CN110567200A - 一种蓄、融冰供暖多用节能一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓄、融冰供暖多用节能一体机，属于空调控制系统技术领域，包括有一水路循环控制系统，该系统内设有风冷主机，风冷主机内设有冷媒循环控制系统，所述水路循环控制系统包括蓄冰系统、融冰系统以及制冷系统，风冷主机另外还连通有客户侧空调，将冷媒循环控制系统交换的热量直接输送至客户侧，形成制热系统，避免热量的二次交换，通过整合冷媒和水系统循环管路，可解决蓄冰、制冷和制热空调的智能化控制，积极响应国家错峰让电的号召，在峰段和谷段切换不同的工作模式，有效降低了用户的用电成本。

Description

一种蓄、融冰供暖多用节能一体机
技术领域
本发明涉及一种空调控制系统，特别涉及一种蓄、融冰供暖多用节能一体机。
背景技术
错峰让电，多体现在大城市的工业用电上。在用电的峰段，常常出现供电不足现象，而在用电的谷段，又常常出现电量过剩的状况。如果将谷段的电能转化成冷能存储起来，在峰段时去使用，则可以缓解电网压力，平衡电网。国家为鼓励错峰用电，一些大城市夜间电费往往远远低于白天电费。中央空调一直以来都是耗电大户，特别是工业制冷设备更甚，而融冰蓄冷则应运而生。
就目前状况来看，蓄冰机组多用在大型工业冷却上面，且融冰时多为上午温度较低、下午温度较高，无法稳定的提供冷量；除了规划蓄冰槽体外，还需进行制冷机组的选购，以及之间的管路连接和水路、阀门等的控制，搭建运营成本较高。冬天的制热空调多为另外的设备，为实现制冷和制热功能，不仅要搭建复杂的水路系统，而且占地面积大，控制复杂，成本也较高。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种蓄、融冰供暖多用节能一体机，通过将蓄冰系统、融冰系统和制冷系统集合于同一水路循环控制系统，实现了蓄冰、融冰和制冷系统间的良好转化，风冷主机和客户侧空调直接连通，将冷媒循环控制系统交换来的热量直接进入客户侧，实现供暖功能。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供一种蓄、融冰供暖多用节能一体机，包括有一水路循环控制系统，所述水路循环控制系统内设有一风冷主机，所述风冷主机内设有冷媒循环控制系统；
所述水路循环控制系统包括蓄冰系统、融冰系统、制冷系统，所述风冷主机通过一客户侧空调泵连通有客户侧空调，形成一制热系统；
所述蓄冰系统包括有风冷主机，所述风冷主机通过一风冷主机出水口依次连通有蓄冰电动阀、蓄冰槽、集水器以及蓄冰泵，所述蓄冰泵连通所述风冷主机的一风冷主机回水口；
所述融冰系统包括依次连通的蓄冰槽、集水器、融冰泵以及板式换热器，所述板式换热器连通所述蓄冰槽的一蓄冰槽回水口；
所述制冷系统包括依次连通的风冷主机、制冷电动阀、板式换热器、比例电动阀、集水器以及蓄冰泵，所述蓄冰泵连通所述风冷主机回水口。
进一步地，所述蓄冰槽内安装有液位传感器，用于控制蓄冰槽内的冰量，防止过度蓄冰导致蓄冰槽变形。
进一步地，所述蓄冰槽的一侧安装有搅拌泵，在融冰系统控制过程中，根据客户侧空调的进出水温度，间歇开启搅拌泵，加速融冰或防止蓄冰槽内出现万年冰。
进一步地，所述融冰系统中，所述蓄冰槽的一蓄冰槽出水口与所述蓄冰槽回水口分别连通于所述比例电动阀的两端，当客户侧空调的进出水温度小于目标温度且融冰泵在最小频率运行时，比例式电动阀按相应比例开启，使融冰系统管路中的水部分或全部旁通，减少通往蓄冰槽的水量，防止过度融冰。
进一步地，所述制热系统中，所述风冷主机还具有一风冷主机出水口，所述风冷主机出水口处设有第一手动二通阀，所述风冷主机回水口处设有第二手动二通阀，所述客户侧空调的一进水口连通于所述第一手动二通阀与所述风冷主机之间，所述客户侧空调的一出水口连通于所述第二手动二通阀与所述风冷主机之间；
所述客户侧空调与所述板式换热器之间设有第三手动二通阀；
所述客户侧空调与所述风冷主机之间设有第四手动二通阀，在蓄冰系统、融冰系统或制冷系统切换为制热系统时，切断第一手动二通阀、第二手动二通阀和第三手动二通阀，打开第四手动二通阀，可使风冷主机中冷媒循环控制系统交换出来的热量直接进入客户侧空调，避免热量的二次交换，从而减少热量的损耗。
进一步地，所述板式换热器的一换热器进水端设有一板换进水传感器，其一换热器出水端设有一板换出水传感器，用于检测板式换热器两端的循环水。
进一步地，所述风冷主机回水口设有主机回水传感器，所述风冷主机出水口设有主机出水传感器，用于检测冷媒循环控制系统中的循环水。
进一步地，所述客户侧空调的一空调进水端设有一空调进水传感器，其一空调出水端设有一空调出水传感器，用于检测客户侧空调两端的循环水。
进一步地，所述蓄冰系统、融冰系统以及制冷系统中所用的循环水均为浓度不低于25％的乙二醇溶液，避免冷媒循环控制系统出现压力过低的现象。
进一步地，所述制热系统中所用的循环水为净水，避免在客户侧使用时，出现有毒成分。
有益效果：同现有技术相比，本发明的不同之处在于，本发明提供的蓄、融冰供暖多用节能一体机，设有一水路循环控制系统，该系统内设有风冷主机，风冷主机内设有冷媒循环控制系统，所述水路循环控制系统包括蓄冰系统、融冰系统以及制冷系统，风冷主机另外还连通有客户侧空调，将冷媒循环控制系统交换的热量直接输送至客户侧，形成制热系统，避免热量的二次交换，通过整合冷媒和水系统循环管路，可解决蓄冰、制冷和制热空调的智能化控制，水温恒定，积极响应国家错峰让电的号召，在峰段和谷段切换不同的工作模式，有效降低了用户的用电成本，另外，该解决方案工程周期短，占地面积小，具有非常广泛的适应性。
附图说明
图1为本发明中水路循环控制系统流程图。
图2为本发明中蓄冰模式流程图。
图3为本发明中融冰模式流程图。
图4为本发明中制冷模式流程图。
图5为本发明中制热模式流程图。
其中，1-风冷主机，10-空调泵，101-空调出水传感器，102-空调进水传感器，11-风冷主机出水口，111-主机出水传感器，12-风冷主机回水口，121-主机回水传感器，13-第一手动二通阀，14-第二手动二通阀，15-第三手动二通阀，16-第四手动二通阀，2-蓄冰电动阀，3-蓄冰槽，31-蓄冰槽出水口，32-蓄冰槽回水口，33-液位传感器，34-搅拌泵，4-集水器，5-蓄冰泵，6-融冰泵，7-板式换热器，71-板换出水传感器，72-板换进水传感器，8-比例电动阀，9-制冷电动阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1和图2所示，本发明提供一种蓄、融冰供暖多用节能一体机，包括有一水路循环控制系统，所述水路循环控制系统内设有风冷主机1，所述风冷主机1内设有冷媒循环控制系统；
所述水路循环控制系统包括蓄冰系统、融冰系统、制冷系统，所述风冷主机1通过客户侧空调泵10连通有客户侧空调，形成制热系统；
蓄冰模式：所述蓄冰系统包括有风冷主机1，风冷主机1通过风冷主机出水口11依次连通蓄冰电动阀2、蓄冰槽3、集水器4以及蓄冰泵5，所述蓄冰泵5连通所述风冷主机1的风冷主机回水口12。
优选地，所述蓄冰槽3内安装有液位传感器33，用于控制蓄冰槽3内的冰量，防止过度蓄冰导致蓄冰槽3变形。
当水路循环控制系统收到开机信号后，先开启蓄冰电动阀2，因为水路中各电动阀从全关到全开要一定时间，故延时90秒(参数可设定)，然后检测蓄冰槽3内液位高度，若当前蓄冰槽3内液位高于关机液位70％(参数可设定)，则不开启蓄冰泵5；若当前蓄冰槽3内液位小于关机液位70％，则开启蓄冰泵5，并检测蓄冰泵5是否有故障，若有故障则关闭蓄冰泵5，进行检修；若无故障则延时180秒后检测风冷主机1，若风冷主机1有故障，则关闭进行检修，若风冷主机1正常，开启风冷主机1(即冷媒循环控制系统)进行蓄冰。在运行中实时检测蓄冰泵5和风冷主机1是否有故障，若有故障，则关停相应的设备。当蓄冰槽3内的液位大于70％或检测到关机信号，表示蓄冰完成，关闭风冷主机1、蓄冰泵5和蓄冰电动阀2。
在蓄冰模式中，也可以实时检测板式换热器进出口的温度，万一制冷电动阀关闭不紧，有冷水溢出，使板换进水传感器检测到的水温小于防冻温度(3℃，可设定)，则开启空调泵10，把多余冷量散发到空调水路中，直至关闭制冷电动阀，并使板式换热器侧的水温达到原来的温度值，防止空调侧水管结冰，冻裂水管。
融冰模式：参阅图1和图3所示，所述融冰系统包括依次连通的蓄冰槽3、集水器4、融冰泵6以及板式换热器7，所述板式换热器7连通所述蓄冰槽3的蓄冰槽回水口32。
优选地，所述蓄冰槽3的一侧安装有搅拌泵34，在融冰系统控制过程中，根据客户侧空调的进出水温度，间歇开启搅拌泵34，加速融冰或防止蓄冰槽3内出现万年冰。
优选地，所述融冰系统中，蓄冰槽3的蓄冰槽出水口31与所述蓄冰槽回水口32分别连通于比例电动阀8的两端，当客户侧空调的进出水温度小于目标温度且融冰泵6在最小频率运行时，比例式电动阀8按相应比例开启，使融冰系统管路中的水部分或全部旁通，减少通往蓄冰槽3的水量，防止过度融冰。
当水路循环控制系统接收到开机信号后，先开启融冰泵6和空调泵10，并检测融冰泵6和空调泵10是否有故障，若有故障则关闭所有设备；若无故障则开始融冰。在融冰的过程中实时检测客户侧的空调进出水温度和设定目标温度的关系(T：空调进出水温度，SP：设定目标温度，△t：温度控制范围)，当空调温度大于目标设定温度时，融冰泵6以最大频率(50HZ)运行，且蓄冰槽搅拌泵34每10分钟开启1分钟，使蓄冰槽3内的冰循环起来，加速融冰，以防止出现万年冰现象。当SP≥T≥SP-△t时，蓄冰泵5做等比变频调节，当T≤SP-△t融冰泵在最小频率(20HZ)运行，且比例电动阀8开启，在0～100％的开度调节，使融冰系统管路中的水部分旁通或全部旁通，减少融冰量，防止出现过度融冰、室内温度过低的现象，避免夜间的蓄冰量满足不了白天空调的消耗。当水路循环控制系统检测到关机信号，延时关闭融冰泵和空调泵以及整个水路循环控制系统。
制冷模式：参阅图1和图4所示，所述制冷系统包括依次连通的风冷主机1、制冷电动阀9、板式换热器7、比例电动阀8、集水器4以及蓄冰泵5，所述蓄冰泵5连通所述风冷主机回水口12。
此模式是为防止夜间蓄冰量不足以支撑全天空调所消耗的冷量，或者蓄冰槽3检修而无法蓄冰等特殊情况下的应急模式。当水路循环控制系统接收到开机信号后，先开启比例电动阀8和制冷电动阀9，延时90秒(参数可设定)后开启蓄冰泵5和空调泵10，并检测蓄冰泵5和空调泵10是否有故障，若有故障则关闭相应设备，若无故障则延时180秒后检测风冷主机1是否正常，若正常，开启风冷主机1(即冷媒循环控制系统)制冷。在运行中实时检测蓄冰泵5和空调泵10以及风冷主机1是否有故障，若有故障则关停相应设备。实时检测空调进出口温度和设定目标温度的关系(T：空调进出水温度，SP：设定目标温度，△t：温度控制范围)，当空调温度大于目标设定温度时，冷媒循环控制系统保持最大运行容量；当SP≥T≥SP-△t时，冷媒循环控制系统降低运转容量，在100％～50％之间运转，当T≤SP-△t时，冷媒循环控制系统停止工作，等待空调进出水温度上升并再次启动。当水路循环控制系统检测到关机信号，先关闭风冷主机1，延时关闭空调泵10和蓄冰泵2以及整个水路循环控制系统。
制热模式：参阅图1和图5所示，此模式为冬季空调制热用，所述风冷主机出水口12设有第一手动二通阀13，所述风冷主机回水口12设有第二手动二通阀14，所述客户侧空调的进水口连通于所述第一手动二通阀13与所述风冷主机1之间，所述客户侧空调的出水口连通于所述第二手动二通阀14与所述风冷主机1之间；
所述客户侧空调与所述板式换热器7之间设有第三手动二通阀15；
所述客户侧空调与所述风冷主机1之间设有第四手动二通阀16，在蓄冰系统、融冰系统或制冷系统切换为制热系统时，手动切断第一手动二通阀13、第二手动二通阀14和第三手动二通阀15，打开第四手动二通阀16，可使风冷主机1中冷媒循环控制系统交换出来的热量直接进入客户侧空调，避免热量的二次交换，从而减少热量的损耗。
当水路循环控制系统接收到开机信号后，先开启空调泵10，并检测空调泵10是否有故障，若有故障则关闭；若无故障则延时180秒后检测风冷主机1是否正常，开启风冷主机1(即冷媒循环控制系统)制热。在运行中实时检测空调泵10和风冷主机1是否有故障，若有故障关停相应的设备。实时检测空调进出口温度和设定目标温度的关系(T：空调进出水温度，SP：设定目标温度，△t：温度控制范围)，当空调温度小于目标设定温度时，冷媒循环控制系统保持最大运行容量；当SP≤T≤SP+△t时，冷媒循环控制系统降低运转容量，在100％～50％之间运转，当T≥SP+△t时，冷媒循环控制系统停止工作，等待空调进出水温度下降并再次启动。当水路循环控制系统检测到关机信号，先关闭风冷主机1，延时关闭空调泵10和水路循环控制系统。
另外，蓄冰系统、融冰系统和制冷系统中的水路为内循环，制热系统中的水路为外循环，前三个控制系统循环水为浓度不低于25％的乙二醇溶液，当切换为制热模式时，应先把风冷主机内部的乙二醇溶液排空，当从制热模式切换为内循环模式后，要检测溶液的比重，如果乙二醇浓度不足25％时需添加，避免内循环系统运行时，冷媒循环控制系统出现压力过低的现象。
优选地，所述板式换热器7的换热器进水端设有一板换进水传感器72，换热器出水端设有板换出水传感器71，用于检测板式换热器两端的循环水。
优选地，所述客户侧空调的空调进水端设有空调进水传感器102，空调出水端设有空调出水传感器101，用于检测客户侧空调两端的循环水。
优选地，所述风冷主机回水口12处设有主机回水传感器121，所述风冷主机出水口11处设有主机出水传感器111，用于检测冷媒循环控制系统中的循环水。
本领域技术人员可显见，对本发明中所用到的控制器、温度传感器、液位传感器、人机交互界面未做限制。只要能实时检测各部分准确的参数，并能通过控制器及时准确的控制相应水泵、阀门等冷媒和水路系统的启停动作即可。
另外，本发明中用语“第一、第二、第三以及第四”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于，包括有一水路循环控制系统，所述水路循环控制系统内设有一风冷主机，所述风冷主机内设有冷媒循环控制系统；
所述水路循环控制系统包括蓄冰系统、融冰系统、制冷系统，所述风冷主机通过一客户侧空调泵连通有客户侧空调，形成一制热系统；
所述蓄冰系统包括有风冷主机，所述风冷主机通过一风冷主机出水口依次连通有蓄冰电动阀、蓄冰槽、集水器以及蓄冰泵，所述蓄冰泵连通所述风冷主机的一风冷主机回水口；
所述融冰系统包括依次连通的蓄冰槽、集水器、融冰泵以及板式换热器，所述板式换热器连通所述蓄冰槽的一蓄冰槽回水口；
所述制冷系统包括依次连通的风冷主机、制冷电动阀、板式换热器、比例电动阀、集水器以及蓄冰泵，所述蓄冰泵连通所述风冷主机回水口。
2.如权利要求1所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述蓄冰槽内安装有液位传感器。
3.如权利要求1所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述蓄冰槽的一侧安装有搅拌泵。
4.如权利要求1所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述融冰系统中，所述蓄冰槽的一蓄冰槽出水口与所述蓄冰槽回水口分别连通于所述比例电动阀的两端。
5.如权利要求1所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述制热系统中，所述风冷主机出水口处设有第一手动二通阀，所述风冷主机回水口处设有第二手动二通阀，所述客户侧空调的一进水口连通于所述第一手动二通阀与所述风冷主机之间，所述客户侧空调的一出水口连通于所述第二手动二通阀与所述风冷主机之间；
所述客户侧空调与所述板式换热器之间设有第三手动二通阀；
所述客户侧空调与所述风冷主机之间设有第四手动二通阀。
6.如权利要求1至5中任一项所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述板式换热器的一换热器进水端设有一板换进水传感器，所述板式换热器的一换热器出水端设有一板换出水传感器。
7.如权利要求1至5中任一项所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述风冷主机回水口设有主机回水传感器，所述风冷主机出水口设有主机出水传感器。
8.如权利要求1或5所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述客户侧空调的一空调进水端设有一空调进水传感器，所述客户侧空调的一空调出水端设有一空调出水传感器。
9.如权利要求1至4中任一项所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述蓄冰系统、融冰系统以及制冷系统中所用的循环水均为浓度不低于25％的乙二醇溶液。
10.如权利要求1或5所述的蓄、融冰供暖多用节能一体机，其特征在于：
所述制热系统中所用的循环水为净水。
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