CN104279667B - 一种相变蓄能空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及一种相变蓄能空调系统，其结构包括通过冷却塔、冷却水循环泵组、制冷主机、末端负载和冷冻水循环泵组，制冷主机包括有冷凝器和蒸发器，还包括蓄冷循环系统，该蓄冷循环系统包括蓄冷槽、变频水泵和若干个电动阀，通过控制若干个电动阀的开闭能够实现多种蓄冷、放冷模式之间灵活变换，使制冷主机保持在最佳能效比状态工作，达到最佳节能效果，使“移峰填谷”性能得到最优化，并可获得最稳定的冷冻水出水温度，提高制冷性能；同时，还能够扩展制冷主机容量，可大幅度降低系统的整体装机容量和供电设备，节省巨额的初装费用；另外，该相变蓄能空调系统结构简单，所占用空间较小，应用较为方便。

Description

一种相变蓄能空调系统

技术领域

本发明创造涉及一种蓄能空调系统，尤其涉及一种采用相变材料进行蓄冷、放冷的相变蓄能空调系统。

背景技术

目前，由于空调系统用电负荷日益增大以及用电高峰重叠，导致电网负荷不平衡，造成在用电高峰时电力短缺和用电低谷时电能的巨大浪费。为解决上述问题，也为达到“移峰填谷”的节能效果，空调蓄能技术得到快速发展，即通过在用电低谷期电力以冷量的方式储存起来，在供电高峰期再将储蓄的冷量放到空调系统中。

传统的空调蓄能技术多采用冰蓄冷或水蓄冷，由于冰蓄冷主机需在低温下运行，能效较低，系统结构复杂且投资较大，其应用具有很大的局限；而对于水蓄冷，由于只是利用了水的显热，蓄冷密度低，并且冷量损失较大，对蓄冷量的利用率较低，也存在系统设备占用空间较大的缺点。由于相变材料具有独特的潜热性能，少量的材料可以储存大量的冷量，在降低能耗、减少空调负荷、蓄冷节能、简化系统结构等方面具有很大的优势，其在空调蓄能领域具有广阔的应用前景，因此，近年来相变蓄能得到越来越多的研究和运用。例如中国专利CN202747502U公开了一种基于相变材料蓄冷的冷却水系统，该系统中所采用的相变材料为气液相变材料，气液相变材料在相变过程中体积变化很大，进而需要采用大体积的蓄冷槽，应用极其不便，同时气液相变材料的蓄能密度相对不高，相变温度范围也相对较小，并且只有在室外湿球温度低于气液相变材料的相变温度时，蓄冷槽才能够蓄冷，这些对气液相变材料的广泛应用也有很大的局限性；该系统中的蓄冷槽是对从冷却塔内的流出的冷却水进行蓄冷，由于冷却塔内冷却水的温度受外界温度影响很大，当从冷却塔内流出的冷却水的温度较高时，蓄冷槽的蓄冷量较少，从而导致在蓄冷槽放冷时对提升整个系统的制冷效果、运行效率、节能等方面作用不大；另外，该系统的蓄冷和放冷模式较为单一，不能根据实际需求灵活变动系统运行模式以达到最佳的运行效率和最好的节能效果，从而不能实现最优化的“移峰填谷”的性能。

因此，针对现有相变蓄能空调系统的不足而对其进行改进具有重要意义。

发明内容

本发明创造的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种相变蓄能空调系统，

该相变蓄能空调系统蓄冷量大，蓄冷性能不受外界大气温度影响，并且多种蓄冷、放冷模式之间灵活变换，能够有效调整制冷主机负载，使制冷主机保持在最佳能效比状态工作，达到最佳节能效果，使“移峰填谷”性能达到最优化，并可获得最稳定的冷冻水出水温度，提高制冷性能；同时，该相变蓄能空调系统还能够扩展制冷主机容量，以应对末端负载急剧增加的突发状况，并可大幅度降低系统的整体装机容量和供电设备，节省巨额的初装费用；另外，该相变蓄能空调系统结构简单，所占用空间不大，应用较为方便。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种相变蓄能空调系统，包括冷却水循环系统、冷冻水循环系统和蓄冷循环系统；

冷却水循环系统包括冷却水进水管道、冷却水回水管道、冷却塔、冷却水循环泵组和制冷主机，制冷主机包括冷凝器和蒸发器，冷却水进水管道的一端连接冷凝器的进水口，冷却水进水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水回水管道的一端连接冷凝器的出水口，冷却水回水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水循环泵组设置于冷却水进水管道上；

冷冻水循环系统包括冷冻水进水管道、冷冻水回水管道、蒸发器、末端负载和冷冻水循环泵组，冷冻水进水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水进水管道的另一端连接末端负载的进水口，冷冻水回水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水回水管道的另一端连接末端负载的出水口，冷冻水循环泵组设置于冷冻水回水管道上；

蓄冷循环系统包括蓄冷槽、变频水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀，第一电动阀的进水口分别连接冷冻水循环泵组的出水口、第四电动阀的进水口，第一电动阀的出水口分别连接蒸发器的进水口、第六电动阀的出水口，第四电动阀的出水口分别连接第三电动阀的出水口、蓄冷槽的进水口，第六电动阀的进水口分别连接变频水泵的出水口、第六电动阀的进水口，变频水泵的进水口连接蓄冷槽的出水口，第二电动阀的进水口分别连接第三电动阀的进水口、蒸发器的出水口，第二电动阀的出水口分别连接第五电动阀的出水口、末端负载的进水口；

第二电动阀、第四电动阀和第六电动阀关闭，第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀开启时，从蒸发器流出的低温冷冻水经过第三电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽吸收冷量进行蓄冷并将流经其内的低温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵、第五电动阀达到末端负载，中温冷冻水与末端负载进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第一电动阀回到至蒸发器与其再次进行热交换变为低温冷冻水，形成蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式；

第二电动阀、第四电动阀和第六电动阀关闭，第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀开启时，从蒸发器流出的中温冷冻水经过第三电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽释放冷量并将流经其内的中温冷冻水变为低温冷冻水，低温冷冻水再依次流经变频水泵、第五电动阀达到末端负载，低温冷冻水与末端负载进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第一电动阀回到至蒸发器并与其再次进行热交换变为中温冷冻水，形成蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式；

第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀关闭，第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀开启时，从蒸发器流出的低温冷冻水经过第二电动阀达到末端负载，低温冷冻水在末端负载与其进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第四电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽释放冷冷量将流经其内的高温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵、第六电动阀回流至蒸发器并与其进行热交换变为低温冷冻水，形成串联放冷模式；

蓄冷槽内置有固液相变材料。

其中，所述蓄冷循环系统还包括有用于防止水流回流的止回阀，止回阀的一端连接蓄冷槽的出水口，止回阀的另一端连接变频水泵的进水口。

其中，所述蓄冷循环系统还包括有分流阀，分流阀的进水口分别连接第三电动阀的出水口、第四电动阀的出水口，分流阀的第一出水口连接蓄冷槽的进水口，分流阀的第二出水口连接变频水泵的出水口。

其中，所述分流阀为电动蝶阀。

其中，所述第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀均为电动蝶阀。

其中，所述制冷主机设置有两台，两台所述制冷主机为并联设置，两台所述制冷主机均为螺旋式冷水机组。

其中，所述冷却水循环泵组包括第一冷却水循环泵、第二冷却水循环泵和备用冷却水循环泵，第一冷却水循环泵分别与第二冷却水循环泵、备用冷却水循环泵并联设置；

所述冷冻水循环泵组包括第一冷冻水循环泵、第二冷冻水循环泵和备用冷冻水循环泵，第一冷冻水循环泵分别于第二冷冻水循环泵、备用冷冻水循环泵并联设置。

其中，该相变蓄能空调系统还包括有压差旁通装置，压差旁通装置的进水口连接于靠近末端负载的冷冻水进水管道，压差旁通装置的出水口连接于靠近末端负载的冷冻水出水管道。

其中，该相变蓄能空调系统还包括膨胀水箱，膨胀水箱的膨胀管连接靠近冷冻水循环泵组的进水口的冷冻水回水管道，膨胀管设置有减压阀，减压阀与冷冻水管道之间的膨胀管还连接有供水管道。

其中，所述冷却塔为方形横流式冷却塔。

本发明创造的有益效果：

本发明创造的一种相变蓄能空调系统，通过在冷冻水循环系统上设置有蓄冷循环系统，在用电低谷期进行蓄冷，在用电高峰期进行单独放冷或与制冷主机联合放冷，达到“移峰填谷”的节能效果。通过控制第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀的打开或关闭，使该相变蓄能空调系统能够在多种蓄冷模式、放冷模式之间灵活转变，适应性好，能满足不同实际情况需要，使“移峰填谷”性能达到最优化，并且通过变频水泵调节蓄冷槽的放冷速率或者变换空调系统的放冷、蓄冷模式来调整制冷主机的负载，使制冷主机负载减轻并使制冷主机尽可能多的时间保持在最佳能效比的状态下运行，达到最佳节能效果，也提高制冷主机使用效率和使用寿命，同时，还可获得最稳定的冷冻水出水温度，提高制冷性能；另外，蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式、蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式、串联放冷模式等能够扩展制冷主机容量，以应对末端负载急剧增加的突发状况，并可大幅度降低系统的整体装机容量和供电设备，节省巨额的初装费用。由于固液相变材料内置于蓄冷槽，使蓄冷槽的蓄冷量增大，蓄冷效率高，并可根据需要采用不同相变温度的蓄冷槽，使相变蓄冷装置适应性强，同时变蓄冷装置占用空间小，蓄冷槽可埋在地下甚至不需要占用额外空间，应用较为方便。

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

附图说明

图1是本发明创造的一种相变蓄能空调系统的结构示意图。

图2是本发明创造的变蓄能空调系统的蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式或者蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式的结构示意图。

图3是本发明创造的变蓄能空调系统的串联放冷模式的结构示意图。

图4是本发明创造的变蓄能空调系统的蓄冷槽单独蓄冷模式的结构示意图。

图5是本发明创造的变蓄能空调系统的制冷主机单独放冷模式的结构示意图。

图6是本发明创造的变蓄能空调系统的蓄冷槽单独放冷模式的结构示意图。

图7是本发明创造的变蓄能空调系统的并联放冷模式的结构示意图。

附图标记：

1- 冷却塔，

2- 冷却水循环泵组、21-第一冷却水循环泵、22-第二冷却水循环泵、23-备用冷却水循环泵，

3- 制冷主机、31-冷凝器、32-蒸发器，

4- 末端负载,

5- 冷冻水循环泵组、51-第一冷冻水循环泵、52-第二冷冻水循环泵、53-备用冷冻水循环泵，

6- 蓄冷循环系统、61-第一电动阀、62-第二电动阀、63-第三电动阀、64-第四电动阀、65-第五电动阀、66-第六电动阀，67-分流阀、68-蓄冷槽、69-止回阀、60-变频水泵，

7- 压差旁通装置，

8- 膨胀水箱、81-膨胀管、82-减压阀，

9- 综合水处理器。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明创造作进一步描述。

本发明创造的一种相变蓄能空调系统，如图1所示，包括冷却水循环系统、冷冻水循环系统和蓄冷循环系统，蓄冷循环系统设置于冷冻水循环系统上，使蓄冷能力不受外界大气温度的影响。

冷却水循环系统包括冷却水进水管道、冷却水回水管道、冷却塔1、冷却水循环泵组2和制冷主机3，制冷主机3包括冷凝器31和蒸发器32，冷却水进水管道的一端连接冷凝器31的进水口，冷却水进水管道的另一端连接冷却塔1的出水口，冷却水回水管道的一端连接冷凝器31的出水口，冷却水回水管道的另一端连接冷却塔1的出水口，冷却水循环泵组2设置于冷却水进水管道上。

在冷却水循环系统中，为提高系统的节能性，优选的，所述冷却塔1为方形横流式冷却塔，由于方形横流式冷却塔具有水压低、风阻小、噪音低、占用空间少等特点，是冷却水循环系统中冷却塔最优选择，同时，为保证冷却水循环系统的稳定运行，优选的，所述冷却水循环泵组2包括并联设置的第一冷却水循环泵21、第二冷却水循环泵22和备用冷却水循环泵23，第一冷却水循环泵21与第二冷却水循环泵22交替单独使用，方便对泵体的检修，也提高单个泵体的使用寿命，同时备用冷却水循环泵23在第一冷却水循环泵21与第二冷却水循环泵22均出现异常时，启动备用泵体仍能够保证整个冷却水循环系统正常运行，进而保证整个空调系统运行的稳定性。

冷冻水循环系统包括冷冻水进水管道、冷冻水回水管道、蒸发器32、末端负载4和冷冻水循环泵组5，冷冻水进水管道的一端连接蒸发器32的出水口，冷冻水进水管道的另一端连接末端负载4的进水口，冷冻水回水管道的一端连接蒸发器32的出水口，冷冻水回水管道的另一端连接末端负载4的出水口，冷冻水循环泵组5设置于冷冻水回水管道上。

在冷冻水循环系统中，为保证冷冻水循环系统的正常、稳定运行，优选的，所述冷冻水循环泵组5包括并联设置的第一冷冻水循环泵51、第二冷冻水循环泵52和备用冷冻水循环泵53，第一冷冻水循环泵51与第二冷冻水循环泵52交替单独使用，提高单个泵体的使用寿命，也方便对单个泵体的检修，并且在第一冷冻水循环泵51与第二冷冻水循环泵52均出现故障不能正常运行时，启动备用冷冻水循环泵53以保证整个冷冻水循环系统正常运行。

在整个相变蓄能空调系统中，从冷却塔1流出的低温冷却水流入冷凝器31后吸收热量变成高温冷却水流出，高温冷却水回流至冷却塔1再与大气进行热交换变为低温冷却水进而形成冷却水循环系统；从末端负载4流出的高温冷冻水流入蒸发器32后与其内的冷媒进行热交换形成低温冷冻水流出，低温冷冻水再流入末端负载4进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水再回流至蒸发器32形成冷冻水循环系统。

蓄冷循环系统包括蓄冷槽68、变频水泵60、第一电动阀61、第二电动阀62、第三电动阀63、第四电动阀64、第五电动阀65和第六电动阀66，第一电动阀61的进水口分别连接冷冻水循环泵组5的出水口、第四电动阀64的进水口，第一电动阀61的出水口分别连接蒸发器32的进水口、第六电动阀66的出水口，第四电动阀64的出水口分别连接第三电动阀63的出水口、蓄冷槽68的进水口，第六电动阀66的进水口分别连接变频水泵60的出水口、第六电动阀66的进水口，变频水泵60的进水口连接蓄冷槽68的出水口，第二电动阀62的进水口分别连接第三电动阀63的进水口、蒸发器32的出水口，第二电动阀62的出水口分别连接第五电动阀65的出水口、末端负载4的进水口。

在整个相变蓄能空调系统中，根据实际需要，通过控制蓄冷循环系统中的多个电动阀的开启或闭合以及冷冻水循环泵组5的开启或闭合，可实现相变蓄能空调系统的多种蓄冷、放冷运行模式，如图2至图7所示，实现“移峰填谷”的最佳节能效果，满足用户多样化需求。

如图2所示，在夜晚低谷电价且末端负载4需要少许供冷时，空调系统运行蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式，该模式需关闭第二电动阀62、第四电动阀64和第六电动阀66，需开启第一电动阀61、第三电动阀63、第五电动阀65、变频水泵60和冷冻水循环泵组5。从蒸发器32流出的低温冷冻水经过第三电动阀63流入蓄冷槽68，蓄冷槽68吸收冷量进行蓄冷并将流经其内的低温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵60、第五电动阀65达到末端负载4，中温冷冻水与末端负载4进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组5、第一电动阀61回到至蒸发器32并与其再次进行热交换变为低温冷冻水，进而形成蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式。由于末端负载4需要少许供冷，该模式将制冷主机多余的冷量储存起来，以供用电高峰时使用，达到节能的效果，同时还能够满足用户多样化需求。

如图2所示，在白天用电高峰时，为使蓄冷槽68能够间接分担部分系统负载以及能够使制冷主机3处于低能耗状态，进而达到节能效果，空调系统运行蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式，该模式需关闭第二电动阀62、第四电动阀64和第六电动阀66，需开启第一电动阀61、第三电动阀63、第五电动阀65、变频水泵60和冷冻水循环泵组5。从蒸发器32流出的中温冷冻水经过第三电动阀63流入蓄冷槽68，蓄冷槽68释放冷量并将流经其内的中温冷冻水变为低温冷冻水，低温冷冻水再依次流经变频水泵60、第五电动阀65达到末端负载4，中温冷冻水与末端负载4进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组5、第一电动阀61回到至蒸发器32并与其再次进行热交换变为中温冷冻水，蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式。由于该模式能将从蒸发器32流出的中温冷冻水进一步冷却使其变为低温冷冻水，不仅保证制冷效果，并且减少制冷主机3的负载，进而降低制冷主机3的能耗，达到节能效果。

如图3所示，在白天用电高峰时，为使蓄冷槽68能够间接分担部分系统负载以及能够使制冷主机3更多时间处于最佳能效比的状态下工作，达到节能效果，空调系统运行串联放冷模式，该模式需关闭第一电动阀61、第三电动阀63和第五电动阀65，需开启第二电动阀62、第四电动阀64、第六电动阀66、变频水泵60和冷冻水循环泵组5。从蒸发器32流出的低温冷冻水经过第二电动阀62达到末端负载4，低温冷冻水在末端负载4与其进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组5、第四电动阀64流入蓄冷槽68，蓄冷槽68释放冷量将流经其内的高温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵60、第六电动阀66回流至蒸发器32并与其进行热交换变为低温冷冻水，形成串联放冷循环模式。由于该模式能够将高温冷冻水先进一步冷却，使制冷主机3的负载不至于过大，起到平衡制冷主机负载的作用，并通过变频水泵60调节蓄冷槽68的放冷速率进而进一步调整制冷主机3的负载，使制冷主机3尽可能地保持在最佳能效比的状态下工作，达到最佳节能减排效果。

如图4所示，在夜晚低谷电价且末端负载4不需要供冷时，空调系统运行蓄冷槽单独蓄冷模式，该模式需关闭第一电动阀61、第二电动阀62、第四电动阀64、第五电动阀65和冷冻水循环泵组5，需开启第三电动阀63、第六电动阀66和变频水泵60。低温冷冻水从蒸发器32出来流经第三电动阀63到达蓄冷槽68，蓄冷槽68内的相变材料开始凝固将低温冷冻水的冷量储存起来，而低温冷冻水变为中温冷冻水依次经过变频水泵60、第六电动阀66回流至蒸发器32再次与其进行热交换变为低温冷冻水，进而形成蓄冷槽单独蓄冷模式循环，该模式将电能以冷量的方式直接储存起来，等到用电高峰时，将储存的冷量释放出来以实现“移峰填谷”的节能目的。

如图5所示，本实施例中的相变蓄能空调系统还能够实现普通的供冷模式，即制冷主机3单独放冷模式，该模式需关闭第三电动阀63、第四电动阀64、第五电动阀65、第六电动阀66和变频水泵60，需开启第一电动阀61、第二电动阀62和冷冻水循环泵组5。从蒸发器32流出的低温冷冻水流经第二电动阀62达到末端负载4，低温冷冻水与末端负载4进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组5、第一电动阀61回到至蒸发器32再次与其进行热交换变为低温冷冻水，进而形成制冷主机单独放冷模式。

如图6所示，在白天用电高峰时，关闭制冷主机3和相配套的用电设备，蓄冷槽68直接的代替制冷主机3给末端负载4供冷，空调系统运行蓄冷槽68单独放冷模式，该模式需关闭第一电动阀61、第二电动阀62、第三电动阀63和第六电动阀66，需开启第四电动阀64、第五电动阀65、变频水泵60和冷冻水循环泵组5。从末端负载4流出的高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组5、第四电动阀64流入蓄冷槽68，蓄冷槽68内的相变材料开始融化，并持续吸收大量热量，使蓄冷槽68持续降温，进而使高温冷冻水变为低温冷冻水从蓄冷槽68流出，即是蓄冷槽68将储存的冷量释放到空调系统中，低温冷冻水再依次流经变频水泵60、第五电动阀65达到末端负载4、并与其进行热交换变为高温冷冻水，形成蓄冷槽68单独放冷模式，该模式可直接达到“移峰填谷”的节能目的。

如图7所示，在白天用电高峰时或者对于短时间内末端负载4急剧增加的情况，蓄冷槽68与制冷主机3能够联合供冷，空调系统运行并联放冷模式，该模式需关闭第三电动阀63和第六电动阀66，需开启第一电动阀61、第二电动阀62、第四电动阀64、第五电动阀65、变频水泵60和冷冻水循环泵组5。从末端负载4流出的高温冷冻水流经冷冻水循环泵组5后一部分流经第一电动阀61回流至蒸发器32内、并与其进行热交换变为低温冷冻水，另一部分高温冷冻水经过第四电动阀64流入蓄冷槽68，蓄冷槽68放出冷量使高温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水依次流经变频水泵60、第五电动阀65与从蒸发器32流出的、并经过第二电动阀62的低温冷冻水汇合混合，混合后的冷冻水流向末端负载4、并与其进行热交换变为高温冷冻水，形成并联放冷循环模式，该模式中蓄冷槽68增加了制冷主机3容量，降低空调系统整体装机容量，能够节省大量初装费用，同时通过控制上述电动阀的开合度能够调节混合后的冷冻水温度，以满足末端负载4所需或者获得稳定的冷冻水供冷温度，保证制冷效果。

上述多种蓄冷、放冷模式之间能够灵活转变，并且转变过程简单方便，不仅能够满足不同情况的需要，使“移峰填谷”性能达到最优化，并且通过变频水泵60调节蓄冷槽68的放冷速率或者变换空调系统的放冷、蓄冷模式来调整制冷主机3的负载，使制冷主机3尽可能多的时间保持在最佳能效比的状态下运行，减少能耗，达到最佳节能效果，也提高制冷主机3使用效率和使用寿命，同时，配合上述电动阀的开合度还可获得最稳定的冷冻水出水温度和调整至末端负载4所需的冷冻水出水温度，提高制冷性能。

由于相变蓄能装置6设置于冷冻水循环系统上，蓄冷槽68的蓄冷性能不受外界温度的影响，在外界温度较高时同样能够保持良好的蓄能效果。

由于固液相变材料内置于蓄冷槽68，使蓄冷槽68的蓄冷量增大，蓄冷效率高，并可根据需要采用不同相变温度的蓄冷槽68，使相变蓄冷装置适应性强，同时变蓄冷装置占用空间小，蓄冷槽68可掩埋在地下甚至不需要专用额外空间，应用较为方便。

在上述多种蓄冷、放冷模式之间的转变时，为防止水流回流，所述蓄冷循环系统还包括有止回阀69，止回阀69的一端连接蓄冷槽68的出水口，止回阀69的另一端连接变频水泵60的进水口。

为能够调节蓄冷槽68的出水温度，所述相变蓄能装置6还包括有分流阀67，分流阀67的进水口分别连接第三电动阀63的出水口、第四电动阀64的出水口，分流阀67的第一出水口连接蓄冷槽68的进水口，分流阀67的第二出水口连接变频水泵60的出水口。在上述多种蓄冷、放冷模式运行中，分流阀67的进水口和第一出水口处于打开状态，只有运行蓄冷加末端负载放冷模式、串联放冷模式和并联放冷模式时，分流阀67的第二出水口才处于打开状态，分流阀67的第二出水口除起到调整蓄冷槽68的进水温度，还还起到平衡压力的作用。为便于实现自动控制，所述分流阀67为电动蝶阀。

为便于上述多种蓄冷、放冷模式之间能够灵活转变，第一电动阀61、第二电动阀62、第三电动阀63、第四电动阀64、第五电动阀65和第六电动阀66均为电动蝶阀，提高自动水平。

为提高换热效率和增加低温冷冻水流量，也为了便于检修，所述制冷主机3设置有两台，两台所述制冷主机3为并联设置，两台所述制冷主机3交替使用，可有效延长单台制冷主机3的使用寿命，两台所述制冷主机3均为螺旋式冷水机组。当然，两台所述制冷主机3也可串联设置。

本实施例中的相变蓄能空调系统还包括有压差旁通装置7，压差旁通装置7的进水口连接于靠近末端负载4的进水口的冷冻水进水管道，压差旁通装置7的出水口连接于靠近末端负载4的出水口的冷冻水出水管道。压差旁通装置7通过旁通回水保证空调系统压差的稳定性，保证系统设备不被损坏。

本实施例中的相变蓄能空调系统还包括有还包括膨胀水箱8，膨胀水箱8的膨胀管81连接靠近冷冻水循环泵组5的进水口的冷冻水回水管道，膨胀管81设置有减压阀82，减压阀82与冷冻水管道之间的膨胀管81还连接有供水管道。当冷冻水回水温度较大导致体积增大时，为保证系统压差平衡，冷冻水回水所增加的体积通过膨胀管81转入膨胀水箱8，减压阀82防止转入膨胀水箱8的水体积再次回流至冷冻水管道；当冷冻水回水温度较低导致体积缩小时，为保证系统压差平衡，供水管道开始向冷冻水管道进行补水。

本实施例中，为保证进入制冷主机3的水质的清洁度，在蒸发器32的进水口以及在冷凝器31的进水口均设置有综合水处理器9。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种相变蓄能空调系统，其特征在于：包括冷却水循环系统、冷冻水循环系统和蓄冷循环系统；

冷却水循环系统包括冷却水进水管道、冷却水回水管道、冷却塔、冷却水循环泵组和制冷主机，制冷主机包括冷凝器和蒸发器，冷却水进水管道的一端连接冷凝器的进水口，冷却水进水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水回水管道的一端连接冷凝器的出水口，冷却水回水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水循环泵组设置于冷却水进水管道上；

冷冻水循环系统包括冷冻水进水管道、冷冻水回水管道、蒸发器、末端负载和冷冻水循环泵组，冷冻水进水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水进水管道的另一端连接末端负载的进水口，冷冻水回水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水回水管道的另一端连接末端负载的出水口，冷冻水循环泵组设置于冷冻水回水管道上；

蓄冷循环系统包括蓄冷槽、变频水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀，第一电动阀的进水口分别连接冷冻水循环泵组的出水口、第四电动阀的进水口，第一电动阀的出水口分别连接蒸发器的进水口、第六电动阀的出水口，第四电动阀的出水口分别连接第三电动阀的出水口、蓄冷槽的进水口，第六电动阀的进水口分别连接变频水泵的出水口、第六电动阀的进水口，变频水泵的进水口连接蓄冷槽的出水口，第二电动阀的进水口分别连接第三电动阀的进水口、蒸发器的出水口，第二电动阀的出水口分别连接第五电动阀的出水口、末端负载的进水口；

第二电动阀、第四电动阀和第六电动阀关闭，第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀开启时，从蒸发器流出的低温冷冻水经过第三电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽吸收冷量进行蓄冷并将流经其内的低温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵、第五电动阀达到末端负载，中温冷冻水与末端负载进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第一电动阀回到至蒸发器并与其再次进行热交换变为低温冷冻水，形成蓄冷槽蓄冷加末端负载放冷模式；

第二电动阀、第四电动阀和第六电动阀关闭，第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀开启时，从蒸发器流出的中温冷冻水经过第三电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽释放冷量并将流经其内的中温冷冻水变为低温冷冻水，低温冷冻水再依次流经变频水泵、第五电动阀达到末端负载，低温冷冻水与末端负载进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第一电动阀回到至蒸发器并与其再次进行热交换变为中温冷冻水，形成蓄冷槽放冷加末端负载放冷模式；

第一电动阀、第三电动阀和第五电动阀关闭，第二电动阀、第四电动阀、第六电动阀开启时，从蒸发器流出的低温冷冻水经过第二电动阀达到末端负载，低温冷冻水在末端负载与其进行热交换变为高温冷冻水，高温冷冻水依次流经冷冻水循环泵组、第四电动阀流入蓄冷槽，蓄冷槽释放冷量将流经其内的高温冷冻水变为中温冷冻水，中温冷冻水再依次流经变频水泵、第六电动阀回流至蒸发器并与其进行热交换变为低温冷冻水，形成串联放冷模式；

蓄冷槽内置有固液相变材料。

2.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述蓄冷循环系统还包括有用于防止水流回流的止回阀，止回阀的一端连接蓄冷槽的出水口，止回阀的另一端连接变频水泵的进水口。

3.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述蓄冷循环系统还包括有分流阀，分流阀的进水口分别连接第三电动阀的出水口、第四电动阀的出水口，分流阀的第一出水口连接蓄冷槽的进水口，分流阀的第二出水口连接变频水泵的出水口。

4.根据权利要求3所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述分流阀为电动蝶阀。

5.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀均为电动蝶阀。

6.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述制冷主机设置有两台，两台所述制冷主机为并联设置，两台所述制冷主机均为螺旋式冷水机组。

7.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述冷却水循环泵组包括第一冷却水循环泵、第二冷却水循环泵和备用冷却水循环泵，第一冷却水循环泵分别与第二冷却水循环泵、备用冷却水循环泵并联设置；

所述冷冻水循环泵组包括第一冷冻水循环泵、第二冷冻水循环泵和备用冷冻水循环泵，第一冷冻水循环泵分别于第二冷冻水循环泵、备用冷冻水循环泵并联设置。

8.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：该相变蓄能空调系统还包括有压差旁通装置，压差旁通装置的进水口连接于靠近末端负载的冷冻水进水管道，压差旁通装置的出水口连接于靠近末端负载的冷冻水出水管道。

9.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：该相变蓄能空调系统还包括膨胀水箱，膨胀水箱的膨胀管连接靠近冷冻水循环泵组的进水口的冷冻水回水管道，膨胀管设置有减压阀，减压阀与冷冻水管道之间的膨胀管还连接有供水管道。

10.根据权利要求1所述的一种相变蓄能空调系统，其特征在于：所述冷却塔为方形横流式冷却塔。