CN110848839B - 可动态蓄冷的区域供冷系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可动态蓄冷的区域供冷方法，包括可动态蓄冷的区域供冷系统，还包括以下步骤：以实际负荷率分配以下对应阶段：动态蓄水供冷阶段；动态蓄冷切换供冷阶段；蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段；蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段。本发明在满足用户需求的前提下，结合供冷站分期建设情况，分阶段设立蓄冷方案，根据区域用户的实际负荷率，合理划分到对应的供冷阶段，在各阶段内最大化利用各个供冷源的冷量，显著提升区域供冷系统的供冷效率，降低能耗。

Description

可动态蓄冷的区域供冷系统及方法

技术领域

本发明涉及供冷领域，特别涉及一种可动态蓄冷的区域供冷系统及方法。

背景技术

区域供冷系统作为一种高度集约化、规模化的能源高效利用技术，目前在国内得到了大力的推广，常常作为市政基础设施设立，并通常会与城市的规划建设同步实施。由于城市建设周期长，建设前期的用户入住率低，用户成长慢等因素的影响，实际上，区域供冷用户的负荷是会在一个较长的周期内逐渐增大，建设前期通常会以超低负荷运行较长一段时间。

然而，从目前的一些实际项目经验来看，基于供冷站存在供冷用户负荷成长周期长、前期负荷低的问题，一般采用分期建设方案，即土建一次完成，设备分期安装，此方式虽可节省部分投资，但效果并不明显，前期土建完成，已经安装的设备基本都会投入使用，由于供冷用户负荷的问题，前期供冷站土建及主机的利用率及效率均较低，尤其是大型冰蓄冷系统，前期只安装部分蓄冰设备，导致大型蓄冰池利用率低，冷损失大，主机制冰时效率也较低。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种可动态蓄冷的区域供冷系统及方法，能够根据区域内用户的实际负荷，合理配置供冷模式，提升制冷效率，降低能耗。

根据本发明的第一方面的实施例，提供可动态蓄冷的区域供冷系统，包括：

基载制冷机组，连通基载主机一级泵形成基载主机制冷系统回路；双工况制冷机组，连通第一乙二醇泵和双工况换热器形成双工况主机制冷系统回路，连通第二乙二醇泵和蓄冷设备形成双工况主机蓄冷系统回路；双工况换热器连通双工况主机一级泵形成双工况主机制冷输出回路；蓄冷设备连通融冰一级泵和融冰换热器形成融冰系统回路；融冰换热器连通融冰制冷一级泵形成融冰输出回路；蓄冷设备包括有依次连通的至少两个蓄冷腔室，双工况主机蓄冷系统回路的部分管路可设于一端的蓄冷腔室内，另一端的蓄冷腔室连通蓄冷一级泵形成蓄冷系统回路；基载主机制冷系统回路、双工况主机制冷输出回路、融冰输出回路和蓄冷系统回路用于向用户供冷。

根据本发明实施例的可动态蓄冷的区域供冷系统，至少具有如下有益效果：利用双工况制冷机组的特性，结合基载制冷机组的作用，可以根据供冷区域的实际负荷量，动态切换制冷的输出方式，在较低负荷时，可以通过蓄冰设备完成供冷，负荷逐渐增大则可以考虑添加基载制冷机组和双工况制冷机组配合供冷，能有效降低能耗，提升供冷效率；利用蓄冷设备中两端的蓄冷腔室来分别用于蓄冷和供冷，能够根据负荷来控制蓄冷腔室的数量以及蓄冷腔室中用于蓄冷的数量和用于供冷的数量，从而适配不同的供电负荷，合理配置供冷模式，提升制冷效率，降低能耗。

根据本发明的第二方面的实施例，提供可动态蓄冷的区域供冷方法，包括上述第一方面实施例的可动态蓄冷的区域供冷系统，还包括以下步骤：确定基载制冷机组的全天满负荷供冷量A，确定双工况制冷机组的全天满负荷供冷量B，确定蓄冷设备的冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量C，确定蓄冷设备的水蓄冷模式的全天满负荷供冷量D，确定可动态蓄冷的区域供冷系统的全天满负荷供冷量E＝A+B+C，确定可动态蓄冷的区域供冷系统的全天实际负荷供冷量F，D＜C＜A或B，负荷率＝F/E；以可动态蓄冷的区域供冷系统的实际负荷率分配到如下的对应阶段：动态蓄水供冷阶段，负荷率≤D/E，蓄冰设备为水蓄冷模式，通过蓄冷系统回路对区域内用户供冷，关闭基载制冷机组和双工况制冷机组；动态蓄冷切换供冷阶段，D/E＜负荷率≤C/E，蓄冷设备逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式，先通过融冰输出回路和蓄冷系统回路对区域内用户供冷，逐渐过渡到经融冰输出回路对区域内用户供冷，关闭基载制冷机组和双工况制冷机组；蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段，C/E＜负荷率≤(A+C)/E，蓄冷设备为冰蓄冷模式，打开基载制冷机组，通过基载主机制冷系统回路和融冰输出回路对区域内用户供冷，关闭双工况制冷机组；蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段，(A+C)/E＜负荷率≤100％，蓄冷设备为冰蓄冷模式，打开基载制冷机组和双工况制冷机组，通过基载主机制冷系统回路、双工况主机制冷输出回路和融冰输出回路对区域内用户供冷。

根据本发明实施例的可动态蓄冷的区域供冷方法，至少具有如下有益效果：在满足用户需求的前提下，结合供冷站分期建设情况，分阶段设立蓄冷方案，根据区域用户的实际负荷率，合理划分到对应的供冷阶段，在各阶段内最大化利用各个供冷源的冷量，显著提升区域供冷系统的供冷效率，降低能耗，能够根据供冷站的实际建设规划，按照本可动态蓄冷的区域供冷方法，可依次按照各个供冷阶段对应供冷，匹配供冷站建设的情况；通过在供冷阶段内，根据供冷站前期建设时区域用户的实际负荷率较低的情况，以及供冷站建设周期内区域用户的实际负荷率会逐渐增长的情况，合理切换和转化水蓄冷和冰蓄冷的供冷模式，匹配供冷站前期的负荷情况，显著提升蓄冷供冷的经济性，提升供冷系统运行效率及经济性，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，动态蓄冷切换供冷阶段中，通过逐渐在蓄冷设备的至少两个蓄冷腔室中安装蓄冷盘管，使蓄冷设备逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式。供冷站建设的前期，以水蓄冷模式供冷，随着区域内用户的供电负荷逐渐增长，由水蓄冷模式逐步动态切换为冰蓄冷模式，在解决前期用户负荷成长周期较长、成长幅度缓慢问题的同时，可极大提升蓄冷系统运行效率，提升运行经济性。

根据本发明的一些实施例，蓄冷腔室直列排布，蓄冷盘管从对应双工况主机蓄冷系统回路的蓄冷设备一端的蓄冷腔室开始安装，逐渐到安装至对应蓄冷系统回路的蓄冷设备另一端的蓄冷腔室，完成水蓄冷模式到冰蓄冷模式的过渡。在供冷站建设前期，根据区域内用户的供电负荷的成长，在直列排布的至少两个蓄冷腔室中从一端向另一端依次安装蓄冷盘管，通过蓄冷盘管来转换对应蓄冷腔室的水蓄冷至冰蓄冷的切换，切换过程快捷，工作人员在需要切换时，直接在蓄冷腔室中安装蓄冷盘管即可完成。

根据本发明的一些实施例，动态蓄冷切换供冷阶段中，水蓄冷模式和冰蓄冷模式的供冷比例按区域内用户的实际负荷率来定。通过确定用户的实际负荷率情况，可以合理分配蓄冷设备中需要多少蓄冷腔室中安装蓄冷盘管。

根据本发明的一些实施例，基载制冷机组和双工况制冷机组的全天满负荷供冷量之比为1：10，确定基载制冷机组和双工况制冷机组的供冷比，便于确定后续蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段的负荷率范围边界和蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段的负荷率范围边界；蓄冷设备的水蓄冷模式和冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量之比为1：3，便于确定动态蓄水供冷阶段和动态蓄冷切换供冷阶段的负荷率范围边界。

根据本发明的一些实施例，双工况制冷机组在每日的0时至8时对蓄冷设备供冷，使蓄冷设备蓄冷。通常谷电持续每日的0时至8时，在此时间内蓄冷，提升蓄冷效率，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段中，基载制冷机组在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。每日的8时至24时的用户负荷较高，在此阶段中基载制冷机组适于此时段供冷。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段中，基载制冷机组在每日的0时至8时内的若干小时内供冷，双工况制冷机组在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。此阶段为负荷率最高的阶段，每日的8时至24时需要以制冷量相对较高的双工况制冷机组主要负责，每日的0时至8时则适合以制冷量相对较低的基载制冷机组负责。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段后，随着负荷率的降低到动态蓄水供冷阶段或动态蓄冷切换供冷阶段，对应阶段的调整蓄冷方式或水蓄冷与冰蓄冷的比例。针对供冷站满负荷达产，随着气候等原因的波动，实际负荷率也可能会降低到以水蓄冷或冰蓄冷为主供冷的情况，此时也需要针对性切换供冷方式，提升运行经济性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为区域供冷系统实施例的系统结构示意图，图中箭头表示介质运行方向；

图2为蓄冷设备实施例在全蓄水状态下的结构示意图；

图3为蓄冷设备实施例在1/4蓄冰状态下的结构示意图；

图4为蓄冷设备实施例在1/2蓄冰状态下的结构示意图；

图5为蓄冷设备实施例在3/4蓄冰状态下的结构示意图；

图6为蓄冷设备实施例在全蓄冰状态下的结构示意图；

图7为区域供冷系统实施例下各供冷源随负荷率的动态切换示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”明示或者隐含地特征可以是同一特征也可以是不同特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明第一方面实施例的可动态蓄冷的区域供冷系统，参照图1，包括：

基载制冷机组110，连通基载主机一级泵120形成基载主机制冷系统回路100，基载制冷机组110作为基载主机制冷系统回路100的制冷源，能够在基载主机一级泵120的驱动下，向供冷区域内的用户进行供冷；

双工况制冷机组210，连通第一乙二醇泵220和双工况换热器230形成双工况主机制冷系统回路200，连通第二乙二醇泵和蓄冷设备310形成双工况主机蓄冷系统回路300；双工况换热器230连通双工况主机一级泵410形成双工况主机制冷输出回路400，双工况制冷机组210中的双工况可以是指代制冷工况和蓄冷工况，制冷工况下，双工况制冷机组210作为双工况主机制冷系统回路200的制冷源，经过第一乙二醇泵220的驱动介质在双工况主机制冷系统回路200运动，经过双工况换热器230对双工况主机制冷系统回路200和双工况主机制冷输出回路400进行换热，最后通过双工况主机一级泵410运输双工况主机制冷输出回路400中的冷冻水来对供冷区域内的用户进行供冷，蓄冷工况下，双工况制冷机组210则通过双工况主机蓄冷系统回路300及第二乙二醇泵来供冷至蓄冷设备310中，在蓄冷设备310中通过蓄水和/或蓄冰的模式储蓄冷源，例如可以在夜间的低谷电价进行蓄冰，在日间的高谷电价进行正常供冷；

蓄冷设备310连通融冰一级泵510和融冰换热器520形成融冰系统回路500，融冰换热器520连通融冰制冷一级泵610形成融冰输出回路600，蓄冷设备310的供冷是通过融冰一级泵510在融冰系统回路500中运输融冰，然后通过融冰换热器520来对融冰系统回路500和融冰输出回路600进行换热，最后通过融冰制冷一级泵610运输融冰输出回路600中的冷冻水来对供冷区域内的用户进行供冷，在负荷较低时，蓄冷设备310可以作为主要的制冷源对供冷区域的用户进行供冷；

蓄冷设备310包括有依次连通的至少两个蓄冷腔室311，双工况主机蓄冷系统回路300的部分管路可设于一端的蓄冷腔室311内，另一端的蓄冷腔室311连通蓄冷一级泵形成蓄冷系统回路700，本设置的目的是为了针对不同负荷，可以在蓄冷设备310内动态调整制冷量，从而能够适应性制冷，提升制冷效率，具体是在负荷较低时，可适当减少蓄冷设备310中用于蓄冷的腔室，甚至蓄冷模式可以主要以水蓄冷的模式为主，随着制冷负荷的逐渐提升，再通过调整蓄冷设备310中蓄冷腔室311的蓄冷模式，可逐渐由水蓄冷转化为冰蓄冷，从而适配负荷的提升，在本蓄冷设备310的设置下，一端由双工况主机蓄冷系统回路300进行蓄冷，另一端由蓄冷一级泵驱动冷冻水经蓄冷系统回路700来对供冷区域内用户的供冷，调整蓄冷设备310内的蓄冷腔室311的蓄冷空间即可匹配供冷负荷，本设置提供了高效供冷的结构条件。

本发明实施例的可动态蓄冷的区域供冷系统，至少具有如下有益效果：利用双工况制冷机组210的特性，结合基载制冷机组110的作用，可以根据供冷区域的实际负荷量，动态切换制冷的输出方式，在较低负荷时，可以通过蓄冰设备完成供冷，负荷逐渐增大则可以考虑添加基载制冷机组110和双工况制冷机组210配合供冷，能有效降低能耗，提升供冷效率；利用蓄冷设备310中两端的蓄冷腔室311来分别用于蓄冷和供冷，能够根据负荷来控制蓄冷腔室311的数量以及蓄冷腔室311中用于蓄冷的数量和用于供冷的数量，从而适配不同的供电负荷，合理配置供冷模式，提升制冷效率，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，应理解，图2-图6相对于图1，蓄冷设备310的设置反向调整，蓄冷设备310内可以设置有直列布置的偶数个蓄冷腔室311，也可以是S型布置，图1中的左半部分，即图4中右半部分的蓄冷腔室311中设置有蓄冷盘管312，蓄冷盘管312是双工况主机蓄冷系统回路300的部分管路，图1中的右半部分，即图4中的左半部分的蓄冷腔室311是蓄冷系统回路700的部分管路，作为蓄冷腔室311分配蓄冷作用和供冷作用的实施例，适用于较低负荷下，主要通过蓄冷设备310供冷的一种状态。

基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和/或蓄冷系统回路700中可以设置有用户换热器，优选是基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700后续汇聚的集中制冷管中设置有用户换热器，用户换热器用于向用户供冷。通过用户换热器，能够把基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600及蓄冷系统回路700的中的冷量根据用户的实际需求进行分配，合理利用冷量。用户换热器可以是板式换热器，用户换热器用于根据各用户的实际需求，从用户换热器中进行换热。

参照图1，基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700均可以包括形成回路的供水前段710、中间段720和回水后段730，基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700的中间段720相汇聚成若干集中制冷管，集中制冷管中设置有用户换热器，用户换热器用于向用户供冷。通过把基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600及蓄冷系统回路700的中间段720相汇聚成集中制冷管，能够根据用户的情况再确定集中制冷管的数量及分配，便于冷量合理分配到用户。集中制冷管的设置是为了根据供冷区域内的客户数量，把集中制冷管分成若干并联的用户供冷管路，对接到各用户处，然后可以通过每个用户供冷管路上的用户换热器，提供用户所需冷源。

参照图1，基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700的供水前段710汇聚在供水分集水器740，且从供水分集水器740中连通出若干集中制冷管的一端，若干集中制冷管的另一端在回水分集水器750中汇聚，回水分集水器750连通基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700的回水后段730，集中制冷管中还设置有二级泵760。通过供水分集水器740来中转基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700前段的供水，能够高效分配供水至后续的集中制冷管，通过回水分集水器750则能够高效收集集中制冷管的回水。供水分集水器740和回水分集水器750均是本领域通用零部件，其作用包括分水和集水，可作为暂时的存储器，主要作为管路分配的中转部件。

参照图1，基载制冷机组110连通第一冷却水泵810和第一冷却塔820形成第一冷却回路800，通过第一冷却回路800的设置，能够高效冷却基载制冷机组110的制冷主机结构，使设备能够稳定运行；双工况制冷机组210连通第二冷却水泵910和第二冷却塔920形成第二冷却回路900，通过第二冷却回路900的设置，能够高效冷却双工况制冷机组210的制冷主机结构，使设备能够稳定运行。第一冷却塔820和第二冷却塔920均为本领域的通用零部件。

参照图1，基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和/或蓄冷系统回路700包括形成回路的供水前段710和回水后段730，优选是基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400、融冰输出回路600和蓄冷系统回路700包括形成回路的供水前段710和回水后段730，回水后段730上设置有电动阀770。电动阀770的设置能够针对蓄冷介质做到更精确的限流。电动阀770为本领域通用零部件。

参照图1，双工况主机制冷系统回路200和双工况主机蓄冷系统回路300包括形成回路的供介质前段和回介质后段，双工况主机制冷系统回路200和双工况主机蓄冷系统回路300的供介质前段和回介质后段上均设置有电动阀770；双工况主机制冷系统回路200和双工况主机蓄冷系统回路300的回介质后段有部分管路汇聚成回介质总管，第一乙二醇泵220和第二冷冻介质泵为同一泵体，且设置在回介质总管上。电动阀770的设置能够针对蓄冷介质做到更精确的限流，回介质总管的设置能够节约动力源。电动阀770为本领域通用零部件。

基载制冷机组和/或双工况制冷机组是离心式冷水机组，两者优选均为离心式冷水机组，也可以是螺杆式冷水机组，离心式冷水机组和螺杆式冷水机组均是本领域通用制冷机组，单机制冷量大；双工况换热器和/或融冰换热器是板式换热器，两者优选均是板式换热器，换热效率高。

双工况主机制冷系统回路、蓄冷设备、双工况主机蓄冷系统回路和融冰系统回路中的介质优选均为乙二醇，乙二醇作为蓄冷介质，适用于温度低于零度的蓄冰设备及蓄冰流程中使用。

以上实施例中的水泵、介质泵、融冰一级泵均为本领域通用泵体，且三者可以均选用相同功能及类型的液体泵。

蓄冷装置的蓄冷腔室内通第一介质，蓄冷腔室内设蓄冷盘管，蓄冷盘管内通第二介质，通过第二介质使得第一介质降温甚至结冰，通过第一介质与外界用户热交换供冷，第二介质可以是乙二醇或冰河冷媒，第一介质可以是水。

根据本发明的第二方面的实施例，提供可动态蓄冷的区域供冷方法，包括上述第一方面实施例的可动态蓄冷的区域供冷系统，基于图1所示的区域供冷系统的实施例，本可动态蓄冷的区域供冷方法实施例还包括以下步骤：

首先，确定基载制冷机组110的全天满负荷供冷量A，确定双工况制冷机组210的全天满负荷供冷量B，确定蓄冷设备310的冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量C，确定蓄冷设备310的水蓄冷模式的全天满负荷供冷量D，确定可动态蓄冷的区域供冷系统的全天满负荷供冷量E＝A+B+C，确定可动态蓄冷的区域供冷系统的全天实际负荷供冷量F，负荷率＝F/E；数据A、B、C、D均可以在对应的制冷设备上直接了解到，制冷设备出厂都会明确其供冷量的数据，数据F则可以通过统计区域内各用户的制冷需求来确定，这些数据均明确可以获得。

以可动态蓄冷的区域供冷系统的实际负荷率分配到如下的对应阶段：

动态蓄水供冷阶段，负荷率≤D/E，蓄冰设备310为水蓄冷模式，通过蓄冷系统回路700对区域内用户供冷，关闭基载制冷机组110和双工况制冷机组210；

动态蓄冷切换供冷阶段，D/E＜负荷率≤C/E，蓄冷设备310逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式，先通过融冰输出回路600和蓄冷系统回路700对区域内用户供冷，逐渐过渡到经融冰输出回路600对区域内用户供冷，关闭基载制冷机组110和双工况制冷机组210；

蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段，C/E＜负荷率≤(A+C)/E，蓄冷设备310为冰蓄冷模式，打开基载制冷机组110，通过基载主机制冷系统回路100和融冰输出回路600对区域内用户供冷，关闭双工况制冷机组210；

蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段，(A+C)/E＜负荷率≤100％，蓄冷设备310为冰蓄冷模式，打开基载制冷机组110和双工况制冷机组210，通过基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400和融冰输出回路600对区域内用户供冷。

根据本发明实施例的可动态蓄冷的区域供冷方法，至少具有如下有益效果：在满足用户需求的前提下，结合供冷站分期建设情况，分阶段设立蓄冷方案，根据区域用户的实际负荷率，合理划分到对应的供冷阶段，在各阶段内最大化利用各个供冷源的冷量，显著提升区域供冷系统的供冷效率，降低能耗，能够根据供冷站的实际建设规划，按照本可动态蓄冷的区域供冷方法，可依次按照各个供冷阶段对应供冷，匹配供冷站建设的情况；通过在供冷阶段内，根据供冷站前期建设时区域用户的实际负荷率较低的情况，以及供冷站建设周期内区域用户的实际负荷率会逐渐增长的情况，合理切换和转化水蓄冷和冰蓄冷的供冷模式，匹配供冷站前期的负荷情况，显著提升蓄冷供冷的经济性，提升供冷系统运行效率及经济性，降低能耗。

可动态蓄冷的区域供冷方法的一些实施例，某一综合建筑面积100万平方米，基载制冷机组和双工况制冷机组的全天满负荷供冷量之比为1：10，蓄冷设备的水蓄冷模式和冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量之比为1：3，满负荷工况下，D/E为12％、C/E为36％，(A+C)/E为50％。应理解，由于基载制冷机组和双工况制冷机组的机型以及供冷量在供冷站建设时，会根据计划进行挑选，所以基载制冷机组和双工况制冷机组的全天满负荷供冷量之比也会根据实际需求来进行调整，D/E、C/E，(A+C)/E的值也会相对调整，同理，蓄冷设备的水蓄冷模式和冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量之比也会实际需求进行调整。

参考图7，根据统计的区域用户的实际负荷率，分配到如下的对应阶段：

阶段1，负荷率≤12％，动态蓄水供冷阶段，图2的蓄冰设备310的水蓄冷模式即可满足供冷区域内的用户需求，此时基载制冷机组110和双工况制冷机组210关闭，通过蓄冰设备310内的冷冻水配合蓄冷系统回路700来供冷；

阶段2，12％＜负荷率≤36％，动态蓄冷切换供冷阶段，在此阶段，参照图3-图5的过程，随着负荷率的增长，完全的水蓄冷模式可能已经不足支撑供冷需求，通过逐渐在蓄冷设备310的蓄冷腔室中安装蓄冷盘管311，然后蓄冷设备310由水蓄冷模式逐渐过渡到图6所示的冰蓄冷模式，此时基载制冷机组110和双工况制冷机组210关闭，通过蓄冷系统回路700以及从融冰系统回路500中获得冷量的融冰输出回路600来供冷，直至主要由融冰输出回路600来供冷，其中，蓄水和蓄冰的比例需要根据用户实际负荷来确定；

阶段3，36％＜负荷率≤50％，蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段，在此阶段，仅蓄冰供冷可能无法满足全天的供电负荷，在白天供冷时可以在蓄冰供冷持续的过程中，打开基载制冷机组110，具体是通过基载主机制冷系统回路100和融冰输出回路600来供冷；

阶段4，50％＜负荷率≤100％，蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段，在此阶段，可以在白天供冷时开启基载制冷机组110及双工况制冷机组210，可以双工况制冷机组210为主进行供冷，具体是通过基载主机制冷系统回路100、双工况主机制冷输出回路400和融冰输出回路600来供冷。

根据供冷负荷分阶段安排供冷方式，能够在必要时开启耗能较高的基载制冷机组110及双工况制冷机组210，不必要时通过能耗较低的蓄冷设备310供冷，合理安排供冷模式，提升供冷效率，降低供冷耗能。

根据本发明的一些实施例，参照图2-图6，动态蓄冷切换供冷阶段中，通过逐渐在蓄冷设备310的至少两个蓄冷腔室311中安装蓄冷盘管312，使蓄冷设备310逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式。供冷站建设的前期，以水蓄冷模式供冷，随着区域内用户的供电负荷逐渐增长，由水蓄冷模式逐步动态切换为冰蓄冷模式，在解决前期用户负荷成长周期较长、成长幅度缓慢问题的同时，可极大提升蓄冷系统运行效率，提升运行经济性。

根据本发明的一些实施例，参照图2-图6，蓄冷腔室311可以直列排布，蓄冷盘管312从对应双工况主机蓄冷系统回路的蓄冷设备310一端的蓄冷腔室311开始安装，逐渐到安装至对应蓄冷系统回路700的蓄冷设备310另一端的蓄冷腔室311，完成水蓄冷模式到冰蓄冷模式的过渡。在供冷站建设前期，根据区域内用户的供电负荷的成长，在直列排布的至少两个蓄冷腔室311中从一端向另一端依次安装蓄冷盘管312，通过蓄冷盘管312来转换对应蓄冷腔室311的水蓄冷至冰蓄冷的切换，切换过程快捷，工作人员在需要切换时，直接在蓄冷腔室311中安装蓄冷盘管312即可完成。

根据本发明的一些实施例，动态蓄冷切换供冷阶段中，水蓄冷模式和冰蓄冷模式的供冷比例按区域内用户的实际负荷率来定。通过确定用户的实际负荷率情况，可以合理分配蓄冷设备中需要多少蓄冷腔室中安装蓄冷盘管。

根据本发明的一些实施例，基载制冷机组和双工况制冷机组的全天满负荷供冷量之比可以设置为1：10，具体也可以是按照基载制冷机组和双工况制冷机组的实际额定全天满负荷供冷量来确定，确定基载制冷机组和双工况制冷机组的供冷比，便于确定后续蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段的负荷率范围边界和蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段的负荷率范围边界；蓄冷设备的水蓄冷模式和冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量之比通常大致为1：3，便于确定动态蓄水供冷阶段和动态蓄冷切换供冷阶段的负荷率范围边界。

根据本发明的一些实施例，双工况制冷机组在每日的0时至8时对蓄冷设备供冷，使蓄冷设备蓄冷。通常谷电持续每日的0时至8时，在此时间内蓄冷，提升蓄冷效率，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段中，基载制冷机组在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。每日的8时至24时的用户负荷较高，在此阶段中基载制冷机组适于此时段供冷。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段中，基载制冷机组在每日的0时至8时内的若干小时内供冷，双工况制冷机组在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。此阶段为负荷率最高的阶段，每日的8时至24时需要以制冷量相对较高的双工况制冷机组主要负责，每日的0时至8时则适合以制冷量相对较低的基载制冷机组负责。

根据本发明的一些实施例，蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段后，随着负荷率的降低到动态蓄水供冷阶段或动态蓄冷切换供冷阶段，对应阶段的调整蓄冷方式或水蓄冷与冰蓄冷的比例。针对供冷站满负荷达产，随着气候等原因的波动，实际负荷率也可能会降低到以水蓄冷或冰蓄冷为主供冷的情况，此时也需要针对性切换供冷方式，提升运行经济性。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.可动态蓄冷的区域供冷系统，其特征在于，包括：

基载制冷机组(110)，连通基载主机一级泵(120)形成基载主机制冷系统回路(100)；

双工况制冷机组(210)，连通第一乙二醇泵(220)和双工况换热器(230)形成双工况主机制冷系统回路(200)，连通第二乙二醇泵和蓄冷设备(310)形成双工况主机蓄冷系统回路(300)；

所述双工况换热器(230)连通双工况主机一级泵(410)形成双工况主机制冷输出回路(400)；

所述蓄冷设备(310)连通融冰一级泵(510)和融冰换热器(520)形成融冰系统回路(500)；

所述融冰换热器(520)连通融冰制冷一级泵(610)形成融冰输出回路(600)；

所述蓄冷设备(310)包括有依次连通的至少两个蓄冷腔室(311)，所述双工况主机蓄冷系统回路(300)的部分管路可设于一端的所述蓄冷腔室(311)内，另一端的所述蓄冷腔室(311)连通蓄冷一级泵形成蓄冷系统回路(700)；

通过逐渐在蓄冷设备(310)的至少两个蓄冷腔室(311)中安装蓄冷盘管(312)，使蓄冷设备(310)逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式；蓄冷盘管(312)从对应双工况主机蓄冷系统回路的蓄冷设备(310)一端的蓄冷腔室(311)开始安装，逐渐到安装至对应蓄冷系统回路(700)的蓄冷设备(310)另一端的蓄冷腔室(311)，完成水蓄冷模式到冰蓄冷模式的过渡；

所述基载主机制冷系统回路(100)、所述双工况主机制冷输出回路(400)、所述融冰输出回路(600)和所述蓄冷系统回路(700)用于向用户供冷。

2.可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，包括权利要求1所述的可动态蓄冷的区域供冷系统，还包括以下步骤：

确定所述基载制冷机组(110)的全天满负荷供冷量A，确定所述双工况制冷机组(210)的全天满负荷供冷量B，确定所述蓄冷设备(310)的冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量C，确定所述蓄冷设备(310)的水蓄冷模式的全天满负荷供冷量D，确定所述可动态蓄冷的区域供冷系统的全天满负荷供冷量E＝A+B+C，确定所述可动态蓄冷的区域供冷系统的全天实际负荷供冷量F，负荷率＝F/E；

以所述可动态蓄冷的区域供冷系统的实际负荷率分配到如下的对应阶段：

动态蓄水供冷阶段，负荷率≤D/E，所述蓄冰设备(310)为水蓄冷模式，通过所述蓄冷系统回路(700)对区域内用户供冷，关闭所述基载制冷机组(110)和所述双工况制冷机组(210)；

动态蓄冷切换供冷阶段，D/E＜负荷率≤C/E，所述蓄冷设备(310)逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式，先通过所述融冰输出回路(600)和所述蓄冷系统回路(700)对区域内用户供冷，逐渐过渡到经所述融冰输出回路(600)对区域内用户供冷，关闭所述基载制冷机组(110)和所述双工况制冷机组(210)；蓄冰供冷及基载制冷机组供冷阶段，C/E＜负荷率≤(A+C)/E，所述蓄冷设备(310)为冰蓄冷模式，打开所述基载制冷机组(110)，通过所述基载主机制冷系统回路(100)和所述融冰输出回路(600)对区域内用户供冷，关闭所述双工况制冷机组(210)；

蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段，(A+C)/E＜负荷率≤100％，所述蓄冷设备(310)为冰蓄冷模式，打开所述基载制冷机组(110)和所述双工况制冷机组(210)，通过所述基载主机制冷系统回路(100)、所述双工况主机制冷输出回路(400)和所述融冰输出回路(600)对区域内用户供冷。

3.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述动态蓄冷切换供冷阶段中，通过逐渐在所述蓄冷设备(310)的至少两个所述蓄冷腔室(311)中安装所述蓄冷盘管(312)，使所述蓄冷设备(310)逐渐由水蓄冷模式过渡到冰蓄冷模式。

4.根据权利要求3所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述蓄冷腔室(311)直列排布，所述蓄冷盘管(312)从对应所述双工况主机蓄冷系统回路(300)的所述蓄冷设备(310)一端的所述蓄冷腔室(311)开始安装，逐渐到安装至对应所述蓄冷系统回路(700)的所述蓄冷设备(310)另一端的所述蓄冷腔室(311)，完成水蓄冷模式到冰蓄冷模式的过渡。

5.根据权利要求2至4任一项所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述动态蓄冷切换供冷阶段中，水蓄冷模式和冰蓄冷模式的供冷比例按区域内用户的实际负荷率来定。

6.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述基载制冷机组(110)和所述双工况制冷机组(210)的全天满负荷供冷量之比为1：10；所述蓄冷设备(310)的水蓄冷模式和冰蓄冷模式的全天满负荷供冷量之比为1：3。

7.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述双工况制冷机组(210)在每日的0时至8时对蓄冷设备(310)供冷，使所述蓄冷设备(310)蓄冷。

8.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述蓄冰供冷及所述基载制冷机组供冷阶段中，所述基载制冷机组(110)在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。

9.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段中，所述基载制冷机组(110)在每日的0时至8时内的若干小时内供冷，所述双工况制冷机组(210)在每日的8时至24时内的若干小时内供冷。

10.根据权利要求2所述的可动态蓄冷的区域供冷方法，其特征在于，所述蓄冰供冷、基载制冷机组及双工况制冷机组供冷阶段后，随着负荷率的降低到动态蓄水供冷阶段或动态蓄冷切换供冷阶段，对应阶段的调整蓄冷方式或水蓄冷与冰蓄冷的比例。