运行时，高温余热烟气要么直接排放、要么在烟气溴化锂机组制冷后又在冷循环中散发到大气中，或是利用冰蓄冷方式可以回收利用部分热能及部分多余的电量，但蓄冰设备的价格相对较为昂贵，在蓄冰和融冰的转化过程中能量转换效率较低，且只能运行在制冷季节，一年中可利用的时间较短，对经济性会有较大影响。冬季运行情况与夏季类似，夜间多余的发电量和烟气余热多浪费掉了，整个系统的能效效率将大大降低。

因此，存在系统的能量利用率低下、相同负荷的情况下所需配置的额定功率较高、浪费设备资源的问题。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对分布式天然气冷热电联产系统中园区类用户昼夜负荷不均匀导致的能源利用效率下降的问题，提供一种既简单经济、而且方便高效的分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置，通过该装置既能实现能量的回收利用，也能在高负荷时段能降低系统负荷，实现系统平稳运行。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置，昼夜负荷调节装置与分布式天然气冷热电联产系统的第二级冷热机的循环管道旁通相连，昼夜负荷调节装置与空调管道系统旁通相连。所述昼夜负荷调节装置包括至少一个冷、热能储能池，包括至少一个工质驱动装置，冷、热能储能池通过旁通管道与分布式天然气冷热电联产系统的二级冷热机的冷、热工质循环管道旁通相连；冷、热能储能池通过管道与工质驱动装置的输入端相连，工质驱动装置的输出端与空调系统相连。昼夜负荷调节装置主要通过设置储能池，在低负荷的时候将能量存储起来以供高负荷时使用。这样就能提高分布式能源供暖制冷系统的能源利用率，降低成本。

进一步地，本实用新型还公开了一种分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置优选结构，所述昼夜负荷调节装置还设置有中央控制系统，中央控制系统与工质驱动装置信号相连。中央控制系统能自动化控制昼夜负荷调节装置的运行，控制准确，效率高。

进一步地，冷、热能储能池相连的管道上均设置有用于控制管道开闭和调节流量大小的阀门、流量检测装置和温度检测装置，流量检测装置和温度检测装置与中央控制系统信号相连。

进一步地，所述冷、热能储能池中还设置有液位计和温度测量装置，液位计和温度测量装置与中央控制系统信号相连。

进一步地，所述冷、热能储能池设置在地下，冷、热能储能池的池壁设置有隔热层。

所述阀门为电磁阀，中央控制系统与电磁阀信号相连。

所述中央控制系统还与空调系统的控制系统信号相连，中央控制系统根据空调系统的负载调节各阀门的大小和工质驱动装置的功率。

进一步地，所述冷、热能储能池还设置有工质补充管道，用于补充工质的损耗。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过在分布式能源供暖制冷系统中设置昼夜负荷调节装置，从而能提高分布式能源供暖制冷系统的能源利用效率；

2、通过在分布式能源供暖制冷系统中设置昼夜负荷调节装置，从而能不需要设置昂贵的蓄冰设备即可以达到更好的能量回收效果，且设备成本低廉，经济效益好。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型与分布式天然气冷热电联产系统关系示意图；

图中标记：1是冷工质排入管，2是第一流量计，3是第一阀门，4是第一温度传感器，5是第二流量计，6是第二阀门，7是第二温度传感器，8是热工质排入管，9是冷、热能储能池，10是液位计,11是工质排出管,12是第三流量传感器,13是第三温度传感器,14是工质循环泵,15是动力装置。

201是燃气轮机发电系统，202是热交换系统，203是溴冷机，204是储能池 ，205是工质驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示， 本实用新型包括控制装置、冷、热能储能池9、冷工质排入管1、热工质排入管8、工质排出管11，所述冷、热能储能池9分别与冷工质排入管1、热工质排入管8、工质排出管11相连；冷、热能储能池9中还设置有液位计10；用于测量冷、热能储能池9中工质的含量。冷工质排入管1上设置有第一流量计2、第一阀门3、第一温度传感器4；冷工质排入管1上设置有第二流量计5、第二阀门6、第二温度传感器7；流量计可测量流过管道的液体体积，温度传感器用于测量液体温度，阀门可调节管道的开闭和流量的大小。

工质排出管11上设置有第三流量传感器12、第三温度传感器13、工质循环泵14；动力装置15与工质循环泵14相连。动力装置15可带动工质循环泵14转动，进而带动工质循环。工质排出管11的出水端与空调系统的工质循环管的入口相连。控制装置分别与第一流量计2、第一阀门3、第一温度传感器4、第二流量计5、第二阀门6、第二温度传感器7、液位计10,工质排出管11、第三流量传感器12、第三温度传感器13、动力装置15信号相连。

具体使用时，如图2所示，分布式能源供暖制冷系统包括燃气轮机发电系统201、热交换系统202、溴冷机203 ，燃气轮机排气口分别与热交换系统202、溴冷机203相连，储能池204 与热交换系统202、溴冷机203的热冷工质输出端相连；储能池204 通过管道与工质驱动装置205相连，工质驱动装置205通过管道与空调系统相连。

具体运行过程，分布式能源供暖制冷系统工作时，由于负载的时间曲线波动较为猛烈，比如在一天当中，早晚的用电量较大，而深夜时间段的负荷最小，此时发电系统的效率最低，且会将燃气轮机排除的含高品质能源的热气直接排除，大大降低了整个系统的效率，为了解决上述问题，在分布式能源供暖制冷系统设置昼夜负荷调节装置，能在低负荷工况下，将多余的能源转换成热液或者冷夜存储起来，以供在高负荷的情况下对空调系统提供冷源或者热源，减少高峰时段能量的消耗，达到整个能源系统的高效运行。

在夏季时，需要对目标对象提供冷气，在低负载时，通过溴冷机制冷，将制得的冷水存储在冷、热能储能池9中；控制装置通过空调系统负载的情况，并根据第一流量计2、第一温度传感器4测得的数据计算并控制第一阀门3的大小，并通过液位计10确定冷、热能储能池中的水量；当需要大量制冷时，通过循环泵205将冷、热能储能池9中的冷水泵入空调循环系统中，以减少空调系统能源的消耗，提高系统能源的利用效率。同理，冬季时，通过热交换系统202将水加热并存储在热能储能池9中供高负荷时给空调系统提供热量，减少空调系统的能耗，提高了分布式能源供暖制冷系统效率。

实施例1：

在以上实施方式的基础上，公布了一种分布式能源供暖制冷系统昼夜负荷调节装置的优选方案，所述冷、热能储能池9为两个，有相应的连接到空调系统的管道；一个专用存储冷水，一个专用存储热水，这样能最大化的提高分布式能源供暖制冷系统的能量存储效率；热水存储池中的热水还可以连接到热水供应系统中，为目标对象提供热水。进一步提高设备的能量利用率。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述控制装置可连接到分布式能源供暖制冷系统的中控系统，并将传感器的数据传递给中控系统，中控系统可根据系统的负载和个子系统之间的关系综合分配各子系统的功率和运转速度，并通过通信装置将控制信号发送给各个子系统；这样昼夜负荷调节装置可根据整个系统的运转情况调整设备的工作状况，以达到能源的最大化利用，节约天然气和设备成本，提高经济效益。

实施例3：在实施例1或2的基础上，所述昼夜负荷调节装置的储能池的池壁上均设置有防水、隔热层，用以提高储能池的存储效率，减少能量耗散，进一步提高能源的利用效率。

分布式能源供暖制冷系统可根据负载曲线和储能装置的高低峰值的能量调节曲线，适当降低装机的额定功率，保证设备始终工作在相对高负载的工况下，这样就能进一步提高设备的综合利用效率，降低分布式能源供暖制冷系统的安装成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。