CN102798185A - 天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法 - Google Patents

Abstract

一种天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法，由地下蓄冰室、热交换器、第一循环泵、第二循环泵、风机盘管、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门组成，上述部件通过管道连接组成蓄冷蓄水系统；在地下蓄冰室的底部设有换热盘管，换热盘管的上面设有复数块板状的不锈钢网架，不锈钢网架通过支架支撑在换热盘管上面，保护换热盘管不受冰块的冲压；天然冰蓄冷蓄水系统冬季采集天然冰块蓄存于地下蓄冰室，夏季空调时段向室内供冷，秋季干旱时节提供浇灌用水；系统采用乙二醇水溶液作为融冰热媒，实施两种循环方法，即单循环方法和双循环方法；天然冰蓄冷蓄水系统可以实现夏季供冷与冬季供热末端设备共享。

Description

天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法

技术领域

本发明涉及一种天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法，具体涉及一种通过冬季采集天然冰块蓄存于地下蓄冰室、夏季通过融冰对房间供冷、秋季融水用于园林和农业浇灌的天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法。

背景技术

压缩式制冷技术历经150余年的发展已经当成熟，氟利昂制冷工质的应用，使得压缩式制冷空调得以广泛推广，特别是自动控制技术等相关技术的渗透，压缩式制冷空调技术的精度和自动化程度得以显著提高，伴随社会经济的发展，压缩式制冷空调正迅速在城乡普及，与此同时，空调能源消耗、制冷剂破坏环境等问题也日益突出。

90年代发展了冰蓄冷空调技术，对缓解中心城市电力负荷昼夜峰谷矛盾，保障电网安全有积极意义，但冰蓄冷空调技术虽然可以节省用户空调系统初投资和运行费用，却并非节能技术，因为蓄冰的需要，冰蓄冷空调系统的能耗比常规空调系统更高，而且系统也更为复杂。

人们对建筑环境舒适水平的日益提高的要求为天然冰蓄冷蓄水系统的发展提供了需求；保温隔热、防渗漏等相关技术的发展和成熟为天然冰蓄冷蓄水系统的发展提供了支持。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种天然冰蓄冷蓄水系统及循环方法。

本发明的技术方案是：一种天然冰蓄冷蓄水系统，由地下蓄冰室、热交换器、第一循环泵、第二循环泵、风机盘管、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门组成。

在地下蓄冰室上部的入口设有一个入口盖板，在地下蓄冰室的底部设有换热盘管，换热盘管的上面设有复数块板状的不锈钢网架，不锈钢网架通过支架支撑在换热盘管上面，保护换热盘管不受冰块的冲压。

地下蓄冰室各个壁面、底层、顶层都用保温材料进行隔热处理，蓄冰室围护结构各面的传热系数低于严寒地区节能建筑墙体传热系数，做好防渗漏处理，确保保温材料的隔热性能。

换热盘管的一端接口T1通过管道与第一阀门、第二阀门并联连接，第一阀门的另一端通过管道与第一循环泵的进水端连接，第一循环泵的出水端通过管道与热交换器的第一端口D1连接；换热盘管的另一端接口T2通过管道与第三阀门、第六阀门并联连接，第三阀门的另一端通过管道与热交换器的第二端口D2连接；热交换器的第三端口D3通过管道与第四阀门连接，第四阀门的另一端通过管道与第二阀门的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道与第二循环泵的进水端连接，第二循环泵的出水端通过管道与风机盘管的进水端连接；热交换器的第四端口D4通过管道与第五阀门连接，第五阀门的另一端与第六阀门的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道连接风机盘管的出水端；风机盘管的进水端通过管道同时连接第八阀门，第八阀门的另一端连接供热系统的供水管；风机盘管的出水端通过管道同时连接第七阀门，第七阀门的另一端连接供热系统的回水管。

风机盘管安装在室内，对于多个房间室内使用空调的工况，在每个房间内安装一台风机盘管，也可以在大的建筑空间安装复数台风机盘管，系统中所有风机盘管通过管道并联连接，然后接入系统。

本发明提供的天然冰蓄冷蓄水系统采用乙二醇水溶液作为融冰热媒，实施两种循环方法，分别为单循环方法和双循环方法。

单循环方法流程为：第一阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第七阀门、第八阀门关闭，第二阀门、第六阀门开启，地下蓄冰室内的换热盘管、第二循环泵、风机盘管构成融冰循环，乙二醇水溶液通过换热盘管与地下蓄冰室内的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换后，再通过风机盘管与室内空气热交换，并在第二循环泵的驱动下循环运行。

双循环方法流程为：第二阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门关闭，第一阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门开启，地下蓄冰室内的换热盘管、第一循环泵、热交换器构成融冰循环，风机盘管、第二循环泵、热交换器构成供冷循环，乙二醇水溶液通过换热盘管与地下蓄冰室内的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换，供冷循环内的冷水通过风机盘管与室内空气热交换，冷水与乙二醇水溶液通过热交换器进行热交换。

天然冰蓄冷蓄水系统可以实现夏季供冷与冬季供热末端设备共享。风机盘管也可以作为冬季供热系统末端设备使用，冬季供热时关闭与地下蓄冰系统的连接阀门，即关闭第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门，开启第七阀门、第八阀门，第八阀门的另一端连接供热系统的供水管，第七阀门的另一端连接供热系统的回水管，风机盘管与热水管网连接，热水通过风机盘管与室内空气热交换，实现供热。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

本发明提供的天然冰蓄冷蓄水系统冬季采集天然冰块蓄存于地下蓄冰室，天然冰块的来源可以就近采集地面河流、湖泊、池塘、景观水体的冰块；夏季空调时段通过融冰、供冷循环向室内供冷，秋季干旱时节提供园林、农业浇灌用水，融水排放完后再进行系统设备维护，冬季风机盘管可以作为供热系统末端设备使用，通过与热水管网连接，向室内供热。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

一种天然冰蓄冷蓄水系统，由地下蓄冰室1、热交换器2、第一循环泵3、第二循环泵4、风机盘管5、第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、第四阀门9、第五阀门10、第六阀门11、第七阀门12、第八阀门13组成。

在地下蓄冰室1上部的入口设有一个入口盖板1-1，在地下蓄冰室1的底部设有换热盘管1-2，换热盘管1-2的上面设有复数块板状的不锈钢网架1-3，不锈钢网架1-3通过支架支撑在换热盘管1-2上面，保护换热盘管1-2不受冰块的冲压。

地下蓄冰室各个壁面、底层、顶层都用保温材料1-4进行隔热处理，蓄冰室围护结构各面的传热系数低于严寒地区节能建筑墙体传热系数，做好防渗漏处理，确保保温材料1-4的隔热性能。

换热盘管1-2的一端接口T1通过管道与第一阀门6、第二阀门7并联连接，第一阀门6的另一端通过管道与第一循环泵3的进水端连接，第一循环泵3的出水端通过管道与热交换器2的第一端口D1连接；换热盘管1-2的另一端接口T2通过管道与第三阀门8、第六阀门11并联连接，第三阀门8的另一端通过管道与热交换器2的第二端口D2连接；热交换器2的第三端口D3通过管道与第四阀门9连接，第四阀门9的另一端通过管道与第二阀门7的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道与第二循环泵4的进水端连接，第二循环泵4的出水端通过管道与风机盘管5的进水端连接；热交换器2的第四端口D4通过管道与第五阀门10连接，第五阀门10的另一端与第六阀门11的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道连接风机盘管5的出水端；风机盘管5的进水端通过管道同时连接第八阀门13，第八阀门13的另一端连接供热系统的供水管，风机盘管5的出水端通过管道同时连接第七阀门12，第七阀门12的另一端连接供热系统的回水管。

风机盘管5安装在室内，对于多个房间室内使用空调的工况，在每个房间内安装一台风机盘管5，也可以在大的建筑空间安装复数台风机盘管5，系统中所有风机盘管5通过管道并联连接，然后接入系统。

本实施例提供的天然冰蓄冷蓄水系统采用乙二醇水溶液作为融冰热媒，实施两种循环方法，分别为单循环方法和双循环方法。

单循环方法流程为：第一阀门6、第三阀门8、第四阀门9、第五阀门10、第七阀门12、第八阀门13关闭，第二阀门7、第六阀门11开启，地下蓄冰室内的换热盘管1-2、第二循环泵4、风机盘管5构成融冰循环，乙二醇水溶液通过换热盘管1-2与地下蓄冰室1内的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换后，再通过风机盘管5与室内空气热交换，并在第二循环泵4的驱动下循环运行。

双循环方法流程为：第二阀门7、第六阀门11、第七阀门12、第八阀门13关闭，第一阀门6、第三阀门8、第四阀门9、第五阀门10开启，地下蓄冰室内1的换热盘管1-2、第一循环泵3、热交换器2构成融冰循环，风机盘管5、第二循环泵4、热交换器2构成供冷循环，乙二醇水溶液通过换热盘管1-2与地下蓄冰室内1的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换，供冷循环内的冷水通过风机盘管5与室内空气热交换，冷水与乙二醇水溶液通过热交换器2进行热交换。

风机盘管5也可以作为冬季供热系统末端设备使用，冬季供热时关闭与地下蓄冰系统的连接阀门，即关闭第一阀门6、第二阀门7、第三阀门8、第四阀门9、第五阀门10、第六阀门11，开启第七阀门12、第八阀门13，第八阀门13的另一端连接供热系统的供水管，第七阀门12的另一端连接供热系统的回水管，风机盘管5与热水管网连接，热水通过风机盘管5与室内空气热交换，实现供热。

Claims (3)

1.一种天然冰蓄冷蓄水系统，其特征是：由地下蓄冰室、热交换器、第一循环泵、第二循环泵、风机盘管、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门组成；

在地下蓄冰室上部的入口设有一个入口盖板，在地下蓄冰室的底部设有换热盘管，换热盘管的上面设有复数块板状的不锈钢网架，不锈钢网架通过支架支撑在换热盘管上面，保护换热盘管不受冰块的冲压；

地下蓄冰室各个壁面、底层、顶层都用保温材料进行隔热处理，蓄冰室围护结构各面的传热系数低于严寒地区节能建筑墙体传热系数，做好防渗漏处理，确保保温材料的隔热性能；

换热盘管的一端接口T1通过管道与第一阀门、第二阀门并联连接，第一阀门的另一端通过管道与第一循环泵的进水端连接，第一循环泵的出水端通过管道与热交换器的第一端口D1连接；换热盘管的另一端接口T2通过管道与第三阀门、第六阀门并联连接，第三阀门的另一端通过管道与热交换器的第二端口D2连接；热交换器的第三端口D3通过管道与第四阀门连接，第四阀门的另一端通过管道与第二阀门的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道与第二循环泵的进水端连接，第二循环泵的出水端通过管道与风机盘管的进水端连接；热交换器的第四端口D4通过管道与第五阀门连接，第五阀门的另一端与第六阀门的另一端并联连接，并联连接的节点通过管道连接风机盘管的出水端；风机盘管的进水端通过管道同时连接第八阀门，第八阀门的另一端连接供热系统的供水管；风机盘管的出水端通过管道同时连接第七阀门，第七阀门的另一端连接供热系统的回水管。

2.根据权利要求1所述的一种天然冰蓄冷蓄水系统，其特征是：风机盘管安装在室内，对于多个房间室内使用空调的工况，在每个房间内安装一台风机盘管，也可以在大的建筑空间安装复数台风机盘管，系统中所有风机盘管通过管道并联连接。

3.一种天然冰蓄冷蓄水系统的循环方法，其特征是：系统采用乙二醇水溶液作为融冰热媒，实施两种循环方法，分别为单循环方法和双循环方法：

单循环方法流程为：第一阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第七阀门、第八阀门关闭，第二阀门、第六阀门开启，地下蓄冰室内的换热盘管、第二循环泵、风机盘管构成融冰循环，乙二醇水溶液通过换热盘管与地下蓄冰室内的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换后，再通过风机盘管与室内空气热交换，并在第二循环泵的驱动下循环运行；

双循环方法流程为：第二阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门关闭，第一阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门开启，地下蓄冰室内的换热盘管、第一循环泵、热交换器构成融冰循环，风机盘管、第二循环泵、热交换器构成供冷循环，乙二醇水溶液通过换热盘管与地下蓄冰室内的冰、或冰水混合物、或冷冻水热交换，供冷循环内的冷水通过风机盘管与室内空气热交换，冷水与乙二醇水溶液通过热交换器进行热交换。

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