CN106500216A - 一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法 - Google Patents

一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法，包括制冷主机、冷冻水泵、蓄水槽、V1阀、V2阀、V3阀、V4阀、V5阀和V6阀，所述V1阀、V3阀、制冷主机、冷冻水泵和V2阀之间通过管道连接构成通路，V1阀、V4阀、蓄水槽、V6阀和V2阀之间通过管道连接构成通路，V3阀的输入端设置在V1阀和V4阀之间的管道上，V5阀连接在制冷主机与冷冻水泵和蓄水槽与V6阀之间的管道上，冷冻水泵设置在V2阀和V6阀之间的管道上。本水蓄冷中央空调系统及优化控制方法通过设置制冷主机、冷冻水泵和蓄水槽，可在晚间贮存冷量供白天供冷使用，节约了电能，经济性强，V1阀、V2阀、V3阀、V4阀、V5阀和V6阀可构成多种工作方式并进行控制。

Description

一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法
技术领域
本发明涉及中央空调节能设备技术领域，具体为一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法。
背景技术
空调已经成为日常生活中密不可分的一部分，为人们创造舒适的室内环境，改善了人们的生活，但是空调的功率偏大，对电能的损耗大，在夏季为了消暑，人们选择在白天和夜间都一直使用空调，空调由冷冻机为空调系统供冷，长期使用需消耗大量的电能，在白天的用电高峰期，电价相对夜间偏高，传统空调的经济性差，长期不间断并且会使用缩短了冷冻机的使用寿命，因此急需推出一种空调，利用晚间政府的特殊电价政策，开启制冷主机，蓄冷设备将冷量储存起来，供白天用电高峰及高电价时间端停止或间歇运行制冷主机进行供冷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法，可减少空调机组及电厂发电设备的装机容量，减少设备投资，增加电厂使用率，空调机组的使用效率高、灵活性强，并且具有良好的应急效果和环保效益等优点，解决了现有技术中装机容量大，设备投资高，空调机组使用效率低，灵活性机应急效果差，经济性差，环保效益低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水蓄冷中央空调系统，包括制冷主机、冷冻水泵、蓄水槽、V1阀、V2阀、V3阀、V4阀、V5阀和V6阀，所述供水管和回水管间的管道中设置有制冷主机、冷冻水泵、蓄水槽、V1阀、V2阀、V3阀、V4阀、V5阀和V6阀；V1阀、V3阀、制冷主机、冷冻水泵和V2阀之间通过管道连接构成通路，V1阀、V4阀、蓄水槽、V6阀和V2阀之间通过管道连接构成通路，V3阀的输入端设置在V1阀和V4阀之间的管道上，V5阀连接在制冷主机与冷冻泵和蓄水槽与V6阀之间的管道上，冷冻水泵设置在V2阀和V6阀之间的管道上，制冷主机的输入端连接V3阀的出水端，蓄水槽的进水端连接V4阀的出水端。
一种水蓄冷中央空调系统优化控制方法，该系统设计了五种运行工况，分别为供水管、回水管、主机蓄水、蓄水兼供冷、制冷机供冷、蓄水槽供冷、联合供冷，主机蓄水工况：V3阀、V4阀和V6阀开，V1阀、V2阀和V5阀关闭，由制冷主机、冷冻水泵、V3阀、V4阀及V6阀组成蓄水回路运行；蓄水兼供冷工况：V1阀、V2阀、V3阀、V4阀和V6阀开，V5阀关闭，由制冷主机、冷冻水泵、V3阀、V4阀及V6阀组成蓄水回路，同时制冷主机、冷冻水泵、V1阀、V2阀及V3阀组成供冷回路；制冷机供冷工况：V1阀、V2阀和V3阀开，V4阀、V5阀和V6阀关闭，由制冷主机、冷冻水泵、V1阀、V2阀及V3阀组成供冷回路；蓄水槽供冷工况：V1阀、V2阀、V4阀和V5阀开，V3阀和V6阀关闭，由蓄水槽、冷冻水泵、V1阀、V2阀、V4阀及V5阀组成蓄水槽供冷回路；联合供冷工况：V1阀、V2阀、V3阀、V4阀和V5阀开，V6阀关闭，由蓄水槽、冷冻水泵、V1阀、V2阀、V4阀及V5阀组成蓄水槽供冷回路，制冷主机、冷冻水泵、V1阀、V2阀、V3阀组成主机供冷回路。
优选的，出水温度由制冷主机决定，大约为5℃的低温水，回水温度大约为12℃。
优选的，蓄水槽的外表面设置有泡沫保温层。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明的水蓄冷中央空调系统及优化控制方法，通过设置制冷主机、冷冻水泵、蓄水槽、V1阀、V2阀、V3阀、V4阀、V5阀和V6阀，可构成主机蓄水工况、蓄水兼供冷工况、制冷机供冷工况、蓄水槽供冷工况和联合供冷等多种不同的运行工况，整体结构简单，减少了空调机组装机的容量，并且机组操作的灵活性强，具有良好的应急作用；水蓄冷中央空调利用水的显热，蓄存一定冷量用来供冷，而水蓄冷中央空调系统利用晚间政府的特殊电价政策，开启制冷主机，蓄冷设备将冷量储存起来，，在白天用电高峰及高电价时间段使用释放出晚间储存的冷量来代替冷冻机供冷，制冷主机即可间歇运行或停止制冷为制冷主机进行供冷，提高了机组的使用效率，节省了电能，更加经济，较少烟尘和CO2的排放量及CFC用量，具有环保效益，并且节约了电能，提高了电能的使用效率，减少电厂发电设备装机容量和建筑物电力设备的初投资。
附图说明
图1为本发明整体设计图；
图2为本发明工况实现过程表；
图3为本发明主机蓄水工况图；
图4为本发明蓄水兼供冷工况图；
图5为本发明主机单独供冷工况图；
图6为本发明蓄水单独供冷工况图；
图7为本发明联合供冷工况图。
图中：1-供水管、2-回水管、3-制冷主机、4-冷冻泵、5-蓄水槽、6-V1阀、7-V2阀、8-V3阀、9-V4阀、10-V5阀、11-V6阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，一种水蓄冷中央空调系统及优化控制方法，包括供水管1、回水管2、制冷主机3、冷冻水泵4、蓄水槽5、V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9、V5阀10和V6阀11，供水管1和回水管2间的管道中设置有制冷主机3、冷冻水泵4、蓄水槽5、V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9、V5阀10和V6阀11，出水温度由制冷主机3决定，大约为5℃的低温水，回水温度大约为12℃，蓄水槽5的外表面设置有泡沫保温层，泡沫保温层可减少水槽表面的能量损失和内部传热损失，V1阀6、V3阀8、制冷主机3、冷冻水泵4和V2阀7构成一回路，V1阀6、V4阀9、蓄水槽5、V6阀11和V2阀7构成一回路，V3阀8的输入端设置在V1阀6和V4阀9之间的管道上，V5阀10连接在制冷主机3与冷冻水泵4和蓄水槽5与V6阀11之间的管道上，冷冻水泵4设置在V2阀7和V6阀11之间的管道上，制冷主机3的输入端连接V3阀8的出水端，蓄水槽5的进水端连接V4阀9的出水端。
该系统设计了五种运行工况，分别为主机蓄水、蓄水兼供冷、制冷机供冷、蓄水槽供冷、联合供冷，主机蓄水工况：V3阀8、V4阀9和V6阀11开，V1阀6、V2阀7和V5阀10关闭，由制冷主机3、冷冻水泵4、V3阀8、V4阀9及V6阀11组成蓄水回路，主机蓄水工况可将冷冻机组产生的冷量蓄至蓄水槽5贮存，这时的机组运行是以约-5℃的蓄能低温下运行的；蓄水兼供冷工况：V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9和V6阀11开，V5阀10关闭，由制冷主机3、冷冻水泵4、V3阀8、V4阀9及V6阀11组成蓄水回路，同时制冷主机3、冷冻水泵4、V1阀6、V2阀7及V3阀8组成供冷回路；制冷机供冷工况：V1阀6、V2阀7和V3阀8开，V4阀9、V5阀10和V6阀11关闭，由制冷主机3、冷冻水泵4、V1阀6、V2阀7及V3阀8组成供冷回路；蓄水槽供冷工况：V1阀6、V2阀7、V4阀9和V5阀10开，V3阀8和V6阀11关闭，由蓄水槽5、冷冻水泵4、V1阀6、V2阀7、V4阀9及V5阀10组成蓄水槽供冷回路；联合供冷工况：V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9和V5阀10开，V6阀11关闭，由蓄水槽5、冷冻水泵4、V1阀6、V2阀7、V4阀9及V5阀10组成蓄水槽供冷回路，制冷主机3、冷冻水泵4、V1阀6、V2阀7、V3阀8组成主机供冷回路。V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9、V5阀10和V6阀11可控制该水蓄冷中央空调系统构成主机蓄水工况、蓄水兼供冷工况、制冷机供冷工况、蓄水槽供冷工况和联合供冷等多种不同的运行工况，整体结构简单，减少空调机组装机容量，并且机组操作的灵活性强，具有良好的应急作用；水蓄冷中央空调是蓄能中央空调中的一种，主要是利用水的显热，蓄存一定冷量，水蓄冷中央空调系统利用晚间政府的特殊电价政策，开启制冷主机3，蓄冷设备将冷量储存起来，使用时释放出晚间储存的冷量来代替冷冻水泵4供冷，在白天用电高峰及高电价时间段间歇运行或停止制冷主机3进行供冷，提高了机组的使用效率，节省了电能，更加经济，较少烟尘和CO2的排放量及CFC用量，具有环保效益，并且节约了电能，提高了电能的使用效率，减少电厂发电设备装机容量和建筑物电力设备的初投资。
综上所述，通过设置制冷主机3、冷冻水泵4、蓄水槽5、V1阀6、V2阀7、V3阀8、V4阀9、V5阀10和V6阀11，可构成主机蓄水工况、蓄水兼供冷工况、制冷机供冷工况、蓄水槽供冷工况和联合供冷等多种不同的运行工况，整体结构简单，减少了空调机组装机的容量，并且机组操作的灵活性强，具有良好的应急作用；水蓄冷中央空调利用水的显热，蓄存一定冷量用来供冷，而水蓄冷中央空调系统利用晚间政府的特殊电价政策，开启制冷主机3，蓄冷设备将冷量储存起来，在白天用电高峰及高电价时间段使用释放出晚间储存的冷量来代替冷冻水泵4供冷，制冷主机3即可间歇运行或停止制冷主机3进行供冷，蓄水槽5的外表面设置有泡沫保温层，泡沫保温层可减少水槽表面的能量损失和内部传热损失，提高了机组的使用效率，节省了电能，更加经济，较少烟尘和CO2的排放量及CFC用量，具有环保效益，并且节约了电能，提高了电能的使用效率，减少电厂发电设备装机容量和建筑物电力设备的初投资。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种水蓄冷中央空调系统，包括供水管(1)、回水管(2)、制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、蓄水槽(5)、V1阀(6)、V2阀(7)、V3阀(8)、V4阀(9)、V5阀(10)和V6阀(11)，其特征在于：所述供水管(1)和回水管(2)间的管道中设置有制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、蓄水槽(5)、V1阀(6)、V2阀(7)、V3阀(8)、V4阀(9)、V5阀(10)和V6阀(11)，V1阀(6)、V3阀(8)、制冷主机(3)、冷冻水泵(4)和V2阀(7)之间通过管道连接构成通路，V1阀(6)、V4阀(9)、蓄水槽(5)、V6阀(11)和V2阀(7)之间通过管道连接构成通路，V3阀(8)的输入端设置在V1阀(6)和V4阀(9)之间的管道上，V5阀(10)连接在制冷主机(3)与冷冻水泵(4)和蓄水槽(5)与V6阀(11)之间的管道上，冷冻水泵(4)设置在V2阀(7)和V6阀(11)之间的管道上，制冷主机(3)的输入端连接V3阀(8)的出水端，蓄水槽(5)的进水端连接V4阀(9)的出水端。
2.一种水蓄冷中央空调系统优化控制方法，其特征在于：该系统设计了五种运行工况，分别为主机蓄水、蓄水兼供冷、制冷机供冷、蓄水槽供冷、联合供冷，主机蓄水工况：V3阀(8)、V4阀(9)和V6阀(11)开，V1阀(6)、V2阀(7)和V5阀(10)关闭，由制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、V3阀(8)、V4阀(9)及V6阀(11)组成蓄水回路；蓄水兼供冷工况：V1阀(6)、V2阀(7)、V3阀(8)、V4阀(9)和V6阀(11)开，V5阀(10)关闭，由制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、V3阀(8)、V4阀(9)及V6阀(11)组成蓄水回路，同时制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、V1阀(6)、V2阀(7)及V3阀(8)组成供冷回路；制冷机供冷工况：V1阀(6)、V2阀(7)和V3阀(8)开，V4阀(9)、V5阀(10)和V6阀(11)关闭，由制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、V1阀(6)、V2阀(7)及V3阀(8)组成供冷回路；蓄水槽供冷工况：V1阀(6)、V2阀(7)、V4阀(9)和V5阀(10)开，V3阀(8)和V6阀(11)关闭，由蓄水槽(5)、冷冻水泵(4)、V1阀(6)、V2阀(7)、V4阀(9)及V5阀(10)组成蓄水槽供冷回路；联合供冷工况：V1阀(6)、V2阀(7)、V3阀(8)、V4阀(9)和V5阀(10)开，V6阀(11)关闭，由蓄水槽(5)、冷冻水泵(4)、V1阀(6)、V2阀(7)、V4阀(9)及V5阀(10)组成蓄水槽供冷回路，制冷主机(3)、冷冻水泵(4)、V1阀(6)、V2阀(7)、V3阀(8)组成主机供冷回路。
3.根据权利要求2所述的一种水蓄冷中央空调系统优化控制方法，其特征在于：出水温度由制冷主机(3)决定，大约为5℃的低温水，回水温度大约为12℃。
4.根据权利要求2所述的一种水蓄冷中央空调系统优化控制方法，其特征在于：蓄水槽(5)的外表面设置有泡沫保温层。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170315

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