CN105841279B - 一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，用于机房应急供冷和蓄冷空调系统领域，包括主机、蓄冷水池和负载，主机包括第一主机和第二主机，第一主机和第二主机的热端并联后通过冷却回路与冷却塔串联，第一主机和第二主机的冷端经第一机组并联回路并联后再通过蓄冷回路与蓄冷水池串联，负载包括经负载回路并联的酒店办公楼负荷和数据机房负荷，第一主机和第二主机的冷端经第二机组并联回路并联后再通过第一供冷回路与负载回路串联，蓄冷水池通过第二供冷回路与负载回路串联。由于蓄冷水池的存在，可以将其储存的部分冷量当作容灾来使用，可以有效解决市电供应中断数据机房冷量持续供应的问题。

Description

一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统

技术领域

本发明用于机房应急供冷和蓄冷空调系统领域，特别是涉及一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统。

背景技术

为了充分利用建筑空间，有许多的数据机房和酒店办公楼等商用布置在同一建筑空间内。考虑酒店办公楼的休息或者办公的舒适性，需为其供冷，同时为保证数据机房内服务器的正常工作，也需要为数据机房供冷。目前的通常做法是为酒店办公楼和数据机房分别配置主机，但是此种做法考虑到备用等问题，设备采购量大，相应的设备占用面积也就大，项目初投资高。

通常酒店办公楼的供冷时属于适性供冷，冷冻水供回水温度通常是7-12℃，而给数据机房内机柜冷却所需的冷冻水供回水温度相对而言较高，例如15-20℃。如果采用目前的通常做法，对于酒店办公楼和数据机房则都需要开相对应的空调主机为其供冷，此种做法设备运行消耗电量的费用较高。

考虑到数据机房全年需不间断运行，年消耗电量较大，其中空调系统所消耗电量占整个数据机房年消耗电量的60％左右，有效降低空调系统的运行费用具有十分可观的经济效益；并且，随着大数据时代的不断发展，数据中心服务器的计算处理需求不断提高，导致服务器发热量不断增加，必须不间断给服务器供给冷量以保证服务器的正常运行，对于此种情况主要用中央空调进行供冷，在遇到市电停电时，中央空调会出现停机，此时虽可以通过备用发电机重新启动中央空调，但是从启动到正常供冷需要5-10分钟时间，此时间段内如不持续给服务器供冷则必然会导致服务器由于温度过高而宕机。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统。在该系统中，主机/蓄冷水池可以单独给数据机房和/或酒店办公楼供冷还可以为酒店办公楼以及数据机房联合供冷，并且由于蓄冷水池的存在，可以在夜晚低谷电价期进行蓄冷在白天电价峰段进行放冷，可以有效的降低空调系统的运行费用，并且由于蓄冷水池的存在，可以将其储存的部分冷量当作容灾来使用，可以有效解决市电供应中断数据机房冷量持续供应的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，包括主机、蓄冷水池和负载，所述主机包括第一主机和第二主机，第一主机和第二主机的热端并联后通过冷却回路与冷却塔串联，第一主机和第二主机的冷端经第一机组并联回路并联后再通过蓄冷回路与蓄冷水池串联，所述负载包括经负载回路并联的酒店办公楼负荷和数据机房负荷，第一主机和第二主机的冷端经第二机组并联回路并联后再通过第一供冷回路与负载回路串联，蓄冷水池通过第二供冷回路与负载回路串联。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第二供冷回路包括与蓄冷水池串联的水池供冷回路、与负载回路串联的水池释冷回路以及实现水池供冷回路与水池释冷回路换热的换热器。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述换热器包括第一板式换热器和第二板式换热器，第一板式换热器和第二板式换热器并联后接入水池供冷回路和水池释冷回路。

进一步作为本发明技术方案的改进，第二机组并联回路上在第一主机的冷冻水出口端连接第一电磁阀，第二机组并联回路上在第二主机的冷冻水出口端连接第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵的一端相连接，第一冷冻泵的另一端和第三电磁阀相连接，第三电磁阀的另一端连接第四电磁阀，第四电磁阀另一端连接第一流量计，第一流量计的另一端连接酒店办公楼负荷的供水端，酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀、温度计，第五电磁阀的另一端连接第六电磁阀，第六电磁阀的另一端连接第七电磁阀，第七电磁阀的另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀和第九电磁阀，第八电磁阀的另一端连接第一主机的冷冻水入口端，第九电磁阀连接第二主机的冷冻水入口端。

进一步作为本发明技术方案的改进，第二机组并联回路上在第一主机1的冷冻水出口端连接第一电磁阀，第二机组并联回路上在第二主机的冷冻水出口端连接第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵的一端相连接，第一冷冻泵的另一端和第十电磁阀相连接，第十电磁阀的另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀的另一端连接第二流量计，第二流量计另一端与数据机房负荷的供水端连接，数据机房负荷的回水端与第十二电磁阀相连，第十二电磁阀另一端与第十三电磁阀相连，第十三电磁阀另一端与第十四电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀的一端相连，第十五电磁阀另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀和第九电磁阀，第八电磁阀的另一端连接第一主机的冷冻水入口端，第九电磁阀连接第二主机的冷冻水入口端；第十六电磁阀的另一端连接第十七电磁阀、第十八电磁阀，第十七电磁阀、第十八电磁阀与第一板式换热器和第二板式换热器的入口端相连。

进一步作为本发明技术方案的改进，酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀、温度计，第五电磁阀的另一端连接第十九电磁阀，第十九电磁阀相连的另一端与第三流量计相连，第三流量计的另一端与第二十电磁阀相连，第二十电磁阀另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀另一端连接数据机房负荷供水端处第四流量计和第二十一电磁阀，第二十一电磁阀的另一端连接第十五电磁阀，数据机房负荷回水端处的第二十二电磁阀连接第五流量计，第五流量计另一端连接第一冷热水掺混泵，第一冷热水掺混泵另一端连接第二十三电磁阀一端，第二十三电磁阀一端与第二十电磁阀的一端连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，第一板式换热器和第二板式换热器的出口端连接第二冷冻泵，第二冷冻泵的另一端连接第二十四电磁阀一端，第二十四电磁阀的另一端连接第二十五电磁阀和第二十六电磁阀，第二十五电磁阀的另一端连接第二十七电磁阀、第二十八电磁阀、第二十九电磁阀一端，第二十七电磁阀另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀另一端连接数据机房负荷供水端的流量控制阀，第二十八电磁阀的另一端连接酒店办公楼负荷供水端的第四电磁阀以及第三电磁阀、第二十六电磁阀，第二十九电磁阀连接第二冷热水掺混泵，第二冷热水掺混泵的另一端连接第六流量计，第六流量计的另一端连接第二十电磁阀、第二十七电磁阀、第十一电磁阀、第十电磁阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述第一主机和第二主机的热端出口端与冷却塔上端相连，冷却塔的下端与冷却水泵连接，冷却水泵另一端与第一主机和第二主机的热端入口端相连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，第一机组并联回路上在所述第一主机的冷端出口端连接第三十电磁阀的一端，第三十电磁阀的另一端与蓄冷水池下端相连；蓄冷水池上端与蓄冷泵相连，蓄冷泵的另一端与第一机组并联回路上的第三十一电磁阀相连，第三十一电磁阀的另一端与第一主机的冷端入口端相连，第一机组并联回路上在第二主机的冷端出口端与第三十二电磁阀相连，第三十二电磁阀另一端与蓄冷水池下端相连接，蓄冷水池的上端与蓄冷泵相连，蓄冷泵的另一端与第一机组并联回路上的第三十三电磁阀相连接，第三十三电磁阀的另一端与第二主机的冷端入口端相连。

进一步作为本发明技术方案的改进，水池供冷回路中，所述蓄冷水池下端连接放冷泵的一端，放冷泵另一端与第一板式换热器和第二板式换热器的冷端入口相连，第一板式换热器和第二板式换热器的冷端出口连接第三十四电磁阀、第三十五电磁阀，第三十四电磁阀、第三十五电磁阀的另一端连接蓄冷水池上端。

本发明的有益效果：

主机/蓄冷水池可以单独给数据机房和/或酒店办公楼供冷还可以为酒店办公楼以及数据机房联合供冷，并且由于蓄冷水池的存在，可以在夜晚低谷电价期进行蓄冷在白天电价峰段进行放冷，可以有效的降低空调系统的运行费用，并且由于蓄冷水池的存在，可以将其储存的部分冷量当作容灾来使用，可以有效解决市电供应中断数据机房冷量持续供应的问题。

本系统与常规系统相比，具有以下几个优点：1、可减少备用主机的数量，变配电量，减少了空调系统的初投资费用；2、虽然增加了蓄冷水池的建设，但是可利用国家削峰填谷的优化电价政策，减少系统运行费用的同时也为国家电网负荷做出了贡献；3、蓄冷水池的主机系统可以和中央空调的主机系统建设在同一机房中，主机之间可以相互作为备用，增加了系统的稳定性和可靠性；4、蓄冷水池可以作为机房的应急供冷装置，增加了数据机房运行的安全性。5、该系统有多种运行模式，各种模式可以无缝切换，冷量利用最大化。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1冷量阶梯利用系统示意图；

图2主机给水池蓄冷模式示意图；

图3蓄冷水池给酒店办公楼供冷模式示意图；

图4蓄冷水池给数据机房供冷模式示意图；

图5蓄冷水池给数据机房酒店办公楼供冷模式一示意图；

图6蓄冷水池给数据机房酒店办公楼供冷模式二示意图；

图7主机给酒店办公楼供冷模式示意图；

图8主机给数据机房供冷模式示意图；

图9主机给数据机房酒店办公楼供冷模式一示意图；

图10主机给数据机房酒店办公楼供冷模式二示意图；

图11主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼供冷模式示意图；

图12主机、蓄冷水池联合给数据机房供冷模式示意图；

图13主机给酒店办公楼供冷，蓄冷水池给数据机房供冷模式示意图；

图14主机给数据机房供冷，蓄冷水池给酒店办公楼供冷模式示意图；

图15主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼、数据机房供冷模式一示意图；

图16主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼、数据机房供冷模式二示意图。

具体实施方式

参照图1至图16，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。本发明提供了一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，包括主机、蓄冷水池3和负载，所述的蓄冷水池3外有保温层，内有上下精密的布水装置。所述主机包括第一主机1和第二主机2，第一主机1和第二主机2的热端(冷凝器)并联后通过冷却回路与冷却塔4串联，第一主机1和第二主机2的冷端(蒸发器)经第一机组并联回路并联后再通过蓄冷回路与蓄冷水池3串联，所述负载包括经负载回路并联的酒店办公楼负荷和数据机房负荷，第一主机1和第二主机2的冷端经第二机组并联回路并联后再通过第一供冷回路与负载回路串联，蓄冷水池3通过第二供冷回路与负载回路串联。所述第二供冷回路包括与蓄冷水池串联的水池供冷回路、与负载回路串联的水池释冷回路以及实现水池供冷回路与水池释冷回路换热的换热器。所述换热器包括第一板式换热器48和第二板式换热器49，第一板式换热器48和第二板式换热器49并联后接入水池供冷回路和水池释冷回路。

第二机组并联回路上在第一主机1的冷冻水出口端连接第一电磁阀5，第二机组并联回路上在第二主机2的冷冻水出口端连接第二电磁阀8，第一电磁阀5和第二电磁阀8的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵40的一端相连接，第一冷冻泵40的另一端和第三电磁阀30相连接，第三电磁阀30的另一端连接第四电磁阀21，第四电磁阀21另一端连接第一流量计43，第一流量计43的另一端连接酒店办公楼负荷的供水端，酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀20、温度计54，第五电磁阀20的另一端连接第六电磁阀15，第六电磁阀15的另一端连接第七电磁阀29，第七电磁阀29的另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀11和第九电磁阀12，第八电磁阀11的另一端连接第一主机1的冷冻水入口端，第九电磁阀12连接第二主机2的冷冻水入口端。

第二机组并联回路上在第一主机1的冷冻水出口端连接第一电磁阀5，第二机组并联回路上在第二主机2的冷冻水出口端连接第二电磁阀8，第一电磁阀5和第二电磁阀8的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵40的一端相连接，第一冷冻泵40的另一端和第十电磁阀31相连接，第十电磁阀31的另一端连接第十一电磁阀24，第十一电磁阀24的另一端连接第二流量计44，第二流量计44另一端与数据机房负荷的供水端连接，数据机房负荷的回水端与第十二电磁阀17相连，第十二电磁阀17另一端与第十三电磁阀14相连，第十三电磁阀14另一端与第十四电磁阀13、第十五电磁阀28、第十六电磁阀26的一端相连，第十五电磁阀28另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀11和第九电磁阀12，第八电磁阀11的另一端连接第一主机1的冷冻水入口端，第九电磁阀12连接第二主机2的冷冻水入口端；第十六电磁阀26的另一端连接第十七电磁阀52、第十八电磁阀53，第十七电磁阀52、第十八电磁阀53与第一板式换热器48和第二板式换热器49的入口端相连。

酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀20、温度计54，第五电磁阀20的另一端连接第十九电磁阀19，第十九电磁阀19相连的另一端与第三流量计42相连，第三流量计42的另一端与第二十电磁阀18相连，第二十电磁阀18另一端连接第十一电磁阀24，第十一电磁阀24另一端连接数据机房负荷供水端处第四流量计44和第二十一电磁阀25，第二十一电磁阀25的另一端连接第十五电磁阀28，数据机房负荷回水端处的第二十二电磁阀25连接第五流量计41，第五流量计41另一端连接第一冷热水掺混泵39，第一冷热水掺混泵39另一端连接第二十三电磁阀16一端，第二十三电磁阀16一端与第二十电磁阀18的一端连接。

第一板式换热器48和第二板式换热器49的出口端连接第二冷冻泵35，第二冷冻泵35的另一端连接第二十四电磁阀34一端，第二十四电磁阀34的另一端连接第二十五电磁阀33和第二十六电磁阀32，第二十五电磁阀33的另一端连接第二十七电磁阀23、第二十八电磁阀22、第二十九电磁阀45一端，第二十七电磁阀23另一端连接第十一电磁阀24，第十一电磁阀24另一端连接数据机房负荷供水端的流量控制阀44，第二十八电磁阀22的另一端连接酒店办公楼负荷供水端的第四电磁阀21以及第三电磁阀30、第二十六电磁阀32，第二十九电磁阀45连接第二冷热水掺混泵46，第二冷热水掺混泵46的另一端连接第六流量计47，第六流量计47的另一端连接第二十电磁阀18、第二十七电磁阀23、第十一电磁阀24、第十电磁阀31。

所述第一主机和第二主机的热端出口端与冷却塔上端相连，冷却塔的下端与冷却水泵连接，冷却水泵另一端与第一主机和第二主机的热端入口端相连接。

第一机组并联回路上在所述第一主机1的冷端出口端连接第三十电磁阀6的一端，第三十电磁阀6的另一端与蓄冷水池下端相连；蓄冷水池上端与蓄冷泵37相连，蓄冷泵37的另一端与第一机组并联回路上的第三十一电磁阀9相连，第三十一电磁阀9的另一端与第一主机1的冷端入口端相连，第一机组并联回路上在第二主机2的冷端出口端与第三十二电磁阀7相连，第三十二电磁阀7另一端与蓄冷水池下端相连接，蓄冷水池的上端与蓄冷泵37相连，蓄冷泵37的另一端与第一机组并联回路上的第三十三电磁阀10相连接，第三十三电磁阀10的另一端与第二主机2的冷端入口端相连。

水池供冷回路中，所述蓄冷水池3下端连接放冷泵36的一端，放冷泵36另一端与第一板式换热器和第二板式换热器的冷端入口相连，第一板式换热器和第二板式换热器的冷端出口连接第三十四电磁阀50、第三十五电磁阀51，第三十四电磁阀50、第三十五电磁阀51的另一端连接蓄冷水池3上端。其中，所述的放冷泵36、第一冷冻泵35、第二冷冻泵40、第一冷热水掺混泵39、第一冷热水掺混泵46均为变频泵。

本发明的冷量阶梯利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统有多种运行模式，如1、主机给蓄冷水池蓄冷；2、蓄冷水池给酒店办公楼供冷；3、蓄冷水池给数据机房供冷模式；4、蓄冷水池给数据机房酒店办公楼供冷；5、主机给酒店办公楼供冷；6、主机给数据机房供冷；7、主机给数据机房酒店办公楼供冷；8、主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼供冷；9、主机、蓄冷水池联合给数据机房供冷；10、主机给酒店办公楼供冷,蓄冷水池给数据机房供冷；11、主机给数据机房供冷,蓄冷水池给酒店办公楼供冷；12、主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼、数据机房供冷。

在此处列举实例中，办公大楼的供冷温度为7℃～12℃，数据机房的供冷温度为15℃～20℃。数据机房冷负荷稳定，供入机房的冷冻水的流量1540m3/h，蓄冷水池的蓄冷温度为4℃～17℃。

本发明具有多种运行模式，可根据末端负荷需求，自动切换模式且各种模式之间无缝切换，以保证系统的连续性、可靠性和稳定性。

1)主机给蓄冷水池蓄冷

图2为主机给蓄冷水池蓄冷的模式，运行流程为：蓄冷水池中冷冻水经蓄冷水池上端出口经蓄冷泵37、第三十三电磁阀10进入第二主机2蒸发器的入口侧，经第二主机2蒸发器的出口侧，再经第三十二电磁阀7返回蓄冷水池3的下端进口。

2)蓄冷水池给酒店办公楼供冷

图3为蓄冷水池给酒店办公楼供冷的模式，运行流程为：蓄冷水池侧，冷冻水从蓄冷水池3下端流出经放冷泵36然后流经第一换热器48换热后，经第三十四电磁阀50回到蓄冷水池3上端。负载侧，从第一板式换热器48热端流出的冷冻水经冷冻水泵35加压后，第二十四电磁阀34、第二十六电磁阀32和第四电磁阀21开启进入办公楼供冷，回水经第五电磁阀20然后流经第六电磁阀15和第三十六电磁阀27后，进入第一板式换热器48。

3)水池给数据机房供冷

图4为水池给数据机房供冷，运行流程：蓄冷水池侧，蓄冷水池3放冷，4℃冷冻水从蓄冷水池3下端流出经放冷泵36加压进入第二板式换热器49，冷冻回水经第三十五电磁阀51回到蓄冷水池3。负载侧，从第二板式换热器49流出的冷冻水经过冷冻水泵35加压然后经第二十四电磁阀34、第二十五电磁阀33、第二十七电磁阀23、第二十一电磁阀24以及第二流量计44进入数据机房，为机房供冷；回水经过第十二电磁阀17、第十三电磁阀14、第十六电磁阀26、第十八电磁阀53回到第二板式换热器49。

4)蓄冷水池给数据机房酒店办公楼供冷

图5、6为蓄冷水池给数据机房酒店办公楼供冷的运行模式，图5中的运行模式适用于酒店办公楼端冷量需求大，数据机房冷量需求小，数据机房中的冷量可全部由酒店办公楼的出水供应；图6中的运行模式适用于酒店办公楼冷量需求小，而数据机房冷量需求量大的情况，此时酒店办公楼出水中冷量不能完全满足数据机房的冷负荷需求，此时酒店办公楼的全部出水结合部分水池4℃冷冻水以及数据机房的出水相掺混作为数据的冷冻水供水。图5的运行流程为：蓄冷水池侧，蓄冷水池3中4℃的冷冻水经放冷泵36、第一板式换热器48、电第三十四磁阀50返回蓄冷水池；负载侧，从第一板式换热器48流出的冷冻水经第二冷冻泵35，第二十四电磁阀34、第二十六电磁阀32、第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20一部分经第六电磁阀15、第十四电磁阀13与经过第十三电磁阀的部分数据机房出水混合经第十六电磁阀26、第十七电磁阀52进入第一板式换热器48，酒店办公楼的另一部分出水经第十九电磁阀19、第三流量计42与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第十二电磁阀18、第十一电磁阀24以及第二流量计44供入数据机房。图6的运行流程为：蓄冷水池侧，蓄冷水池3中4℃的冷冻水经放冷泵36、第一板式换热器48、第三十四电磁阀50返回蓄冷水池；负载侧，从第一板式换热器48流出的冷冻水经第二冷冻泵35，第二十四电磁阀34、第二十六电磁阀32然后分为两股，其中一股经第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20、第十九电磁阀19与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第十二电磁阀18之后再与经过第二十八电磁阀22、第二十九电磁阀45第二冷热水掺混泵46第六流量计47过来的另一股冷冻水相掺混，经第十一电磁阀24、第二流量计44供入数据机房，数据机房另一部分出水经第十三电磁阀14、第十四电磁阀13、第三十六电磁阀27、第十七电磁阀52进入第一板式换热器48。

主机给酒店办公楼供冷

图7为主机给酒店办公楼供冷的模式，运行流程如图7所示，从第一主机1流出的冷冻水经过第一电磁阀5后经过第一冷冻泵40加压后，冷冻水经过第四电磁阀21和第一流量计43进入办公楼，为办公楼供冷，回水经过第五电磁阀20、温度计54、然后经过第六电磁阀15、第七电磁阀29、第八电磁阀11回到主机；冷却水从第一主机1出来进入冷却塔4的上端，下端经冷却水泵38回到第一主机1。

6)主机给数据机房供冷

如图8为主机给数据机房供冷的模式。运行流程如图8所示，冷冻水从第一主机1流出，第一电磁阀5开启，冷冻水经过第一冷冻泵40加压后经第十电磁阀31和第十一电磁阀以及第二流量计44供到数据机房；数据机房回水经过第十二电磁阀17、第十三电磁阀14、第十五电磁阀28以及第八电磁阀11回到第一主机1中；冷却水从第一主机1出来进入冷却塔4的上端，下端经冷却水泵38回到第一主机1。

7)主机给数据机房酒店办公楼供冷

图9、10为主机给数据机房酒店办公楼供冷的模式，适用于夜间或者用电平段。图9中的运行模式适用于酒店办公楼端冷量需求大，数据机房冷量需求小，数据机房中的冷量可全部由酒店办公楼的出水供应；图10中的运行模式适用于酒店办公楼冷量需求小，而数据机房冷量需求量大的情况，此时酒店办公楼出水中冷量不能完全满足数据机房的冷负荷需求，此时酒店办公楼的全部出水结合部分制冷主机部分7℃冷冻水以及数据机房的出水相掺混作为数据的冷冻水供水。图9的运行流程为：从第一主机1流出的冷冻水经过第一电磁阀5后经过第一冷冻泵40加压后，经第三电磁阀30、第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20一部分经第六电磁阀15、第十四电磁阀13与经过第十三电磁阀14的部分数据机房出水混合经第十五电磁阀28、第八电磁阀11进入制冷主机，酒店办公楼的另一部分出水经第十九电磁阀19、第三流量计42与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第二十电磁阀18、第十一电磁阀24以及第二流量计44供入数据机房；冷却水从第一主机1出来进入冷却塔4的上端，下端经冷却水泵38回到第一主机1。图10的运行流程为：从第一主机1流出的冷冻水经过第一电磁阀5后经过第一冷冻泵40加压后经第三电磁阀30后分为两股，其中一股经第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20、第十九电磁阀19与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第二十电磁阀18之后再与经过第二十八电磁阀22、第二十九电磁阀45、第二冷热水掺混泵46、第六流量计47过来的另一股冷冻水相掺混，经第十一电磁阀24、第二流量计44供入数据机房，数据机房另一部出水经第十三电磁阀14、第十四电磁阀13、第七电磁阀29、第八电磁阀11进入制冷主机；冷却水从第一主机1出来进入冷却塔4的上端，下端经冷却水泵38回到第一主机1。

8)主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼供冷

图11为主机、水池联合给酒店办公楼供冷模式。运行流程如下：负载侧，冷冻水经换热器48、冷热水掺混泵35、电磁阀34、32与从主机出口经过电磁阀5、冷冻泵40、电磁阀30的冷冻水混合经电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼出水经电磁阀20、15后分为一股，其中一股经第七电磁阀29、第八电磁阀11进入这冷主机，另一股经电磁阀27、52进入换热器48，蓄冷水池侧，蓄冷水池放冷，4℃冷冻水从蓄冷水池下端流出经放冷泵36加压进入板式换热器48，冷冻回水经电磁阀50回到蓄冷水池3；冷却水从主机1出来进入冷却塔的上端，下端经冷却水泵38回到主机1。

9)主机、蓄冷水池联合给数据机房供冷

图12为主机、蓄冷水池4联合给数据机房供冷模式。运行流程如下：负载侧，从第二板式换热器49流出的冷冻水经过第二冷冻泵35加压然后经第二十四电磁阀34、第二十五电磁阀33、第二十七电磁阀23与从主机出口经过第一电磁阀5、第一冷冻泵40、第十电磁阀31的冷冻水相混合后经第十一电磁阀24以及第二流量计44进入数据机房，为机房供冷；经过数据机房的回水经过第十二电磁阀17、第十三电磁阀14后分为两股，其中一股经第十六电磁阀26、第十八电磁阀53回到第二板式换热器49，另一股经第十五电磁阀28、第八电磁阀11返回这冷主机，蓄冷水池侧，蓄冷水池放冷，4℃冷冻水从蓄冷水池下端流出经放冷泵36加压进入第二板式换热器49，冷冻回水经第一电磁阀51回到蓄冷水池3；冷却水从第一主机1出来进入冷却塔的上端，下端经冷却水泵38回到第一主机1。

10)主机给酒店办公楼供冷,水池给数据机房供冷

图13为主机给酒店办公楼供冷，蓄冷水池给数据机房供冷的运行模式，其是模式主机给酒店办公楼供冷，蓄冷水池给数据机房供冷的结合，此时两种模式完全独立、互不影响，其具体流程可参照5)主机给酒店办公楼供冷，3)蓄冷水池给数据机房供冷。

11)主机给数据机房供冷，蓄冷水池给酒店办公楼供冷

图14为主机给数据机房供冷，蓄冷水池给酒店办公楼供冷运行模式，其是模式主机给数据机房供冷，蓄冷水池给酒店办公楼供冷的结合，此时两种模式完全独立、互不影响，其具体流程可参照6)主机给数据机房供冷，2)蓄冷水池给酒店办公楼供冷。

12)主机、水池联合给酒店办公楼、数据机房供冷

图15、16为主机、蓄冷水池联合给酒店办公楼、数据机房供冷的运行模式，

图15的运行流程为：蓄冷水池侧，蓄冷水池3中4℃的冷冻水经放冷泵36、第一板式换热器48、第三十四电磁阀50返回蓄冷水池；负载侧，从第一板式换热器48流出的冷冻水经冷冻泵35，第二十四电磁阀34与、第二十六电磁阀32与从第一主机1出口流出的经第一电磁阀5、冷冻水泵40第三电磁阀30的冷冻水混合后经第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20一部分经电磁阀15、第十四电磁阀13与经过第十三电磁阀14的部分数据机房出水混合后分为两股，其中一股经第十五电磁阀28、第八电磁阀11进入制冷主机，另外一股经第十六电磁阀26、第十七电磁阀52进入第一板式换热器48，酒店办公楼的另一部分出水经第十九电磁阀19、第三流量计42与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、电磁阀第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第二十电磁阀18、第十一电磁阀24以及第二流量计44供入数据机房；却水从第一主机1出来进入冷却塔的上端，下端经冷却水泵38回到主机1。

图16的运行流程为：蓄冷水池侧，蓄冷水池3中4℃的冷冻水经放冷泵36、第一板式换热器48、第三十四电磁阀50返回蓄冷水池；

负载侧，从第一板式换热器48流出的冷冻水经第二冷冻泵35，第二十四电磁阀34、第二十六电磁阀32从第一主机出口流出的经第一电磁阀5、第一冷冻泵40第三电磁阀30的冷冻水混合后分为两股，其中一股经第四电磁阀21进入酒店办公楼，酒店办公楼的出水经第五电磁阀20、第十九电磁阀19与经过第五流量计41、第一冷热水掺混泵39、第二十三电磁阀16的部分数据机房出水掺混经第二十电磁阀18之后再与经过第二十八电磁阀22、第二十九电磁阀45、第二冷热水掺混泵46第六流量计47过来的另一股冷冻水相掺混，经第十一电磁阀24、第二流量计44供入数据机房，数据机房另一部分出水经第十三电磁阀14、第十四电磁阀13分为两股，其中一股经第七电磁阀29、第八电磁阀11返回制冷主机，另一股经过第三十六电磁阀27、第十七电磁阀52进入第一板式换热器48。

主机、蓄冷水池联合给数据机房、酒店办公楼供冷模式可利用酒店办公楼冷冻水的出水(12℃)掺混数据机房冷冻水的出水(20℃)勾兑成数据机房冷冻水的供水(15℃)，以上几种运行模式，可实现冷冻水冷量的梯级利用，有效提高冷量的利用效率，降低数据机房的PUE值。此外，在该系统中，由于水蓄冷系统的存在，可以将电价低谷段储存在水池中的冷量在白天电价高峰段释放，从而达到移峰填谷的作用，大大的减少空调系统的运行费用，最后将蓄冷水池中的部分冷量作为数据机房冗灾时的备用冷源，可有效保证数据机房的连续性、可靠性、安全性地运行。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：包括主机、蓄冷水池和负载，所述主机包括第一主机和第二主机，第一主机和第二主机的热端并联后通过冷却回路与冷却塔串联，第一主机和第二主机的冷端经第一机组并联回路并联后再通过蓄冷回路与蓄冷水池串联，所述负载包括经负载回路并联的酒店办公楼负荷和数据机房负荷，第一主机和第二主机的冷端经第二机组并联回路并联后再通过第一供冷回路与负载回路串联，蓄冷水池通过第二供冷回路与负载回路串联，所述第二供冷回路包括与蓄冷水池串联的水池供冷回路、与负载回路串联的水池释冷回路以及实现水池供冷回路与水池释冷回路换热的换热器，所述换热器包括第一板式换热器和第二板式换热器，第一板式换热器和第二板式换热器并联后接入水池供冷回路和水池释冷回路，第二机组并联回路上在第一主机的冷冻水出口端连接第一电磁阀，第二机组并联回路上在第二主机的冷冻水出口端连接第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵的一端相连接，第一冷冻泵的另一端和第三电磁阀相连接，第三电磁阀的另一端连接第四电磁阀，第四电磁阀另一端连接第一流量计，第一流量计的另一端连接酒店办公楼负荷的供水端，酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀、温度计，第五电磁阀的另一端连接第六电磁阀，第六电磁阀的另一端连接第七电磁阀，第七电磁阀的另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀和第九电磁阀，第八电磁阀的另一端连接第一主机的冷冻水入口端，第九电磁阀连接第二主机的冷冻水入口端，第二机组并联回路上在第一主机的冷冻水出口端连接第一电磁阀，第二机组并联回路上在第二主机的冷冻水出口端连接第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀的末端都和第一供冷回路上的第一冷冻泵的一端相连接，第一冷冻泵的另一端和第十电磁阀相连接，第十电磁阀的另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀的另一端连接第二流量计，第二流量计另一端与数据机房负荷的供水端连接，数据机房负荷的回水端与第十二电磁阀相连，第十二电磁阀另一端与第十三电磁阀相连，第十三电磁阀另一端与第十四电磁阀、第十五电磁阀、第十六电磁阀的一端相连，第十五电磁阀另一端连接第二机组并联回路上的第八电磁阀和第九电磁阀，第八电磁阀的另一端连接第一主机的冷冻水入口端，第九电磁阀连接第二主机的冷冻水入口端；第十六电磁阀的另一端连接第十七电磁阀、第十八电磁阀，第十七电磁阀、第十八电磁阀与第一板式换热器和第二板式换热器的入口端相连。

2.根据权利要求1所述的冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：酒店办公楼负荷的回水端连接第五电磁阀、温度计，第五电磁阀的另一端连接第十九电磁阀，第十九电磁阀相连的另一端与第三流量计相连，第三流量计的另一端与第二十电磁阀相连，第二十电磁阀另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀另一端连接数据机房负荷供水端处第四流量计和第二十一电磁阀，第二十一电磁阀的另一端连接第十五电磁阀，数据机房负荷回水端处的第二十二电磁阀连接第五流量计，第五流量计另一端连接第一冷热水掺混泵，第一冷热水掺混泵另一端连接第二十三电磁阀一端，第二十三电磁阀一端与第二十电磁阀的一端连接。

3.根据权利要求2所述的冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：第一板式换热器和第二板式换热器的出口端连接第二冷冻泵，第二冷冻泵的另一端连接第二十四电磁阀一端，第二十四电磁阀的另一端连接第二十五电磁阀和第二十六电磁阀，第二十五电磁阀的另一端连接第二十七电磁阀、第二十八电磁阀、第二十九电磁阀一端，第二十七电磁阀另一端连接第十一电磁阀，第十一电磁阀另一端连接数据机房负荷供水端的流量控制阀，第二十八电磁阀的另一端连接酒店办公楼负荷供水端的第四电磁阀以及第三电磁阀、第二十六电磁阀，第二十九电磁阀连接第二冷热水掺混泵，第二冷热水掺混泵的另一端连接第六流量计，第六流量计的另一端连接第二十电磁阀、第二十七电磁阀、第十一电磁阀、第十电磁阀。

4.根据权利要求1所述的冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：所述第一主机和第二主机的热端出口端与冷却塔上端相连，冷却塔的下端与冷却水泵连接，冷却水泵另一端与第一主机和第二主机的热端入口端相连接。

5.根据权利要求1所述的冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：第一机组并联回路上在所述第一主机1的冷端出口端连接第三十电磁阀的一端，第三十电磁阀的另一端与蓄冷水池下端相连；蓄冷水池上端与蓄冷泵相连，蓄冷泵的另一端与第一机组并联回路上的第三十一电磁阀相连，第三十一电磁阀的另一端与第一主机的冷端入口端相连，第一机组并联回路上在第二主机的冷端出口端与第三十二电磁阀相连，第三十二电磁阀另一端与蓄冷水池下端相连接，蓄冷水池的上端与蓄冷泵相连，蓄冷泵的另一端与第一机组并联回路上的第三十三电磁阀相连接，第三十三电磁阀的另一端与第二主机的冷端入口端相连。

6.根据权利要求1所述的冷量梯级利用水蓄冷容灾及削峰填谷系统，其特征在于：水池供冷回路中，所述蓄冷水池下端连接放冷泵的一端，放冷泵另一端与第一板式换热器和第二板式换热器的冷端入口相连，第一板式换热器和第二板式换热器的冷端出口连接第三十四电磁阀、第三十五电磁阀，第三十四电磁阀、第三十五电磁阀的另一端连接蓄冷水池上端。