CN111878946A - 一种城市地下管廊调峰蓄冷系统 - Google Patents

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李春雨
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张双益
曹子丕
王玮
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Abstract

本发明涉及一种城市地下管廊调峰蓄冷系统，所述蓄冷系统布置于城市地下综合管廊给水管廊中，包括带有多个用户入口的入口母管、多个并联的蓄冷模块以及带有多个用户出口的出口母管；所述蓄冷模块通过蓄冷模块入口阀与所述入口母管连接，所述蓄冷模块通过蓄冷模块出口阀与所述出口母管连接；所述蓄冷系统用于：当电网处于低负荷时，终端用户利用电网低价电进行制冷，将制冷机组制得的冷冻水通过所述入口母管上的用户入口流入所述蓄冷模块中；当电网处于尖峰负荷时，终端用户停止制冷，从所述出口母管上的用户出口获得低温水，用以平抑电网峰谷差。本发明能够帮助电网平抑峰谷负荷差，同时为终端用户节省制冷费用。

Description

一种城市地下管廊调峰蓄冷系统
技术领域
本发明属于水蓄冷技术领域，尤其涉及一种城市地下管廊调峰蓄冷系统。
背景技术
城市地下管廊即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。城市地下管廊的建设避免了由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观；降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用，保持了路面的完整性和各类管线的耐久性；便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。由于城市地下管廊管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。
由于城市地下管廊一次建设、长期使用的设计思想，目前城市地下管廊可利用空间一般均非常充裕，为未来管路的铺设及其他城市系统应用提供了大量空位。
蓄冷技术是利用物质的显热或者潜热特性储存冷量，在需要的时候将冷量释放出去供需求侧使用。主要分为水蓄冷技术、冰蓄冷技术、共晶盐蓄冷技术和气体水合物蓄冷技术。水蓄冷技术多利用电网峰谷电价的差异，用冷水机组夜间在水池内蓄冷，然后在高峰时段将储存的冷量释放到空调系统中。
水蓄冷技术利用峰谷电价差，在低谷电价时段将冷量存储在水中，在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷。当空调使用时间与非空调使用时间和电网高峰和低谷同步时，就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，达到节约电费的目的。此技术应用目前在分布式能源领域应用较广，优势是可以利用原有的蓄水设施、消防水池等，降低项目成本，同时可以实现储热和蓄冷两种用途。
目前城市应用场景下的水蓄冷技术应用较广泛，但是由于一般以单个用户系统为主，蓄冷容量有限，一般仅能维持单个用户自身需求，难以形成规模效应，对电网的削峰填谷作用不明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市地下管廊调峰蓄冷系统，针对城市应用场景下蓄冷技术无法规模化应用的问题，在城市地下综合管廊中设置大规模蓄冷管路系统，将多个具备蓄冷能力的终端用户系统接入地下管廊蓄冷系统，在电网负荷低时间内储备大量冷能并在电网负荷尖峰期释放，在电网负荷尖峰期减小大量制冷负荷，帮助电网平抑峰谷负荷差，同时为终端用户节省制冷费用。
本发明提供了一种城市地下管廊调峰蓄冷系统，所述蓄冷系统布置于城市地下综合管廊给水管廊中，包括带有多个用户入口的入口母管、多个并联的蓄冷模块以及带有多个用户出口的出口母管；
所述蓄冷模块通过蓄冷模块入口阀与所述入口母管连接，所述蓄冷模块通过蓄冷模块出口阀与所述出口母管连接；
所述蓄冷系统用于：
当电网处于低负荷时，终端用户利用电网低价电进行制冷，将制冷机组制得的冷冻水通过所述入口母管上的用户入口流入所述蓄冷模块中；
当电网处于尖峰负荷时，终端用户停止制冷，从所述出口母管上的用户出口获得低温水，用以平抑电网峰谷差。
进一步地，所述蓄冷系统还用于：
当需要检修时，使所述蓄冷模块入口阀和蓄冷模块出口阀处于关闭状态，用以从蓄冷系统中切除当前蓄冷模块。
进一步地，所述蓄冷系统还用于：
当需要扩充蓄冷系统容量，通过增加用户入口、用户出口以及蓄冷模块的数量进行蓄冷系统扩容。
借由上述方案，通过城市地下管廊调峰蓄冷系统，具有如下技术效果：
1)将蓄冷系统布置在城市综合管廊内，有效利用城市闲置空间资源，节省空间资源，不占用用户空间资源。
2)可根据需求灵活扩充蓄冷系统容量，不受场地限制，减小初始投资，提高投资效益。
3)蓄冷系统可接入多个制冷用户，形成规模效应，能源利用率高。
4)大规模应用本蓄冷系统可大大降低尖峰时刻制冷负荷，平抑电网峰谷差。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明城市地下管廊调峰蓄冷系统的结构示意图。
图中标号：
1-第一用户出口管；2-第二用户出口管；3、第三用户出口管；4-出口母管；5-蓄冷模块出口阀；6-蓄冷模块；7-蓄冷模块入口阀；8-入口母管； 9-第一用户入口管；10-第二用户入口管；11-第三用户入口管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种城市地下管廊调峰蓄冷系统，该系统布置于城市地下综合管廊给水管廊中，由带有用户入口的入口母管8、蓄冷模块6以及带有用户出口的出口母管4组成。其中入口母管8设置有第一用户入口管9、第二用户入口管10、第三用户入口管11，并可根据实际应用场景下可接入的用户数设置相应数量的入口。蓄冷模块6通过蓄冷模块入口阀7与入口母管8连接，通过蓄冷模块出口阀5与出口母管4连接。出口母管4设置有第一用户入口管1、第二用户入口管2、第三用户入口管3，并可根据实际应用场景下可接入的用户数设置相应数量的出口。
该蓄冷系统中包含若干个蓄冷模块6，各个蓄冷模块之间采用并联连接，当需要检修时，关闭蓄冷模块入口阀7和蓄冷模块出口阀5即可从蓄冷系统中切除当前模块；若需要扩充蓄冷系统容量，只需增加用户入口和出口以及蓄冷模块即可。
当电网处于低负荷时，终端用户利用电网低价电进行制冷，制冷机组制得的冷冻水通过入口母管8上的用户入口流入蓄冷模块6中；当电网处于尖峰负荷时，终端用户停止制冷，从设置在出口母管4上的用户出口获得低温水，从而达到平抑电网峰谷差的作用。
该城市地下管廊调峰蓄冷系统具有如下技术效果：
1)将蓄冷系统布置在城市综合管廊内，有效利用城市闲置空间资源，节省空间资源，不占用用户空间资源。
2)可根据需求灵活扩充蓄冷系统容量，不受场地限制，减小初始投资，提高投资效益。
3)蓄冷系统可接入多个制冷用户，形成规模效应，能源利用率高。
4)大规模应用本蓄冷系统可大大降低尖峰时刻制冷负荷，平抑电网峰谷差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种城市地下管廊调峰蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统布置于城市地下综合管廊给水管廊中，包括带有多个用户入口的入口母管(8)、多个并联的蓄冷模块(6)以及带有多个用户出口的出口母管(4)；
所述蓄冷模块(6)通过蓄冷模块入口阀(7)与所述入口母管(8)连接，所述蓄冷模块(6)通过蓄冷模块出口阀(5)与所述出口母管(4)连接；
所述蓄冷系统用于：
当电网处于低负荷时，终端用户利用电网低价电进行制冷，将制冷机组制得的冷冻水通过所述入口母管(8)上的用户入口流入所述蓄冷模块(6)中；
当电网处于尖峰负荷时，终端用户停止制冷，从所述出口母管(4)上的用户出口获得低温水，用以平抑电网峰谷差。
2.根据权利要求1所述的城市地下管廊调峰蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统还用于：
当需要检修时，使所述蓄冷模块入口阀(7)和蓄冷模块出口阀(5)处于关闭状态，用以从蓄冷系统中切除当前蓄冷模块。
3.根据权利要求1所述的城市地下管廊调峰蓄冷系统，其特征在于，所述蓄冷系统还用于：
当需要扩充蓄冷系统容量，通过增加用户入口、用户出口以及蓄冷模块的数量进行蓄冷系统扩容。
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