CN107014017A - 蓄冷系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄冷系统，包括蓄冷水罐和冷水机组，所述冷水机组依次包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述冷水机组有至少两组，所述冷水机组还包括过冷器，所述过冷器连接在所述冷凝器与所述膨胀阀之间，所述过冷器包括过冷器进水管、过冷器出水管、工质进液管和工质出液管，所述过冷器进水管和所述过冷器出水管与所述蓄冷水罐连接，所述工质进液管与所述冷凝器连接，所述工质出液管与所述膨胀阀连接。本发明还公开了一种蓄冷系统的控制方法。本发明在压缩机功率不变的情况下，既能增加蓄冷水罐的蓄冷量，又能提高冷水机组的制冷量。

Description

蓄冷系统及控制方法

技术领域

本发明涉及水蓄冷空调的技术领域，尤其涉及一种蓄冷系统及控制方法。

背景技术

空调蓄能技术是应用于峰谷分时电价制度下的一种调荷技术。它将用户在夜间电网电力负荷低谷期所制的冷或热储存起来，于白天需要时再释放出来，从而达到电网“移峰填谷”，用户节约电费的双赢局面。

电网“移峰填谷”，用户节约电费的多少决定于蓄冷水罐的蓄冷量，蓄冷水罐的蓄冷量越多，产生的经济效益就越好。

同时，现有的冷水机组的制冷能力有待进一步提高。

因此，有必要设计一种既能提高蓄冷水罐的蓄冷量，又能提高冷水机组的制冷量的蓄冷系统及控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既能提高蓄冷水罐的蓄冷量，又能提高冷水机组的制冷量的蓄冷系统及控制方法。

本发明提供一种蓄冷系统，包括蓄冷水罐和冷水机组，所述冷水机组依次包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述冷水机组有至少两组，所述冷水机组还包括过冷器，所述过冷器连接在所述冷凝器与所述膨胀阀之间，所述过冷器包括过冷器进水管、过冷器出水管、工质进液管和工质出液管，所述过冷器进水管和所述过冷器出水管与所述蓄冷水罐连接，所述工质进液管与所述冷凝器连接，所述工质出液管与所述膨胀阀连接。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述冷水机组单独供冷时，所述下布水器与所述过冷器进水管连通，所述上布水器与所述过冷器出水管连通。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐单独蓄冷时，所述过冷器进水管和过冷器出水管均与所述上布水器连通。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐同时蓄冷和放冷时，所述过冷器进水管和过冷器出水管均与所述上布水器连通。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述蒸发器出水管与所述下布水器连通，所述蒸发器进水管与所述上布水器连通。

进一步地，所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，所述供水端与所述蒸发器出水管连通，所述回水端与所述蒸发器进水管连通。

进一步地，所述蓄冷系统还包括热交换器，所述热交换器进一步包括低温水进水端、次低温水出水端、用户供水端和用户回水端，所述低温水进水端与所述下布水器连通，所述次低温水出水端与所述上布水器连通，所述用户供水端与所述供水端连通，所述用户回水端与所述回水端连通。

进一步地，所述蓄冷水罐放冷，同时所述冷水机组供冷时，所述过冷器进水管与所述次低温水出水端连通，所述过冷器出水管与所述上布水器连通。

进一步地，所述冷水机组供冷时，各组所述过冷器并联，各组所述蒸发器并联。

进一步地，所述蓄冷水罐蓄冷时，各组所述过冷器并联，各组所述蒸发器串联。

本发明还提供一种蓄冷系统的控制方法，包括以下步骤：

次低温水从所述过冷器进水管进入到所述过冷器中；

所述次低温水在所述过冷器中获得热量后温度升高，从所述过冷器出水管流出；

制冷工质在所述冷凝器中冷凝后，从所述工质进液管进入所述过冷器；

所述制冷工质在所述过冷器中失去热量后温度降低后，流出所述工质出液管；

降温后的所述制冷工质经过所述膨胀阀流入所述蒸发器。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述冷水机组单独供冷时，所述次低温水从所述下布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐单独蓄冷时，所述次低温水从所述上布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐同时蓄冷和放冷时，所述次低温水从所述上布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器；

所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，

所述蓄冷系统还包括热交换器，所述热交换器进一步包括低温水进水端、次低温水出水端、用户供水端和用户回水端；

所述低温水进水端与所述下布水器连通，所述次低温水出水端与所述上布水器连通，所述用户供水端与所述供水端连通，所述用户回水端与所述回水端连通；

所述蓄冷水罐放冷，同时所述冷水机组供冷时，所述次低温水从所述次低温水出水端流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

进一步地，所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述冷水机组供冷时，各组所述蒸发器并联；

所述回水端的水流入各组蒸发器的蒸发器进水管中，降温后，流出各组蒸发器的蒸发器出水管；

各组蒸发器的蒸发器出水管中的冷水流入所述供水端。

进一步地，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述蓄冷水罐蓄冷时，各组所述蒸发器串联；

所述上布水器的次低温水流入第一组蒸发器的蒸发器进水管，次低温水降温后，从第一组蒸发器的蒸发器出水管流出，进入第二组蒸发器的蒸发器进水管，再次降温后，从第二组蒸发器的蒸发器出水管流出，最后一组蒸发器的蒸发器出水管中的冷水流入所述下布水器。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明将蓄冷水罐中的次低温水引入到过冷器中，在过冷器中获得热量，升温后的次低温水流回到蓄冷水罐中，由于蓄冷水罐中的水温增加了，提高了蓄冷水罐的蓄冷量。另一方面，过冷器将次低温水的冷量转成了冷水机组的制冷量，即使得制冷工质在过冷器中继续冷却。本发明在压缩机功率不变的情况下，既能增加蓄冷水罐的蓄冷量，又能提高冷水机组的制冷量。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中蓄冷系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中蓄冷系统单独供冷时的结构示意图；

图3是本发明一实施例中蓄冷系统单独蓄冷时的结构示意图；

图4是本发明一实施例中蓄冷系统单独放冷时的结构示意图；

图5是本发明一实施例中蓄冷系统同时供冷、放冷的结构示意图；

图6是本发明一实施例中蓄冷系统同时蓄冷、放冷的结构示意图；

图7是本发明另一实施例中蓄冷系统的控制方法的流程图。

附图标记对照表：

1-蒸发器 11-蒸发器进水管 12-蒸发器出水管

2-压缩机 3-冷凝器 3a-过冷器

3a1-过冷器进水管 3a2-过冷器出水管 3a3-工质进液管

3a4-工质出液管 4-膨胀阀 5-蓄冷水罐

51-上布水器 52-下布水器 511-上布水器出水管

521-下布水器回流管 6-蓄冷水泵 61-蓄冷水泵进水管

62-蓄冷水泵出水管 7-过冷水泵 71-过冷水泵进水端

72-过冷水泵出水端 8-集水缸 81-集水缸出水管

9-分水缸 91-分水缸进水管 10-供冷水泵

101-供冷水泵进水管 102-供冷水泵出水管 13-热交换器

131-低温水进水端 132-次低温水出水端 133-用户供水端

134-用户回水端 14-放冷水泵 141-放冷水泵进口端

142-放冷水泵出口端

DV1-第一调节阀 DV2-第二调节阀 DV3-第三调节阀

DV4-第四调节阀 DV5-第五调节阀 DV6-第六调节阀

DV7-第七调节阀 DV8-第八调节阀 DV9-第九调节阀

DV10-第十调节阀 DV11-第十一调节阀 DV12-第十二调节阀

DV13-第十三调节阀 DV14-第十四调节阀 DV15-第十五调节阀

DV16-第十六调节阀 DV17-第十七调节阀 DV18-第十八调节阀

DV19-第十九调节阀 DV20-第二十调节阀 DV21-第二十一调节阀

DV22-第二十二调节阀 DV23-第二十三调节阀

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1所示，蓄冷系统，包括蓄冷水罐5和冷水机组，冷水机组依次包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3和膨胀阀4，冷水机组有两组，每组冷水机组还包括过冷器3a，过冷器3a连接在冷凝器3与膨胀阀4之间，过冷器3a包括过冷器进水管3a1、过冷器出水管3a2、工质进液管3a3和工质出液管3a4，过冷器进水管3a1和过冷器出水管3a2与蓄冷水罐5连接，工质进液管3a3与冷凝器3连接，工质出液管3a4与膨胀阀4连接。

其中，蒸发器1包括蒸发器进水管11和蒸发器出水管12，蒸发器进水管11通过第一调节阀DV1与空调回收端连接，蒸发器出水管12通过第二调节阀DV2与空调供水端连接。蒸发器1的蒸发器出水管12流出冷水，为空调供水端供水，为空调提供冷量，空调利用完冷量后，冷水变为热水，热水从空调回水端流入到蒸发器进水管11，进入蒸发器1中，在蒸发器1中再次经过热交换变为冷水。

压缩机2的一端与蒸发器1连接，另一端与冷凝器3连接。

冷凝器3的一端与压缩机2连接，另一端与过冷器3a连接。冷凝器3还与冷却塔的冷却水供水端和冷却水回水端连接，冷却水从冷却塔流入冷凝器，用于降低制冷工质的温度，冷却水升温后，从冷却水回水端流回到冷却塔中。

过冷器3a包括过冷器进水管3a1、过冷器出水管3a2、工质进液管3a3和工质出液管3a4，过冷器进水管3a1和过冷器出水管3a2与蓄冷水罐5连接，工质进液管3a3与冷凝器3连接，工质出液管3a4与膨胀阀4连接。降温后的制冷工质从工质进液管3a3进入过冷器3a，在过冷器3a中进一步降温，再从工质出液管3a4流出，经过膨胀阀4流入蒸发器1，将冷量转移给蒸发器1。过冷器3a进一步降温的冷量来自蓄冷水罐的次低温水的冷量。具体为，次低温水从蓄冷水罐5流入过冷器进水管3a1，在过冷器3a中升温，获得制冷工质的热量，温度升高，并从过冷器出水管3a2流出回到蓄冷水罐5中。

其中，过冷器进水管3a1通过第三调节阀DV3与蓄冷水罐5的次低温水供水端连接，过冷器出水管3a2通过第四调节阀DV4与蓄冷水罐5的次低温水回水端连接。

膨胀阀4的一端与过冷器3a连接，另一端与蒸发器1连接。

本实施例中，将蓄冷水罐5中的次低温水引入到过冷器3a中，在过冷器3a中获得热量，升温后流回到蓄冷水罐5中，由于蓄冷水罐5中的水温增加了，提高了蓄冷水罐5的蓄冷量。另一方面，过冷器3a使得制冷工质在过冷器3a中继续冷却，增加了过冷机组的制冷量。本实施例在压缩机功率不变的情况下，既能增加蓄冷水罐的蓄冷量，又能提高冷水机组的制冷量。

本实施例中的带过冷器的冷水机组使用在水蓄冷场合与蓄冷水罐连接，还可以使用在其他的带有低温水冷源的场合，过冷器能将低温场合的冷量，转化成制冷量。本实施例中利用了蓄冷水罐中次低温水的冷量，转化为制冷量，同时还提高了蓄冷水罐的蓄冷量。

如图1所示，进一步地，蓄冷水罐5包括上布水器51和下布水器52。

其中，上布水器51的上布水器出水管511处设置有第九调节阀DV9，下布水器52的下布水器回流管521处设置有第十调节阀DV10。

上布水器51与第一组的过冷器出水管3a2之间设有第九调节阀DV9、第十四调节阀DV14和第四调节阀DV4。

上布水器51与第二组的过冷器出水管3a2之间设有第九调节阀DV9、第十四调节阀DV14和第八调节阀DV8。

上布水器51与第一组的过冷器进水管3a1之间设有第九调节阀DV9、第十一调节阀DV11、第十七调节阀DV17、过冷水泵7和第三调节阀DV3。

上布水器51与第二组的过冷器进水管3a1之间设有第九调节阀DV9、第十一调节阀DV11、第十七调节阀DV17、过冷水泵7和第七调节阀DV7。

下布水器51与第一组的过冷器进水管3a1之间设有第十调节阀DV10、第十三调节阀DV13、过冷水泵7和第三调节阀DV3。

下布水器51与第二组的过冷器进水管3a1之间设有第十调节阀DV10、第十三调节阀DV13、过冷水泵7和第七调节阀DV7。

进一步地，蒸发器1包括蒸发器进水管11和蒸发器出水管12，蒸发器出水管12与下布水器52连通，蒸发器进水管11与上布水器51连通。

其中，蒸发器进水管11与上布水器51之间还设有蓄冷水泵6，蓄冷水泵6包括蓄冷水泵进水管61和蓄冷水泵出水管62，蓄冷水泵6与上布水器51之间还设有第十八调节阀DV18、第十一调节阀DV11和第九调节阀DV9。

第一组的蒸发器进水管11与蓄冷水泵6之间设有第一调节阀DV1。第二组件的蒸发器进水管11与蓄冷水泵6之间设有第五调节阀DV5。

第一组的蒸发器出水管12与下布水器52之间还设有第二调节阀DV2、第十六调节阀DV16、第十二调节阀DV12和第十调节阀DV10。

第二组的蒸发器出水管12与下布水器52之间还设有第六调节阀DV6、第十二调节阀DV12和第十调节阀DV10。

进一步地，蓄冷系统5还包括用户端，用户端包括供水端和回水端，供水端与蒸发器出水管12连通，回水端与蒸发器进水管11连通。

具体为，如图1所示，本实施例中用户端为空调，包括分水缸9和集水缸8，分水缸9为供水端，为空调用户供水；集水缸8为回水端，空调用户的回水流入集水缸8。蒸发器出水管12的冷水从分水缸进水管91流入分水缸9，使用完的冷水温度升高变为回水，回水从集水缸8的集水缸出水管81流入蒸发器进水管11中。

可选地，空调用户端还可以是生产用低温冷却水的用水端。

进一步地，蓄冷系统5还包括热交换器13，热交换器13进一步包括低温水进水端131、次低温水出水端132、用户供水端133和用户回水端134，低温水进水端131与下布水器52连通，次低温水出水端132与上布水器51连通，用户供水端133与供水端连通，用户回水端134与回水端连通。

具体为，低温水进水端131与下布水器52之间设有放冷水泵14、第二十三调节阀DV23、第十调节阀DV10。

次低温水出水端132与上布水器51之间设有第二十二调节阀DV22、第十一调节阀DV11和第九调节阀DV9。

用户供水端133与分水缸9之间设有第二十一调节阀DV21。

用户回水端134与集水缸8之间设有第二十调节阀DV20和供冷水泵10。

参见图2，图2是本发明一实施例中蓄冷系统单独供冷时的结构示意图。

冷水机组单独供冷时，下布水器52与过冷器进水管3a1连通，上布水器51与过冷器出水管3a2连通。具体包括：

第一组冷水机组单独供冷过程：空调回水经集水缸8的集水缸出水管81、通过供冷水泵10、第十九调节阀DV19、第一调节阀DV1、蒸发器进水管11流入蒸发器1进行热交换，失去热量变成供冷低温水，流出蒸发器出水管12，通过,第二调节阀DV2和第十六调节阀DV16、分水缸进水管91进入分水缸9，供空调用户使用。

第二组冷水机组单独供冷过程：空调回水经集水缸8的集水缸出水管81、通过供冷水泵10、第十九调节阀DV19、第五调节阀DV5、蒸发器进水管11流入蒸发器1进行热交换，失去热量变成供冷低温水，流出蒸发器出水管12，通过，第六调节阀DV6、分水缸进水管91进入分水缸9，供空调用户使用。

次低温水在第一组过冷器中的过冷过程：蓄冷水罐5内放冷完毕后的次低温水，经下布水器52、第十调节阀DV10、第十三调节阀DV13、通过过冷泵7、第三调节阀DV3、过冷器进水管3a1，进入过冷器3a，获得热量后温度升高，经过过冷器出水管3a2、第四调节阀DV4、第十四调节阀DV14、第九调节阀DV9、上布水器出水管511进入蓄冷水罐5。

次低温水在第二组过冷器中的过冷过程：蓄冷水罐5内放冷完毕后的次低温水，经下布水器52、第十调节阀DV10、第十三调节阀DV13、通过过冷泵7、第七调节阀DV7、过冷器进水管3a1，进入过冷器3a，获得热量后温度升高，经过过冷器出水管3a2、第八调节阀DV8、第十四调节阀DV14、第九调节阀DV9、上布水器出水管511进入蓄冷水罐5。

单独供冷时，两组过冷器3a并联，两组蒸发器1也并联。

蓄冷水罐5通常情况下，上布水器51中为次低温水，水温大概为14℃，下布水器52中为低温水，水温大概为4℃。当蓄冷水罐5放冷时，下布水器52中的低温水流出。当放冷完毕后，蓄冷水罐5中只有次低温水，因此次低温水此时从下布水器52中流出，用于为过冷器3a提供冷量。

冷水机组单独供冷的情况，通常是在用电高峰过后的平段，或者用电高峰时蓄冷水罐的冷量用完时，会利用过冷机组单独供冷。用电高峰时的电价最高，用电低谷时的电价最低，平段时的电价适中。因此，通常是在用电低谷时，对蓄冷水罐进行蓄冷，将冷量储存起来。等到用电高峰时，蓄冷水罐放冷，能够消耗最少的电量，节约成本。平段时，则利用冷水机组来供冷。从而达到电网“移峰填谷”，用户节约电费的双赢局面。

本实施例可以在不增加冷水机组用电量的条件下，提高冷水机组的制冷量。同时，提高了蓄冷水罐的蓄冷量。

参见图3，图3是本发明一实施例中蓄冷系统单独蓄冷时的结构示意图。

蓄冷水罐5单独蓄冷时，过冷器进水管3a1和过冷器出水管3a2均与上布水器51连通。具体包括：

蓄冷水罐单独蓄冷过程：蓄冷水罐5内的次低温水经上布水器51、第九调节阀DV9、第十一调节阀DV11、第十八调节阀DV18、通过蓄冷水泵6、第一调节阀DV1、进入第一组的蒸发器1，降温后流出第一组的蒸发器出水管12，经第二调节阀DV2、第十五调节阀DV15和第五调节阀DV5进入第二组的蒸发器进水管11中，再次降温后，经过第六调节阀DV6、第十二调节阀DV12、第十调节阀DV10、下布水器52进入蓄冷水罐5。

此时，两组蒸发器1为串联，串联蓄冷可以减少第一级冷水机组的耗电量。

次低温水在过冷器中的过冷过程：蓄冷水罐5内的次低温水经上布水器51、第九调节阀DV9、第十一调节阀DV11、第十七调节阀DV17，通过过冷泵7、第三调节阀DV3(或第七调节阀DV7)、过冷器进水管3a1进入过冷器3a，获得热量后温度升高，经过第四调节阀DV4(或第八调节阀DV8)、第十四调节阀DV14、与所述蓄冷水罐5内流出的次低温水一起在蓄冷水罐回流管511内混合，混合水一部分经蓄冷水泵6进行下一轮蓄冷循环，混合水另一部分经过冷水泵7进行下一轮过冷循环。

此时，两组过冷器为并联。

进一步地，蓄冷水泵6流量与扬程根据蓄冷量与蓄冷温差经计算确定。

进一步地，过冷水泵7的流量与扬程根据过冷温度与过冷流量经计算确定。

本实施例可以提高蓄冷水槽的蓄冷量，以及增加蓄冷冷水机组的制冷量和减少第一级蓄冷冷水机组用电量。蓄冷水罐单独蓄冷通常是在用电低峰情况下进行的。

参见图4，图4是本发明一实施例中蓄冷系统单独放冷时的结构示意图。

蓄冷水罐单独放冷过程：蓄冷水罐5内的低温水经下布水器52、第十调节阀DV10、第二十三调节阀DV23、通过放冷水泵14、从热交换器低温水进水端131流入热交换器13，低温水经过热交换后变为次低温水，从次低温水出水端132流出，经第二十二调节阀DV22、第十一调节阀DV11、第九调节阀DV9、上布水器51进入蓄冷水罐5内。

热交换器13的另一侧，空调回水经集水缸8的集水缸出水管81、供冷水泵10、第二十调节阀DV20、从用户回水端134流入热交换器13，空调回水经过热交换器13降温后，从用户供水端133流出，经第二十一调节阀DV21、分水缸进水管91进入分水缸9，供空调用户使用。

蓄冷水罐单独放冷通常是在用电高峰的情况下进行的。

参见图5，图5是本发明一实施例中蓄冷系统同时供冷和放冷时的结构示意图。

蓄冷水罐5放冷，同时冷水机组供冷时，过冷器进水管3a1与次低温水出水端132连通，过冷器出水管3a2与上布水器51连通。

蓄冷系统同时供冷与放冷过程：空调回水集中于集水缸8，经过集水缸出口管81、通过供冷水泵10、第十九调节阀DV19、第一调节阀DV1(或第五调节阀DV5)、蒸发器进水管11，流入蒸发器1进行热交换，失去热量变成低温水、通过蒸发器出水管12、第二调节阀DV2和第十六调节阀DV16(或第六调节阀DV6)、分水缸进水管91进入分水缸9，供空调用户使用。

此时，两组蒸发器1为并联。

进一步地，空调回水通过供冷水泵10、第二十调节阀DV20从用户回水端134流入热交换器13，空调回水在热交换器13进行热交换，温度降低后从用户供水端133流出，经第二十一调节阀DV21、与经蒸发器出水管12和第十六调节阀DV16流出的冷水混合，从分水器进水端91进入分水缸9，供空调用户使用。

进一步地，蓄冷水罐5内的低温水经下布水器52、第十调节阀DV10、第二十三调节阀DV23、通过放冷水泵14、从低温水进水端131流入热交换器13，低温水经过热交换后从次低温水出水端132流出，经第二十二调节阀DV22、第十一调节阀DV11、第九调节阀DV9、上布水器51进入蓄冷水罐5内。

进一步地，从热交换器13的次低温水出水端132流出的次低温水，经第二十二调节阀DV22、第十七调节阀DV17、通过过冷泵7、第三调节阀DV3(或第七调节阀DV7)、过冷器进水管3a1，在过冷器3a获得热量温度升高后，经过第四调节阀DV4(或第八调节阀DV8)、第十四调节阀DV14与热交换器13的次低温水出水端132流出的次低温水在上布水器出水管511处混合，经第九调节阀DV9、上布水器51进入蓄冷水罐5(热交换器13的次低温水流量大于冷水机组的过冷器3a的流量时)。或者，一部分经第九调节阀DV9、上布水器51进入蓄冷水罐5，另一部分经第十一调节阀DV11与热交换器13的次低温水出水端132流出的次低温水混合，经第十七调节阀DV17、过冷水泵7，供给过冷器3a重复使用(热交换器13的次低温水流量小于冷水机组过冷器3a的流量的情况下)。

此时，两组过冷器为并联。

本实施例一方面可以在不增加冷水机组用电量的条件下，提高冷水机组的制冷量；另一方面提高了从过冷器3a流出的冷却水的温度，增加了蓄冷水罐5的蓄冷量。

蓄冷系统同时供冷与放冷通常是在平段时进行的。

参见图6，图6是本发明一实施例中蓄冷系统同时蓄冷和放冷时的结构示意图。

蓄冷水罐5同时蓄冷和放冷时，过冷器进水管3a1和过冷器出水管3a2均与上布水器51连通。

蓄冷系统同时蓄冷与放冷过程：蓄冷水罐5内的次低温水经上布水器51、第九调节阀9、第十一调节阀DV11、第十八调节阀DV18、通过蓄冷水泵6、第一调节阀DV1进入第一组的蒸发器1，降温后经调节阀2、调节阀15、调节阀5进入第二组的蒸发器1，进一步降温后经过第二调节阀DV2、第十六调节阀DV16、第十二调节阀DV12、第十调节阀DV10、下布水器52进入蓄冷水罐5。

此时，两组蒸发器为串联。

进一步地，蓄冷水罐5内的次低温水经上布水器51、第九调节阀DV9、第十一调节阀DV11、第十七调节阀DV17，通过过冷泵7、第三调节阀DV 3(或第七调节阀DV7)、过冷器进水管3a1进入过冷器3a，获得热量后温度升高，经过第四调节阀DV4(或第八调节阀DV8)、第十四调节阀DV14、与所述蓄冷水罐5流出的次低温水，在蓄冷水罐回流管511内混合，混合水一部分经蓄冷水泵6进行下一轮蓄冷循环，混合水另一部分经过冷水泵7进行下一轮过冷循环。

此时，两组过冷器为并联。

进一步地，蓄冷水罐5内的低温水经下布水器52、第十调节阀DV10、第二十三调节阀DV23、通过放冷水泵14、从热交换器低温水进水端131流入热交换器13，低温水经过热交换后变为的次低温水，从次低温水出水端132流出，经第二十二调节阀DV22后，一部分经第十八调节阀DV18、通过蓄冷水泵6进入蓄冷循环；一部分经第十七调节阀DV17，通过过冷水泵7进入过冷循环；剩余部分经第十一调节阀DV11、第九调节阀DV9、上布水器51进入蓄冷水罐5内。

蓄冷系统同时蓄冷与放冷过程，因蓄冷量、放冷与过冷量的变化，会在蓄冷水罐、蓄冷水泵、放冷水泵、过冷水泵及相关的调节阀之间产生很多运行工况，本发明都能根据实际需求进行控制与调节。

进一步地，蓄冷水泵6的流量与扬程根据蓄冷量与蓄冷温差经计算确定。

进一步地，过冷水泵7的流量与扬程根据过冷温度与过冷流量经计算确定。

进一步地，放冷水泵14的流量与扬程根据放冷量与放冷温度差经计算确定。

本实施例可以提高蓄冷水槽的蓄冷量，提高冷水机组的制冷量及减少冷水机组的耗电量。

蓄冷系统同时蓄冷与放冷通常是在用电低峰时，仍需要使用冷量的情况下进行的。此时蓄冷水罐一边蓄冷，一边放冷。本发明中蓄冷系统的冷水机组还可以为两组以上，根据用户端的供冷需求来定，如果供冷需求越大，冷水机组越多。

如图7所示，图7为本发明另一实施例中蓄冷系统的控制方法的流程图。

蓄冷系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤S701：次低温水从过冷器进水管3a1进入到过冷器3a中；

步骤S702：次低温水在过冷器3a中获得热量后温度升高，从过冷器出水管3a2流出；步骤S703：制冷工质在冷凝器3中冷凝后，从工质进液管3a3进入过冷器3a；

步骤S704：制冷工质在过冷器3a中失去热量后温度降低后，流出工质出液管3a4；

步骤S705：降温后的制冷工质经过膨胀阀4流入蒸发器1。

进一步地，冷水机组单独供冷时，次低温水从下布水器52流出，经过冷器进水管3a1进入过冷器3a，在过冷器3a内获得热量后温度升高，再从过冷器出水管3a2流至上布水器51。进一步地，蓄冷水罐单独蓄冷时，次低温水从上布水器51流出，经过冷器进水管3a1进入过冷器3a，在过冷器3a内获得热量后温度升高，再从过冷器出水管3a2流至上布水器51，与蓄冷水罐5内流出的次低温水混合，混合水一部分经蓄冷水泵6进行下一轮蓄冷循环，混合水另一部分经过冷水泵7进行下一轮过冷循环。进一步地，蓄冷水罐同时蓄冷和放冷时，次低温水从上布水器51流出，经过冷器进水管3a1进入过冷器3a，在过冷器3a内获得热量后温度升高，再从过冷器出水管3a2流至上布水器51。进一步地，蓄冷水罐放冷，同时冷水机组供冷时，次低温水从次低温水出水端132流出，经过冷器进水管3a1进入过冷器3a，在过冷器3a内获得热量后温度升高，再从过冷器出水管3a2流至上布水器51。进一步地，蓄冷系统还包括用户端，用户端包括供水端和回水端，蒸发器1包括蒸发器进水管11和蒸发器出水管12，冷水机组供冷时，各组蒸发器1并联；

回水端的水流入各组蒸发器1的蒸发器进水管11中，降温后，流出各组蒸发器1的蒸发器出水管12；

各组蒸发器1的蒸发器出水管12中的冷水流入供水端。

进一步地，蓄冷水罐蓄冷时，各组蒸发器1串联；

上布水器51的次低温水流入第一组蒸发器1的蒸发器进水管11，次低温水降温后，从第一组的蒸发器1的蒸发器出水管12流出，进入第二组的蒸发器1的蒸发器进水管11，再次降温后，从第二组的蒸发器1的蒸发器出水管12流出，最后一组的蒸发器1的蒸发器出水管12中的冷水流入下布水器52。

本发明提高了蓄冷水罐的蓄能能量，将蓄冷水罐已经放冷完毕后的次低温水，用于冷水机组制冷工质的过冷，获得制冷工质的热量而温度升高，提高了蓄冷水罐的蓄冷能力。

本发明利用制冷工质逆向卡诺循环原理，将冷凝器已经冷凝的制冷工质进一步冷却，使制冷工质的温度低于工质的冷凝温度(过冷度)，并将这部分冷量直接转换成冷水机组的制冷量，提高冷水机组的制冷能力。

本发明实现了冷水机组用电的移峰填谷；增加了蓄冷水罐的蓄冷量和冷水机组的制冷量，减少了冷水机组的用电量；节省供冷过程的运行费用。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种蓄冷系统，包括蓄冷水罐和冷水机组，所述冷水机组依次包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，其特征在于，所述冷水机组有至少两组，所述冷水机组还包括过冷器，所述过冷器连接在所述冷凝器与所述膨胀阀之间，所述过冷器包括过冷器进水管、过冷器出水管、工质进液管和工质出液管，所述过冷器进水管和所述过冷器出水管与所述蓄冷水罐连接，所述工质进液管与所述冷凝器连接，所述工质出液管与所述膨胀阀连接。

2.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述冷水机组单独供冷时，所述下布水器与所述过冷器进水管连通，所述上布水器与所述过冷器出水管连通。

3.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐单独蓄冷时，所述过冷器进水管和过冷器出水管均与所述上布水器连通。

4.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐同时蓄冷和放冷时，所述过冷器进水管和过冷器出水管均与所述上布水器连通。

5.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述蒸发器出水管与所述下布水器连通，所述蒸发器进水管与所述上布水器连通。

6.根据权利要求5所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，所述供水端与所述蒸发器出水管连通，所述回水端与所述蒸发器进水管连通。

7.根据权利要求6所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统还包括热交换器，所述热交换器进一步包括低温水进水端、次低温水出水端、用户供水端和用户回水端，所述低温水进水端与所述下布水器连通，所述次低温水出水端与所述上布水器连通，所述用户供水端与所述供水端连通，所述用户回水端与所述回水端连通。

8.根据权利要求7所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐放冷，同时所述冷水机组供冷时，所述过冷器进水管与所述次低温水出水端连通，所述过冷器出水管与所述上布水器连通。

9.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述冷水机组供冷时，各组所述过冷器并联，各组所述蒸发器并联。

10.根据权利要求1所述的蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐蓄冷时，各组所述过冷器并联，各组所述蒸发器串联。

11.一种用于权利要求1-10任一项所述的蓄冷系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

次低温水从所述过冷器进水管进入到所述过冷器中；

所述次低温水在所述过冷器中获得热量后温度升高，从所述过冷器出水管流出；

制冷工质在所述冷凝器中冷凝后，从所述工质进液管进入所述过冷器；

所述制冷工质在所述过冷器中失去热量后温度降低后，流出所述工质出液管；

降温后的所述制冷工质经过所述膨胀阀流入所述蒸发器。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述冷水机组单独供冷时，所述次低温水从所述下布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐单独蓄冷时，所述次低温水从所述上布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蓄冷水罐同时蓄冷和放冷时，所述次低温水从所述上布水器流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

15.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器；

所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，

所述蓄冷系统还包括热交换器，所述热交换器进一步包括低温水进水端、次低温水出水端、用户供水端和用户回水端；

所述低温水进水端与所述下布水器连通，所述次低温水出水端与所述上布水器连通，所述用户供水端与所述供水端连通，所述用户回水端与所述回水端连通；

所述蓄冷水罐放冷，同时所述冷水机组供冷时，所述次低温水从所述次低温水出水端流出，经所述过冷器进水管进入所述过冷器，在所述过冷器内获得热量后温度升高，再从所述过冷器出水管流至所述上布水器。

16.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷系统还包括用户端，所述用户端包括供水端和回水端，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述冷水机组供冷时，各组所述蒸发器并联；

所述回水端的水流入各组蒸发器的蒸发器进水管中，降温后，流出各组蒸发器的蒸发器出水管；

各组蒸发器的蒸发器出水管中的冷水流入所述供水端。

17.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述蓄冷水罐包括上布水器和下布水器，所述蒸发器包括蒸发器进水管和蒸发器出水管，所述蓄冷水罐蓄冷时，各组所述蒸发器串联；

所述上布水器的次低温水流入第一组蒸发器的蒸发器进水管，次低温水降温后，从第一组蒸发器的蒸发器出水管流出，进入第二组蒸发器的蒸发器进水管，再次降温后，从第二组蒸发器的蒸发器出水管流出，最后一组蒸发器的蒸发器出水管中的冷水流入所述下布水器。