CN106969449A - 斜温层削减与利用的水蓄能系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜温层削减与利用的水蓄能系统及其使用方法，该水蓄能系统包括蓄水槽和蓄能管路；蓄水槽内设有上布水器和下布水器；蓄能管路包括蓄能水泵、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第一温度检测装置、主控单元及制冷制热装置；蓄能水泵的入口与上布水器连通，蓄能水泵的入口还经第二电动阀与第三电动阀的第一端连通，第三电动阀的第二端与下布水器连通，蓄能水泵的出口与制冷制热装置的入口连通；制冷制热装置的出口经第四电动阀与第三电动阀的第一端连通；第一温度检测装置设于第三电动阀与第四电动阀间的管路上；各电动阀的控制端及第一温度检测装置与主控单元连接。本发明提高了水蓄能系统的运行效率。

Description

斜温层削减与利用的水蓄能系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及水蓄能技术领域，尤其涉及一种斜温层削减与利用的水蓄能系统及其使用方法。

背景技术

目前，我国的大部分地区都实行峰谷电价政策，即一天中的不同时段执行不同的电费单价，一天中的电价分为峰段电价、平段电价和谷段电价，以引导用户合理调整用电负荷，实现电力资源有效配置，通常一天中有一个谷段电价时段、多个峰段电价时段和多个平段电价时段。而蓄能(包括冷能或热能)技术是应用于峰谷电价政策下的一种用电调荷技术。它在谷段电价或平段电价时段，将冷能或热能通过蓄水槽储存起来，在峰段电价或平段电价时段再将冷能或热能释放出来，一方面实现了电网负荷的“转移”，另一方面减少了用户的电费支出。然而，冷能或热能的存储是蓄能技术的关键，水蓄能是以水为蓄能介质，利用水温变化时，水所吸收或释放的热能进行热能的储存。温度自然分层是水蓄能技术中因水密度的不同而形成的不同温度层，高温水的密度较小，聚集在蓄水槽的上层，低温水的密度大，聚集在蓄水槽的下层，从而实现了同一蓄水槽中低温水和高温水的自然分层。而由于高温水和低温水存在自然导热作用以及由于水的扰动等，不可避免地造成高低温水混合，形成一个高低温过渡层，即斜温层。当蓄水槽内斜温层的厚度越厚，则蓄水槽的有效容积就越小，蓄能效率也越低，蓄能效果也越差。

参照图1，图1为现有技术中水蓄能系统的结构示意图。该水蓄能系统包括蓄水槽101、第一电动阀V11、第二电动阀V12、第三电动阀V13、第四电动阀V14、主控单元(图未示)、制冷制热装置102、换热器103、蓄能水泵B11、释能水泵B12及用于将所述换热器103的水引入所述制冷制热装置102以进行制冷或制热的换热水泵B13；所述蓄水槽101内设有上布水器1011和下布水器1012；所述蓄能水泵B11的出口装设有止回阀Z11、释能水泵B12的出口装设有止回阀Z12，所述换热水泵B13的出口装设有止回阀Z13。具体地，所述蓄能水泵B11的入口与所述上布水器1011连通，所述蓄能水泵B11的入口还经所述第一电动阀V11与所述释能水泵B12的入口连通，所述蓄能水泵B11的出口经止回阀Z11与所述制冷制热装置102的入口连通，所述制冷制热装置102的出口经所述第三电动阀V13与所述下布水器1012连通；所述释能水泵B12的入口还经所述第二电动阀V12与所述下布水器1012连通，所述释能水泵B12的出口经所述止回阀Z12与所述换热器103的第一端连接，所述换热器103的第二端还与所述上布水器1011连通；所述换热器103的第二端还与所述换热水泵B13的入口连通，所述换热水泵B13的出口经止回阀Z13与所述制冷制热装置102的入口连通，所述制冷制热装置102的出口还经所述第四电动阀V14与所述换热器103的第一端连接。所述蓄能水泵B11、释能水泵B12、换热水泵B13、制冷制热装置102及各所述电动阀的控制端均与所述主控单元(图未示)连接。

现有技术的上述水蓄能系统在进行蓄能工作时，所述主控单元控制所述释能水泵B12不工作，控制所述第一电动阀V11及第四电动阀V14为关闭状态，控制所述第三电动阀V13为打开状态，同时控制所述制冷制热装置102为开启状态，使所述制冷制热装置102出口的水经所述下布水器1012流入所述蓄水槽101中；现有技术的上述水蓄能系统在进行释能工作时，所述主控单元控制所述蓄能水泵B11不工作，控制所述释能水泵B12为开启状态，控制所述第三电动阀V13为关闭状态，且控制所述第一电动阀V11及第二电动阀V12为打开状态并调节所述第一电动阀V11及第二电动阀V12的开度，以调节从所述上布水器1011流出的水量与从所述下布水器1012流出的水量的比例，使得混合后的水的温度达到预设释冷温度，并将达到预设释冷温度的水经所述释能水泵B12送至所述换热器。

然而，现有技术中的上述水蓄能系统具有以下缺陷：(一)该水蓄能系统进行蓄能工作时(如蓄冷能工作)，在蓄冷的初始阶段，所述制冷制热装置102(即冷水机)有一个逐步加载的过程，使得所述冷水机出口的水温不可能马上达到预设蓄冷温度，而是有一个温度逐渐变化的过程，此过程中未达到预设蓄冷温度的水全部直接流入蓄水槽101中，从而在蓄水槽101中形成斜温层，此过程的时间越长、流量越大，则在蓄水槽101中形成的斜温层就越厚。此斜温层在蓄冷的未尾阶段会导致冷水机的进水温度过低，从而使得冷水机处于低负荷蓄冷运行或根本无法继续蓄冷。因此，蓄冷结束后在蓄水槽101的上部仍会有较厚的斜温层存留。(二)该水蓄能系统进行释能工作时(如释冷能工作)，在释冷的初始阶段，蓄水槽101上部的高温水与蓄水槽101中的低温水之间也会形成斜温层，此斜温层在释冷的未尾阶段会使得蓄水槽101下布水器1012的出水温度逐渐变高，直至达不到预设释冷温度，使得释冷工作结束。因此，释冷结束后在蓄水槽101下部仍会有较厚的斜温层存留，使得蓄水槽101的蓄能量无法释放出来。

综上所述，现有技术中的上述水蓄能系统存在有效蓄水容积较小和蓄能效率较低的缺陷，使得水蓄能系统的蓄能效果较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统，旨在增加水蓄能系统的有效蓄水容积以及提高水蓄能系统的蓄能效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统包括蓄水槽和蓄能管路；所述蓄水槽内设有上布水器和下布水器；所述蓄能管路包括蓄能水泵、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第一温度检测装置、主控单元及制冷制热装置；其中：

所述蓄能水泵的入口与所述上布水器连通，所述蓄能水泵的入口还经所述第二电动阀与所述第三电动阀的第一端连通，所述第三电动阀的第二端与所述下布水器连通，所述蓄能水泵的出口与所述制冷制热装置的入口连通；所述制冷制热装置的出口经所述第四电动阀与所述第三电动阀的第一端连通；所述第一温度检测装置装设于所述第三电动阀与所述第四电动阀之间的管路上；各所述电动阀的控制端及所述第一温度检测装置的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

优选地，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统还包括释能管路，所述释能

管路包括释能水泵、换热器、第一电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第

二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、所述第二电动

阀、所述第三电动阀、所述主控单元及所述制冷制热装置；其中：

所述释能水泵的入口经所述第二电动阀与所述上布水器连通，所述释能水泵的入口还经所述第三电动阀与所述下布水器连通；所述释能水泵的出口经所述第六电动阀与所述换热器的连通，所述释能水泵的出口还经所述第一电动阀与所述制冷制热装置的入口连通；所述制冷制热装置的出口还经所述第五电动阀与所述换热器的第一端连通；所述换热器的第二端与所述上布水器连通；所述第二温度检测装置装设于所述下布水器的进出水管路上；所述第三温度检测装置装设于所述上布水器的进出水管路上；所述第四温度检测装置装设于所述释能水泵入口的连接管路上；各所述电动阀的控制端及各所述温度检测装置的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

优选地，所述制冷制热装置、所述蓄能水泵及所述释能水泵的控制端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

优选地，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统还包括用于将所述换热器的水引入所述制冷制热装置以进行制冷或制热的换热水泵，所述换热水泵的入口与所述换热器的第二端连通，所述换热水泵的出口与所述制冷制热装置的入口连通。

优选地，所述蓄能水泵、释能水泵及所述换热水泵的出口均分别装设有一止回阀。

优选地，所述制冷制热装置为冷水机或热水机。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法包括以下步骤：

S10，所述水蓄能系统中的主控单元根据接收到的指令，控制所述水蓄能系统进行水蓄能、水单独释能、制冷制热装置单独供能、水释能与制冷制热装置并联供能、或者水释能与制冷制热装置串联供能工作；

S20，当所述水蓄能系统进行水蓄能工作且所述水蓄能系统的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统的释能水泵为不工作状态，控制第一电动阀、第三电动阀、第五电动阀及第六电动阀为关闭状态，控制第二电动阀及第四电动阀为打开状态，且控制蓄能水泵及所述冷水机为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第一温度检测装置对所述第三电动阀至第四电动阀的连接管路上的水温进行检测，第二温度检测装置对所述水蓄能系统的下布水器的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置对上布水器的进出水管路上的水温进行检测；

S30，在所述第一温度检测装置检测到的水温达到预设蓄冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀的开度和第三电动阀的开度，使达到预设蓄冷温度的水经所述下布水器流入蓄水槽中，同时使冷水机的出水温度达到预设蓄冷温度且工作在满负荷状态下；

S40，当所述第三温度检测装置所检测到的水温低于预设蓄冷结束温度时，所述主控单元控制所述蓄能水泵及所述冷水机均停止工作，所述水蓄能系统的蓄能工作结束。

优选地，所述步骤S10之后还包括：

S50，当所述水蓄能系统进行水单独释能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统中的蓄能水泵及所述冷水机均为不工作状态，控制所述第一电动阀及第四电动阀为关闭状态，控制所述第二电动阀、第三电动阀及第六电动阀为打开状态，且控制所述释能水泵为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第二温度检测装置对所述下布水器的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置对所述上布水器的进出水管路上的水温进行检测，第四温度检测装置对所述释能水泵入口的连接管路上的水温进行检测；

S60，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元输出相应的控制信号至所述第二电动阀及第三电动阀的控制端，以调节所述第二电动阀及第三电动阀的开度，使所述释能水泵入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，并将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器中；

S70，当所述第二温度检测装置所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，所述水蓄能系统的水单独释能工作结束；

优选地，所述步骤S10之后还包括：

S80，当所述水蓄能系统进行制冷制热装置单独供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵及所述冷水机均为开启状态，控制所述蓄能水泵及所述释能水泵均为不工作状态，且控制所述第五电动阀为打开状态，同时控制所述第一电动阀、第四电动阀及第六电动阀均为关闭状态，使所述换热器第二端的水经所述冷水机制冷后再流入所述换热器的第一端。

优选地，所述步骤S10之后还包括：

S90，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置并联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第六电动阀为打开状态；

S100，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，使所述释能水泵入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，释能水泵将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器中，同时换热水泵将冷水机制冷后的水送至所述水蓄能系统中的换热器中；

S110，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第六电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。

优选地，所述步骤S10之后还包括：

S120，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置串联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第一电动阀为打开状态；

S130，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，以调节所述冷水机入口端的水温，从而调节所述冷水机的工作负荷，使所述冷水机工作在高效状态；

S140，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于等于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第一电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。

本发明提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统，该斜温层削减与利用的水蓄能系统包括蓄水槽和蓄能管路；所述蓄水槽内设有上布水器和下布水器；所述蓄能管路包括蓄能水泵、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第一温度检测装置、主控单元及制冷制热装置；所述蓄能水泵的入口与所述上布水器连通，所述蓄能水泵的入口还经所述第二电动阀与所述第三电动阀的第一端连通，所述第三电动阀的第二端与所述下布水器连通，所述蓄能水泵的出口与所述制冷制热装置的入口连通；所述制冷制热装置的出口经所述第四电动阀与所述第三电动阀的第一端连通；所述第一温度检测装置装设于所述第三电动阀与所述第四电动阀之间的管路上；各所述电动阀的控制端及所述第一温度检测装置的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。本发明增加了水蓄能系统的有效蓄水容积，提高了水蓄能系统的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中水蓄能系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统一实施例的结构示意图；

图3为本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第一实施例的流程示意图；

图4为本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统，参照图2，在一实施例中，该斜温层削减与利用的水蓄能系统包括蓄水槽201、蓄能管路(图未标号)、释能管路(图未标号)和自动换热管路(图未标号)。本实施例中，所述蓄水槽201内设有上布水器2011和下布水器2012；所述蓄能管路包括蓄能水泵B1、第二电动阀V2、第三电动阀V3、第四电动阀V4、第一温度检测装置T1、制冷制热装置202及主控单元(图未示)。

具体地，本实施例中，所述蓄能水泵B1的入口与所述上布水器2011连通，所述蓄能水泵B1的入口还经所述第二电动阀V2与所述第三电动阀V3的第一端连通，所述第三电动阀V3的第二端与所述下布水器2012连通，所述蓄能水泵B1的出口与所述制冷制热装置202的入口连通；所述制冷制热装置202的出口经所述第四电动阀V4与所述第三电动阀V3的第一端连通；所述第一温度检测装置T1装设于所述第三电动阀V3与所述第四电动阀V4之间的管路上；所述第一电动阀V1的控制端、所述第二电动阀V2的控制端、所述第三电动阀V3的控制端、所述第四电动阀V4的控制端及所述第一温度检测装置T1的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。可以理解的是，本实施例中，所述第一温度检测装置T1可以为热电偶、热敏电阻或IC温度传感器等温度传感器。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统中的所述释能管路包括释能水泵B2、换热器203、第一电动阀V1、第五电动阀V5、第六电动阀V6、第二温度检测装置T2、第三温度检测装置T3、第四温度检测装置T4、所述第一电动阀V1、所述第二电动阀V2、所述第三电动阀V3、所述主控单元及所述制冷制热装置202。

具体地，所述释能水泵B2的入口经所述第二电动阀V2与所述上布水器2011连通，所述释能水泵B2的入口还经所述第三电动阀V3与所述下布水器2012连通；所述释能水泵B2的出口经所述第六电动阀V6与所述换热器203的连通，所述释能水泵B2的出口还经所述第一电动阀V1与所述制冷制热装置202的入口连通；所述制冷制热装置202的出口还经所述第五电动阀V5与所述换热器203的第一端连通；所述换热器203的第二端与所述上布水器2011连通；所述第二温度检测装置T2装设于所述下布水器2012的进出水管路上；所述第三温度检测装置T3装设于所述上布水器2011的进出水管路上；所述第四温度检测装置T4装设于所述释能水泵B2入口的连接管路上；所述第五电动阀V5的控制端、所述第六电动阀V6的控制端及所述第二温度检测装置T2的输出端、所述第三温度检测装置T3的输出端及所述第四温度检测装置T4的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

本实施例中，所述制冷制热装置202为自动制冷制热装置、所述蓄能水泵B1及所述释能水泵B2均为自动水泵，即所述制冷制热装置202的控制端、所述蓄能水泵B1的控制端及所述释能水泵B2的控制端均分别通过数据线与所述主控单元连接，所述制冷制热装置202的开启和关闭工作以及所述蓄能水泵B1和所述释能水泵B2的开启和关闭工作均由所述主控单元控制。需要说明的是，在其他实施例中，所述制冷制热装置202、所述蓄能水泵B1及所述释能水泵B2也可以采用手动控制的制冷制热装置和水泵，即通过人工手动控制其开启工作。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统中的所述自动换热管路包括所述第五电动阀V5、所述换热器203、所述制冷制热装置202以及用于将所述换热器203的水引入所述制冷制热装置202以进行制冷或制热的换热水泵B3，所述换热水泵B3的入口与所述换热器203的第二端连通，所述换热水泵B3的出口与所述制冷制热装置202的入口连通，所述制冷制热装置202的出口经所述第五电动阀V5与所述换热器203的第一端连通。

本实施例中，所述蓄能水泵B1、释能水泵B2及所述换热水泵B3的出口均分别装设有一用于防止水泵突然断电时水逆流而导致水泵叶轮受阻的止回阀。具体地，所述蓄能水泵B1出口装设有止回阀Z1，所述释能水泵B2出口装设有止回阀Z3，所述换热水泵B3出口装设有止回阀Z3。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统，所述主控单元能够根据接收到的指令以及上述第一温度检测状态T1、第二温度检测装置T2、第三温度检测装置T3、第四温度检测装置T4所检测到的温度，输出相应的控制信号至控制所述第一电动阀V1、第二电动阀V2、第三电动阀V3、第四电动阀V4、第五电动阀V5、第六电动阀V6、所述制冷制热装置202、所述蓄能水泵B1、所述释能水泵B2及所述换热水泵B3的控制端，以控制所述制冷制热装置202、所述蓄能水泵B1、所述释能水泵B2及所述换热水泵B3的开启工作以及控制所各述电动阀的打开或关闭状态以及打开开度等，进而控制所述水蓄能系统进行相应的蓄能、释能或自动换热工作。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统在蓄能时，能够减少或避免未达到预设蓄冷温度的水流入蓄水槽中，从而削减了蓄水槽中斜温层厚度；并且，本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统在释能时，能够将蓄水槽中斜温层的水全部有效地释放出来，从而充分利用了斜温层的蓄能量，进而增加了水蓄能系统的有效蓄水容积，提高了水蓄能系统的运行效率，有效地增强了水蓄能系统的蓄能效果。

本发明还提供一种斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法。参照图3，在一实施例中，该斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法包括以下步骤：

S10，所述水蓄能系统中的主控单元根据接收到的指令，控制所述水蓄能系统进行水蓄能、水单独释能、制冷制热装置单独供能、水释能与制冷制热装置并联供能、或者水释能与制冷制热装置串联供能工作；

本实施例提供的该斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法主要应用在水蓄能系统的控制系统中，用于水蓄能系统在蓄能时减少或避免未达到预设蓄冷温度的水流入蓄水槽中，以削减蓄水槽中斜温层厚度；同时在释能时，将蓄水槽中斜温层的水全部有效地释放出来，以充分利用斜温层的蓄能量，从而增加水蓄能系统的有效蓄水容积和提高水蓄能系统的运行效率。

具体地，以图2所示斜温层削减与利用的水蓄能系统的结构为例，本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法首先是所述水蓄能系统中的主控单元根据接收到的指令，控制所述水蓄能系统进行水蓄能、水单独释能、制冷制热装置单独供能、水释能与制冷制热装置并联供能、或者水释能与制冷制热装置串联供能工作。

S20，当所述水蓄能系统进行水蓄能工作且所述水蓄能系统的制冷制热装置202为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统的释能水泵B2为不工作状态，控制第一电动阀V1、第三电动阀V3、第五电动阀V5及第六电动阀V6为关闭状态，控制第二电动阀V2及第四电动阀V4为打开状态，且控制蓄能水泵B1及所述冷水机为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第一温度检测装置T1对所述第三电动阀V3至第四电动阀V4的连接管路上的水温进行检测，第二温度检测装置T2对所述水蓄能系统的下布水器2012的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置T3对上布水器2011的进出水管路上的水温进行检测；

具体地，参照图2，本实施例中，所述制冷制热装置202为冷水机或热水机。当所述水蓄能系统要对冷能进行储存时，则所述制冷制热装置202为冷水机，当所述水蓄能系统要对热能进行储存时，则所述制冷制热装置202为热水机。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，当所述水蓄能系统进行水蓄能工作且所述水蓄能系统的制冷制热装置202为冷水机时，所述主控单元(图未示)输出相应的控制信号至所述第一电动阀V1的控制端、所述第二电动阀V2的控制端、所述第三电动阀V3的控制端、所述第四电动阀V4的控制端、所述第五电动阀V5的控制端、所述第六电动阀V6的控制端、所述蓄能水泵B1的控制端、所述释能水泵B2的控制端及所述冷水机的控制端，以控制所述释能水泵B2为不工作状态，控制所述第一电动阀V1、第三电动阀V3、第五电动阀V5及第六电动阀V6为关闭状态，且控制第二电动阀V2及第四电动阀V4为打开状态，且控制所述蓄能水泵B1及所述冷水机为开启状态。同时，控制各所述温度检测装置开始按照预设的检测周期对相应位置的管道内的水温进行检测。上述预设的检测周期可以根据实际情况进行设定。

S30，在所述第一温度检测装置T1检测到的水温达到预设蓄冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀V2的开度和第三电动阀V3的开度，使达到预设蓄冷温度的水经所述下布水器2012流入蓄水槽201中，同时使冷水机的出水温度达到预设蓄冷温度且工作在满负荷状态下；

S40，当所述第二温度检测装置T2检测到的水温低于预设蓄冷结束温度时，所述主控单元控制所述蓄能水泵B1及所述冷水机均停止工作，所述水蓄能系统的蓄能工作结束。

具体地，本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，当所述第一温度检测装置T1检测到的所述第三电动阀V3至第四电动阀V4的连接管路上的水温达到预设蓄冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀V2的开度和第三电动阀V3的开度，使达到预设蓄冷温度的水经所述下布水器2012流入蓄水槽201中，同时使冷水机的出水温度达到预设蓄冷温度且工作在满负荷状态下；当所述第二温度检测装置T2检测到的所述下布水器2012的进出水管路上的水温低于预设蓄冷结束温度时，所述主控单元控制所述蓄能水泵B1及所述冷水机均停止工作，使得所述水蓄能系统的蓄能工作结束。

上述预设蓄冷温度的范围可以根据需要进行设定，本实施例中，所述预设蓄冷温度的范围为大于或等于4℃且小于或等于14℃。优选地，本实施例中，所述预设蓄冷温度为4℃。

另外，参照图2，本实施例中，当所述制冷制热设备202为热水机时，即当所述水蓄能系统对热能进行储存时，所述主控单元(图未示)输出相应的控制信号至所述第一电动阀V1的控制端、所述第二电动阀V2的控制端、所述第三电动阀V3的控制端、所述第四电动阀V4的控制端、所述第五电动阀V5的控制端、所述第六电动阀V6的控制端、所述蓄能水泵B1的控制端、所述释能水泵B2的控制端及所述热水机的控制端，以控制所述释能水泵B2为不工作状态，控制所述第一电动阀V1、第三电动阀V3、第五电动阀V5及第六电动阀V6为关闭状态，且控制所述第二电动阀V2及第四电动阀V4为打开状态，且控制所述蓄能水泵B1及所述热水机为开启状态。同时，控制各所述温度检测装置开始按照预设的检测周期对相应位置的管道内的水温进行检测。上述预设的检测周期可以根据实际情况进行设定。

当所述第一温度检测装置T1检测到的所述第三电动阀V3至第四电动阀V4的连接管路上的水温达到预设蓄热温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀V2的开度和第三电动阀V3的开度，使达到预设蓄热温度的水经所述下布水器2012流入蓄水槽201中，同时使热水机的出水温度达到预设蓄热温度且工作在满负荷状态下；当所述第二温度检测装置T2检测到的所述下布水器2012的进出水管路上的水温高于预设蓄热结束温度时，所述主控单元控制所述蓄能水泵B1及所述热水机均停止工作，使得所述水蓄能系统的蓄能工作结束。

上述预设蓄热温度的范围可以根据需要进行设定，本实施例中，所述预设蓄热温度的范围为大于或等于32℃且小于或等于70℃。优选地，本实施例中，所述预设蓄热温度为60℃。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，在蓄能时能够减少或避免未达到预设蓄冷温度的水流入蓄水槽中，从而削减了蓄水槽中斜温层厚度，进而增加了水蓄能系统的有效蓄水容积，提高了水蓄能系统的运行效率，有效地增强了水蓄能系统的蓄能效果。

进一步地，参照图4，基于本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法的第一实施例，在本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第二实施例中，在上述步骤S10之后还包括：

S50，当所述水蓄能系统进行水单独释能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置202为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统中的蓄能水泵B1及所述冷水机均为不工作状态，控制所述第一电动阀V1及第四电动阀V4为关闭状态，控制所述第二电动阀V2、第三电动阀V3及第六电动阀V6为打开状态，且控制所述释能水泵B2为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第二温度检测装置T2对所述下布水器2012的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置T3对所述上布水器2011的进出水管路上的水温进行检测，第四温度检测装置T4对所述释能水泵B2入口的连接管路上的水温进行检测；

S60，在所述第二温度检测装置T2检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元输出相应的控制信号至所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的控制端，以调节所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的开度，使所述释能水泵B2入口的连接管路上的水温达到所述预设释冷温度，并将达到所述预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器203中；

S70，当所述第二温度检测装置T2所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵B2停止工作，所述水蓄能系统的水单独释能工作结束。

具体地，参照图2，本实施例中，当所述水蓄能系统进行水单独释能工作且所述水蓄能系统的制冷制热装置202为冷水机时，所述主控单元(图未示)输出相应的控制信号至所述至所述第一电动阀V1的控制端、所述第二电动阀V2的控制端、所述第三电动阀V3的控制端、所述第四电动阀V4的控制端、所述第五电动阀V5的控制端、所述第六电动阀V6的控制端、所述蓄能水泵B1的控制端、所述释能水泵B2的控制端及所述冷水机的控制端，以控制所述蓄能水泵B1及所述冷水机均为不工作状态，控制所述第一电动阀V1、第四电动阀V4及第五电动阀V5均为关闭状态，控制所述第二电动阀V2、第三电动阀V3及第六电动阀V6为打开状态，且控制所述释能水泵B2为开启状态；同时，控制各所述温度检测装置开始按照预设的检测周期对相应位置的管道内的水温进行检测。上述预设的检测周期可以根据实际情况进行设定。

本实施例中，当所述第二温度检测装置T2检测到所述下布水器2012的进出水管路的水温小于或等于预设释冷温度时，所述主控单元输出相应的控制信号至所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的控制端，以调节所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的开度，使所述释能水泵B2入口的连接管路上的水温达到所述预设释冷温度，并将达到所述预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器203中；

当所述第二温度检测装置T2检测到所述下布水器2012的进出水管路的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵B2停止工作，使得所述水蓄能系统的水单独释能工作结束。

上述预设释冷温度的范围可以根据需要进行设定，本实施例中，所述预设释冷温度的范围为大于或等于4℃且小于或等于14℃。优选地，本实施例中，所述释设释冷温度为7℃。

另外，参照图2，本实施例中，当所述制冷制热设备202为热水机时，即所述水蓄能系统对热能进行释放时，所述主控单元(图未示)输出相应的控制信号至所述第一电动阀V1的控制端、所述第二电动阀V2的控制端、所述第三电动阀V3的控制端、所述第四电动阀V4的控制端、所述第五电动阀V5的控制端、所述第六电动阀V6的控制端、所述蓄能水泵B1的控制端、所述释能水泵B2的控制端及所述热水机的控制端，以控制所述蓄能水泵B1及所述热水机均为不工作状态，控制所述第一电动阀V1、第四电动阀V4及第五电动阀V5均为关闭状态，控制所述第二电动阀V2、第三电动阀V3及第六电动阀V6为打开状态，且控制所述释能水泵B2为开启状态；同时，控制各所述温度检测装置开始按照预设的检测周期对相应位置的管道内的水温进行检测。上述预设的检测周期可以根据实际情况进行设定。

本实施例中，当所述第二温度检测装置T2检测到所述下布水器2012的进出水管路的水温大于等于预设释热温度时，所述主控单元输出相应的控制信号至所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的控制端，以调节所述第二电动阀V2及第三电动阀V3的开度，使所述释能水泵B2入口的连接管路上的水温达到所述预设释热温度，并将达到所述预设释热温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器203中；

当所述第二温度检测装置T2检测到所述下布水器2012的进出水管路的水温小于所述预设释热温度时，所述主控单元控制所述释能水泵B2停止工作，使得所述水蓄能系统的水单独释能工作结束。

上述预设释热温度的范围可以根据需要进行设定，本实施例中，所述预设释热温度的范围为大于或等于32℃且小于或等于70℃。优选地，本实施例中，所述预设释热温度为50℃。

本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，不仅在蓄能时能够减少或避免未达到预设蓄冷温度的水流入蓄水槽中，从而削减了蓄水槽中斜温层厚度，而且本实施例在释能时，还能够将蓄水槽中斜温层的水全部有效地释放出来，从而充分利用了斜温层的蓄能量。因此，本实施例斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，增加了水蓄能系统的有效蓄水容积，提高了水蓄能系统的运行效率，有效地增强了水蓄能系统的蓄能效果。

进一步地，基于本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法的第二实施例，在本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第三实施例中，在上述步骤S10之后还包括：

S80，当所述水蓄能系统进行制冷制热装置单独供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵及所述冷水机均为开启状态，控制所述蓄能水泵及所述释能水泵均为不工作状态，且控制所述第五电动阀为打开状态，同时控制所述第一电动阀、第四电动阀及第六电动阀均为关闭状态，使所述换热器第二端的水经所述冷水机制冷后再流入所述换热器的第一端。

具体地，参照图2，本实施例中，当所述水蓄能系统进行制冷制热装置单独供能工作且所述水蓄能系统中的制冷制热装置2021为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵B3及所述冷水机均为开启状态，控制所述蓄能水泵B1及所述释能水泵B2均为不工作状态，且控制所述第五电动阀V5为打开状态，同时控制所述第一电动阀V1、第四电动阀V4及第六电动阀V6均为关闭状态，使所述换热器203第二端的水经所述冷水机制冷后再流入所述换热器203的第一端。

进一步地，基于本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法的第三实施例，在本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第四实施例中，在上述步骤S10之后还包括：

S90，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置并联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第六电动阀为打开状态；

S100，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，使所述释能水泵入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，释能水泵将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器中，同时换热水泵将冷水机制冷后的水送至所述水蓄能系统中的换热器中；

S110，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第六电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。

具体地，参照图2，本实施例中，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置并联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置2021为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵B3、所述冷水机和所述释能水泵B2均为开启状态，控制所述第五电动阀V5和所述第六电动阀V6为打开状态；在所述第二温度检测装置T2检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀V2及所述第三电动阀V3的开度，使所述释能水泵B2入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，释能水泵B2将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器203中，同时换热水泵B3将冷水机制冷后的水送至所述水蓄能系统中的换热器203中；在所述第二温度检测装置T2所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵B2停止工作，控制所述第六电动阀V6为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置2021的单独供能工作。

进一步地，基于本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法的第四实施例，在本发明斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法第五实施例中，在上述步骤S10之后还包括：

S120，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置串联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第一电动阀为打开状态；

S130，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，以调节所述冷水机入口端的水温，从而调节所述冷水机的工作负荷，使所述冷水机工作在高效状态；

S140，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于等于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第一电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。

具体地，参照图2，本实施例中，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置串联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置2021为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵B3、所述冷水机和所述释能水泵B2均为开启状态，控制所述第五电动阀V5和所述第一电动阀V1为打开状态；在所述第二温度检测装置T2检测到的水温小于第三温度检测装置T3检测到的水温时，所述主控单元控制所述第二电动阀V2及所述第三电动阀V3的开度，以调节所述冷水机入口端的水温，从而调节所述冷水机的工作负荷，使所述冷水机工作在高效状态；在所述第二温度检测装置T2所检测到的水温大于等于第三温度检测装置T3检测到的水温时，所述主控单元控制所述释能水泵B2停止工作，控制所述第一电动阀V1为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置2021的单独供能工作。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统包括蓄水槽和蓄能管路；所述蓄水槽内设有上布水器和下布水器；所述蓄能管路包括蓄能水泵、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第一温度检测装置、主控单元及制冷制热装置；其中：

所述蓄能水泵的入口与所述上布水器连通，所述蓄能水泵的入口还经所述第二电动阀与所述第三电动阀的第一端连通，所述第三电动阀的第二端与所述下布水器连通，所述蓄能水泵的出口与所述制冷制热装置的入口连通；所述制冷制热装置的出口经所述第四电动阀与所述第三电动阀的第一端连通；所述第一温度检测装置装设于所述第三电动阀与所述第四电动阀之间的管路上；各所述电动阀的控制端及所述第一温度检测装置的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

2.如权利要求1所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统还包括释能管路，所述释能管路包括释能水泵、换热器、第一电动阀、第五电动阀、第六电动阀、第二温度检测装置、第三温度检测装置、第四温度检测装置、所述第二电动阀、所述第三电动阀、所述主控单元及所述制冷制热装置；其中：

所述释能水泵的入口经所述第二电动阀与所述上布水器连通，所述释能水泵的入口还经所述第三电动阀与所述下布水器连通；所述释能水泵的出口经所述第六电动阀与所述换热器的连通，所述释能水泵的出口还经所述第一电动阀与所述制冷制热装置的入口连通；所述制冷制热装置的出口还经所述第五电动阀与所述换热器的第一端连通；所述换热器的第二端与所述上布水器连通；所述第二温度检测装置装设于所述下布水器的进出水管路上；所述第三温度检测装置装设于所述上布水器的进出水管路上；所述第四温度检测装置装设于所述释能水泵入口的连接管路上；各所述电动阀的控制端及各所述温度检测装置的输出端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

3.如权利要求2所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述制冷制热装置、所述蓄能水泵及所述释能水泵的控制端均分别通过数据线与所述主控单元连接。

4.如权利要求3所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统还包括用于将所述换热器的水引入所述制冷制热装置以进行制冷或制热的换热水泵，所述换热水泵的入口与所述换热器的第二端连通，所述换热水泵的出口与所述制冷制热装置的入口连通。

5.如权利要求4所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述蓄能水泵、释能水泵及所述换热水泵的出口均分别装设有一止回阀。

6.如权利要求1至5中任一项所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统，其特征在于，所述制冷制热装置为冷水机或热水机。

7.一种斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，其特征在于，所述斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法包括以下步骤：

S10，所述水蓄能系统中的主控单元根据接收到的指令，控制所述水蓄能系统进行水蓄能、水单独释能、制冷制热装置单独供能、水释能与制冷制热装置并联供能、或者水释能与制冷制热装置串联供能工作；

S20，当所述水蓄能系统进行水蓄能工作且所述水蓄能系统的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统的释能水泵为不工作状态，控制第一电动阀、第三电动阀、第五电动阀及第六电动阀为关闭状态，控制第二电动阀及第四电动阀为打开状态，且控制蓄能水泵及所述冷水机为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第一温度检测装置对所述第三电动阀至第四电动阀的连接管路上的水温进行检测，第二温度检测装置对所述水蓄能系统的下布水器的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置对上布水器的进出水管路上的水温进行检测；

S30，在所述第一温度检测装置检测到的水温达到预设蓄冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀的开度和第三电动阀的开度，使达到预设蓄冷温度的水经所述下布水器流入蓄水槽中，同时使冷水机的出水温度达到预设蓄冷温度且工作在满负荷状态下；

S40，当所述第三温度检测装置所检测到的水温低于预设蓄冷结束温度时，所述主控单元控制所述蓄能水泵及所述冷水机均停止工作，所述水蓄能系统的蓄能工作结束。

8.如权利要求7所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，其特征在于，所述步骤S10之后还包括：

S50，当所述水蓄能系统进行水单独释能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述水蓄能系统中的蓄能水泵及所述冷水机均为不工作状态，控制所述第一电动阀及第四电动阀为关闭状态，控制所述第二电动阀、第三电动阀及第六电动阀为打开状态，且控制所述释能水泵为开启状态；同时，所述水蓄能系统中的第二温度检测装置对所述下布水器的进出水管路上的水温进行检测，第三温度检测装置对所述上布水器的进出水管路上的水温进行检测，第四温度检测装置对所述释能水泵入口的连接管路上的水温进行检测；

S60，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元输出相应的控制信号至所述第二电动阀及第三电动阀的控制端，以调节所述第二电动阀及第三电动阀的开度，使所述释能水泵入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，并将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器中；

S70，当所述第二温度检测装置所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，所述水蓄能系统的水单独释能工作结束。

9.如权利要求8所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，其特征在于，所述步骤S10之后还包括：

S80，当所述水蓄能系统进行制冷制热装置单独供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵及所述冷水机均为开启状态，控制所述蓄能水泵及所述释能水泵均为不工作状态，且控制所述第五电动阀为打开状态，同时控制所述第一电动阀、第四电动阀及第六电动阀均为关闭状态，使所述换热器第二端的水经所述冷水机制冷后再流入所述换热器的第一端。

10.如权利要求7至9中任一项所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，其特征在于，所述步骤S10之后还包括：

S90，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置并联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第六电动阀为打开状态；

S100，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于等于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，使所述释能水泵入口的连接管路上的水温达到预设释冷温度，释能水泵将达到预设释冷温度的水送至所述水蓄能系统中的换热器中，同时换热水泵将冷水机制冷后的水送至所述水蓄能系统中的换热器中；

S110，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于预设释冷温度时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第六电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。

11.如权利要求7至9中任一项所述的斜温层削减与利用的水蓄能系统的使用方法，其特征在于，所述步骤S10之后还包括：

S120，当所述水蓄能系统进行水释能与制冷制热装置串联供能工作时且所述水蓄能系统中的制冷制热装置为冷水机时，所述主控单元控制所述换热水泵、所述冷水机和所述释能水泵均为开启状态，控制所述第五电动阀和所述第一电动阀为打开状态；

S130，在所述第二温度检测装置检测到的水温小于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述第二电动阀及所述第三电动阀的开度，以调节所述冷水机入口端的水温，从而调节所述冷水机的工作负荷，使所述冷水机工作在高效状态；

S140，在所述第二温度检测装置所检测到的水温大于等于第三温度检测装置检测到的水温时，所述主控单元控制所述释能水泵停止工作，控制所述第一电动阀为关闭状态，所述水蓄能系统的释能工作结束，系统转入制冷制热装置单独供能工作。