CN112628832A - 一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，主要用于具备集中供热条件的建筑群的区域供能，当建筑群中的各建筑用能单元均设置了本发明的分区式能源站，既能够满足建筑群的冬季集中供热需求，又能满足建筑群的夏季区域供冷需求。建筑群中的某个或多个分区式能源站，能够通过集中供热管道向其余的某个或多个分区式能源站提供冷冻水，也能够通过集中供热管道向其余的某个或多个分区式能源站获取冷冻水；以多个分区式能源站实现建筑群的区域供能，而非是建设大规模的集中能源站，降低了建筑群冷水机组及其配套设施的初投资，提高设备利用率及能源利用率。

Description

一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统
技术领域
本发明属于能源供给系统，具体涉及一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统。
背景技术
常规的建筑空调系统，是针对一个建筑用能单元设置制冷站，制备空调冷冻水，再通过循环水管道系统，向该建筑用能单元的空调末端系统提供冷冻水；对于一个建筑群而言，即需要各建筑用能单元自身配置制冷站，从而满足各建筑用能单元的空调需求。而区域供冷，是针对一个较大面积范围的建筑群设置集中的集中能源站，制备空调冷冻水，再通过循环水管道系统，向各建筑用能单元空调末端系统提供冷冻水。其中，建筑群中包含了多个单体建筑，一个单体建筑可能是一个建筑用能单元，也可能由于功能不同，分成多个建筑用能单元，而当几个单体建筑的功能相同且相邻时，也可能为一个建筑用能单元，总之，一定区域的建筑群中包含了多个建筑用能单元。
其中，建筑群中包含了多个单体建筑，一个单体建筑可能是一个建筑用能单元，也可能由于功能不同，分成多个建筑用能单元，而当几个单体建筑的功能相同且相邻时，也可能为一个建筑用能单元，总之，一定区域的建筑群中包含了多个建筑用能单元。
由于各建筑用能单元的空调负荷一般不会同时出现峰值，所以冷水机组的装机容量一般小于各建筑用能单元的空调负荷总和。根据《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》（2009），（1）关于常规空调系统的冷源设备选择，第6.1.5条：确定冷水机组的装机容量时，应充分考虑不同朝向和不同用途房间空调峰值负荷同时出现的机率，以及各建筑空调工况的差异，对空调负荷乘以小于1的修正系数，该修正系数一般可取0.70~0.90；建筑规模大时宜取下限，规模小时宜取上限；（2）关于区域供冷，第6.3.4条：进行容量计算时，应根据各分区的功能与用冷特点，确定同时使用系数及不保证率。一般情况下，同时使用系数宜取0.5~0.8。
可知常规空调系统的冷源设备选型修正系数一般可取0.70~0.90，而区域供冷的冷源设备选型修正系数（同时使用系数）宜取0.5~0.8，总体而言，用于区域供冷的冷源装机容量会小于各建筑用能单元分散设置冷源时的总装机容量，从而减少了冷水机组及其配套设施的初投资，也能够保持冷水机组在较高负荷率下工作，保持较高能效。
对于建筑群供冷的方案选择，从理论上来说，上述的区域供冷模式相比于各建筑用能单元分散设置冷水机组，具有较为明显的投资和运行优势，但在实践中仍存在较多问题，主要有：（1）集中能源站向各建筑用能单元输送空调冷冻水，需要新建输配空调冷冻水的供回水管，增加了系统投资；（2）较大面积范围的建筑群往往不是同时建成并投入使用，一般要经过数年的发展才能具备相应的规模，但区域供冷模式初期就需要规划相应的建设规模和设备投资，导致在区域建设初期的运行经济性较差，不利于投资回收。
对于冬季需要供热的地区，区域供冷可结合集中供热实现区域供能，并共用输配管网。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，主要用于向具备集中供热条件的建筑群进行区域供能，当建筑群中的各个建筑用能单元均设置了本发明的分区式能源站，既能够满足建筑群的冬季集中供热需求，又能够利用建筑群的集中供热管道实现各分区式能源站冷冻水互相联通，进而又能够实现建筑群的区域供冷，降低建筑群冷水机组及其配套设施的初投资，提高设备利用率及能源利用率。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：包括建筑用能单元、分区式能源站、集中供热给水管、集中供热回水管、第十截止阀、第十一截止阀，适用于具备集中供热条件的建筑群，且该建筑群所在的区域已配备了集中供热给水管和集中供热回水管，建筑群包含了多个建筑用能单元，且每个建筑用能单元配套建设一个分区式能源站；
集中供热给水管进水端设置有第十截止阀，集中供热回水管回水端设置有第十一截止阀，集中供热给水管和集中供热回水管之间并联了多个分区式能源站，各分区式能源站又连接着相对应的建筑用能单元，其中，任意两个分区式能源站与集中供热给水管、集中供热回水管能够形成闭合的循环管路；
分区式能源站内设置有集水器、第一循环水泵、板式换热器、第二循环水泵、分水器和冷水机组；
冬季供热时，在第一循环水泵驱动下，板式换热器从集中供热给水管取热，并向分水器输送热水，分水器再将热水分流至建筑用能单元中向建筑空调末端系统供热，放热后的热水汇流到集水器中，再回流到板式换热器中被加热；
夏季供冷时，集中供热给水管和集中供热回水管不再进行集中供热，第十截止阀、第十一截止阀均关闭，在第一循环水泵驱动下，冷水机组向分水器输送冷冻水，分水器再将冷冻水分流到建筑用能单元中向建筑供冷，吸热升温后的冷冻水汇流到集水器中，再返回到冷水机组中再次被冷却降温；
当某个分区式能源站的冷水机组提供的冷冻水流量大于所对应的建筑用能单元冷负荷需求时，在第二循环水泵的驱动下，该分区式能源站能够通过分水器将多余的冷冻水流量分流到集中供热给水管上，而其余的某个分区式能源站在自身的冷水机组提供的冷冻水流量小于相对应的建筑用能单元冷负荷需求时，可以从集中供热给水管上获取冷冻水到分水器中，再分流到建筑用能单元的空调末端系统中，补充所缺的冷冻水流量；
对于从集中供热给水管上获取冷冻水的分区式能源站，该分区式能源站的集水器则将同等流量的冷冻水再分流至集中供热回水管上；
对于向集中供热给水管输送冷冻水的分区式能源站，该分区式能源站的集水器则从集中供热回水管上获取同等流量的冷冻水。
所述的分区式能源站还包括空调末端系统回水管接口、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀、第五截止阀、空调末端系统给水管接口、第六截止阀、第七截止阀、第八截止阀、第九截止阀、逆止阀、集中供热给水管接口和集中供热回水管接口；
集中供热回水管接口连接着板式换热器高温侧出水端、第一截止阀，板式换热器高温侧进水端连接着第五截止阀，第一截止阀再连接着集水器，集水器进水端连接着第六截止阀，第六截止阀再连接着空调末端系统回水管接口；
集水器出水端连接着第三截止阀、第二截止阀，第三截止阀再连接着板式换热器低温侧进水端，板式换热器低温侧出水端连接着第一循环水泵进水端、第四截止阀，第四截止阀再连接着冷水机组出水端，冷水机组进水端连接着第二截止阀，第一循环水泵出水端连接着分水器进水端，分水器连接着第七截止阀、第九截止阀，第七截止阀连接着空调末端系统给水管接口，第九截止阀连接着第八截止阀、第二循环水泵进水端；
具有多个空调末端系统回水管接口和多个空调末端系统给水管接口，空调末端系统回水管接口与空调末端系统给水管接口数量保持一致，空调末端系统回水管接口、空调末端系统给水管接口用于和设置着该分区式能源站的建筑中不同的建筑用能单元连接；
集中供热给水管接口连接着第五截止阀、第八截止阀、逆止阀出水端，逆止阀进水端连接着第二循环水泵出水端；
集中供热给水管接口用于连接集中供热给水管，集中供热回水管接口用于连接集中供热回水管。
当第一截止阀连接着集水器的端口为进水端时，第九截止阀连接着分水器的端口为出水端；当第一截止阀连接着集水器的端口为出水端时，第九截止阀连接着分水器的端口为进水端；通过第一截止阀与通过第九截止阀的冷冻水流量相同，通过第六截止阀与通过第七截止阀的冷冻水流量相同。
冷水机组可以是螺杆式冷水机组、离心式冷水机组或者吸收式冷水机组，冷水机组数量可以是单台，也可以是多台共同使用。
TZZ-TZW≤120个供冷日时，认为各分区式能源站投入使用的时间相对统一，则第n个建筑用能单元的分区式能源站的冷水机组的总装机容量Vn=Qmn×K；
TZZ-TZW＞120个供冷日时，认为各分区式能源站投入使用的时间相对分散，则第n个建筑用能单元的分区式能源站的冷水机组的总装机容量Vn=Qmn×Kn；
Kn=Qn/Qmn，或者根据该建筑用能单元所服务的建筑业态的分散程度，Kn在0.7至0.9之间取值；
K=Q/（Qm1+Qm2……+Qm（n-1）+Qmn），或者根据建筑群中所有的建筑用能单元所服务的建筑业态的分散程度，K在0.5至0.8之间取值；
TZZ为建筑群中的建筑用能单元最早投入使用时间；
TZW为建筑群中的建筑用能单元最晚投入使用时间；
n为建筑群中建筑用能单元的个数；
Q为建筑群中所有的建筑用能单元的空调末端系统在建筑群的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Qn为第n个建筑用能单元的空调末端系统在该建筑用能单元的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Vn为第n个建筑用能单元的分区式能源站的冷水机组的总装机容量；
Qmn为第n个建筑用能单元的最大冷负荷；
K为建筑群的同时使用系数；
Kn为第n个建筑用能单元的同时使用系数。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，主要用于具备集中供热条件的建筑群的区域供能。当建筑群中的各建筑用能单元均设置了本发明的分区式能源站，并通过集中供热管道互相联通，既能够满足建筑群的冬季集中供热需求，又能够实现各分区式能源站的冷冻水互相联通，即建筑群中的某个或者多个分区式能源站，可以通过集中供热管道向其他的某个或者多个分区式能源站提供多余的冷冻水；各个分区式能源站之间的角色可以转变，既可以将自身多余的冷冻水输送到集中供热管道上，又可以在自身冷冻水不足时从集中供热管道上获取冷冻水，进而通过分区式能源站又可以实现建筑群的区域供冷。
进一步的，本发明通过分区式能源站就可以实现建筑群的区域供冷，相比于常规的区域供冷系统采用集中能源站的模式，即集中能源站统一生产冷冻水再输送到各个建筑用能单元，需要铺设由集中能源站到各建筑用能单元的冷冻水供回水管，而本发明在使用时，不需要再单独铺设用于输配冷冻水的供回水管，可直接利用已有的集中供热管道，此时的集中供热管道在夏季空调季正好处于不供热阶段，因此减少了区域供冷的管道投资。
进一步的，常规的区域供冷采用集中能源站的模式，集中能源站配置了建筑群的总冷水机组装机容量及其配套设备，占地规模较大，冷水机组及其配套设备一次性投资高，但在实际生活中，某个区域的建筑群是逐步形成的，建筑群中各建筑用能单元具有不同的建设时序，即投入运营、需要空调供冷的时序并不一致，而分区式能源站可以根据建筑群中各建筑用能单元的建设时序，与各建筑用能单元实现同步建设，不需要在建筑群开发初期，就按照建筑群的冷水机组的总装机容量进行大规模建设。
进一步的，本发明的区域供能系统中各建筑用能单元均设置了分区式能源站，当建筑群中的某个分区式能源站的冷水机组出现运行故障时，其他分区式能源站可共同承担该分区式能源站的冷冻水需求，对整体的运行产生的影响较小；而常规的空调系统模式，虽然各建筑用能单元均设置了分区式能源站，满足自身的供热和供冷需求，但是建筑群中的各分区式能源站没有进行互联，因此，一旦建筑群中某个分区式能源站中冷水机组出现运行故障，该建筑用能单元的空调末端系统将不能进行供冷，而其他分区式能源站的冷水机组往往都处于部分负荷下工作，仍然有制冷余量可以输出。
进一步的，常规的空调系统进行冷水机组选型时，冷水机组装机容量等于冷负荷乘以同时使用系数，建筑用能单元的同时使用系数一般可取0.70~0.90，而本发明的分区式能源站不仅仅为所在的建筑用能单元服务，是多个分区式能源站通过集中供热管道互联，整体上属于区域供冷，而区域供冷的同时使用系数一般可取0.5~0.8。可知，区域供冷系统的同时使用系数一般小于建筑用能单元的同时使用系数。因此，当区域内的建筑群统一建设并配置分区式能源站时，各分区式能源站的冷水机组选型可采用区域供冷的同时使用系数，降低了冷水机组的装机容量。
附图说明
图1为本发明的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统的示意图；
图2为本发明的分区式能源站的示意图；
图3为本发明的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统的具体使用示意图；
1为空调末端系统回水管接口，2为第一截止阀，3为集水器，4为第一循环水泵，5为第二截止阀，6为第三截止阀，7为第四截止阀，8为板式换热器，9为第五截止阀，10为空调末端系统给水管接口，11为第六截止阀，12为第七截止阀，13为第八截止阀，14为第九截止阀，15为逆止阀，16为第二循环水泵，17为分水器，18为冷水机组，19为集中供热给水管接口，20为集中供热回水管接口，21为建筑用能单元，22为分区式能源站，23为集中供热给水管，24为集中供热回水管，25为第十截止阀，26为第十一截止阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明总的构思是：提供一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，主要用于向具备集中供热条件的建筑群进行区域供能，当建筑群中的各个建筑用能单元均设置了本发明的分区式能源站，并通过集中供热管道互相联通，既能够满足建筑群的冬季集中供热需求，又能够实现各分区式能源站的冷冻水互相联通，实现建筑群的区域供冷，降低建筑群冷水机组及其配套设施的初投资，提高设备利用率及能源利用率。
为了详细说明本发明的技术内容以及构造和目的，下面结合附图进行具体介绍。
由图1可知，一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：包括建筑用能单元21、分区式能源站22、集中供热给水管23、集中供热回水管24、第十截止阀25、第十一截止阀26，适用于具备集中供热条件的建筑群，且该建筑群所在的区域已配备了集中供热给水管23和集中供热回水管24，建筑群包含了多个建筑用能单元21，且每个建筑用能单元21配套建设一个分区式能源站22；
集中供热给水管23进水端设置有第十截止阀25，集中供热回水管24回水端设置有第十一截止阀26，任意两个分区式能源站22与集中供热给水管23、集中供热回水管24能够形成闭合管路；
集中供热给水管23和集中供热回水管24之间并联了多个分区式能源站22，各分区式能源站22又连接着相对应的建筑用能单元21的空调末端系统。
由图2可知，分区式能源站22还包括空调末端系统回水管接口1、第一截止阀2、第二截止阀5、第三截止阀6、第四截止阀7、第五截止阀9、空调末端系统给水管接口10、第六截止阀11、第七截止阀12、第八截止阀13、第九截止阀14、逆止阀15、集中供热给水管接口19和集中供热回水管接口20；
集中供热回水管接口20连接着板式换热器8高温侧出水端、第一截止阀2，板式换热器8高温侧进水端连接着第五截止阀9，第一截止阀2再连接着集水器3，集水器3进水端连接着第六截止阀11，第六截止阀11再连接着空调末端系统回水管接口1；
集水器3出水端连接着第三截止阀6、第二截止阀5，第三截止阀6再连接着板式换热器8低温侧进水端，板式换热器8低温侧出水端连接着第一循环水泵4进水端、第四截止阀7，第四截止阀7再连接着冷水机组18出水端，冷水机组18进水端连接着第二截止阀5，第一循环水泵4出水端连接着分水器17进水端，分水器17连接着第七截止阀12、第九截止阀14，第七截止阀12连接着空调末端系统给水管接口10，第九截止阀14连接着第八截止阀13、第二循环水泵16进水端；
具有多个空调末端系统回水管接口1和多个空调末端系统给水管接口10，空调末端系统回水管接口1与空调末端系统给水管接口10数量保持一致，空调末端系统回水管接口1、空调末端系统给水管接口10用于和设置着该分区式能源站22的建筑中不同的空调末端系统连接；
集中供热给水管接口19连接着第五截止阀9、第八截止阀13、逆止阀15出水端，逆止阀15进水端连接着第二循环水泵16出水端；
集中供热给水管接口19用于连接集中供热给水管23，集中供热回水管接口20用于连接集中供热回水管24。
本发明的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统的使用方法如下：
由图1可知，对于一个区域的建筑群，存在A、B、C、D、E、F、G、H等两个以上建筑用能单元21，且该建筑群具备集中供热条件，已配备了集中供热给水管23和集中供热回水管24，集中供热给水管23和集中供热回水管24上并联了多个分区式能源站22，各分区式能源站22又连接着各建筑用能单元21的空调末端系统。当第十截止阀25、第十一截止阀26均关闭时，某个或多个分区式能源站22能够与其余的某个或多个分区式能源站22通过集中供热给水管23和集中供热回水管24，形成闭合的冷冻水循环回路。
本发明主要实现的功能有（1）区域供热；（2）区域供冷。
（1）区域供热
由图1可知，冬季供热时，各分区式能源站22的工作流程一致，热源来自集中供热管道。
由图1和图2可知，开启第十截止阀25、第十一截止阀26，再开启第六截止阀11、第七截止阀12、第五截止阀9，关闭第一截止阀2、第九截止阀14、第二截止阀5、第四截止阀7、第八截止阀13、第二循环水泵16、冷水机组18，最后开启第一循环水泵4。高温热水由集中供热给水管23流入分区式能源站22，经集中供热给水管接口19流入板式换热器8中参与换热，放热后的热水经集中供热回水管接口20回流到集中供热回水管24中；
在第一循环水泵4的驱动下，在板式换热器8中吸热升温后的热水，经第一循环水泵4进入分水器17中，分水器17中的热水经第七截止阀12、空调末端系统给水管接口10分流到各空调末端系统中放热，即向建筑用能单元21供热，放热后的水经空调末端系统回水管接口1、第六截止阀11汇集到集水器3中，集水器3中的水经第三截止阀6回流到板式换热器8中再次吸热升温。
（2）区域供冷
夏季供冷时，集中供热给水管23和集中供热回水管24均不需要输送热媒。此时，各分区式能源站22的工作流程可能不一致，主要存在两种供冷工况：第一种，分区式能源站22能够提供的冷量大于该分区式能源站22所在的建筑用能单元21的实时冷负荷，可以将多余的冷量输送到集中供热给水管23；第二种，分区式能源站22能够提供的冷量小于该分区式能源站22所在的建筑用能单元21的实时冷负荷，可以从集中供热给水管23上获取所缺的冷量，即第一种供冷工况下的分区式能源站22可以向第二种供冷工况下的分区式能源站22提供冷冻水。
如图3所示，本发明采用分区式能源站A向分区式能源站B提供冷冻水为示例具体分析，此时其余分区式能源站22只向相对应的空调末端系统供冷，不参与分区式能源站22之间的冷冻水互联。而实际运行中，也可以是“分区式能源站A、B向分区式能源站C提供冷冻水”、“分区式能源站A向分区式能源站B、C提供冷冻水”等情况，即区域内某个或多个分区式能源站22能够向其余的某个或多个分区式能源站22提供冷冻水，或者在各建筑用能单元21的冷负荷均不高时，各分区式能源站22仅需要向所对应的空调末端系统供冷。
分区式能源站A的供冷工况：
关闭第十截止阀25、第十一截止阀26，再关闭第五截止阀9、第三截止阀6、第八截止阀13，开启第一截止阀2、第六截止阀11、第七截止阀12、第九截止阀14、第二截止阀5、第四截止阀7，再开启第一循环水泵4、冷水机组18、第二循环水泵16。
在第一循环水泵4的驱动下，冷水机组18制取的冷冻水经第四截止阀7、第一循环水泵4进入分水器17中，分水器17中的冷冻水分成两部分，一部分冷冻水经第七截止阀12、空调末端系统给水管接口10分流到各空调末端系统中吸热，即向建筑用能单元21供冷，吸热后的冷冻水经空调末端系统回水管接口1、第六截止阀11汇集到集水器3中；在第二循环水泵16的驱动下，另一部分冷冻水经第九截止阀14、第二循环水泵16、逆止阀15、集中供热给水管接口19流入集中供热给水管23，同时，同流量的吸热升温后的冷冻水经集中供热回水管24流入分区式能源站A，经集中供热回水管接口20、第一截止阀2进入集水器3中；集水器3中的冷冻水经第二截止阀5再次回流到冷水机组18被冷却降温。
分区式能源站B的供冷工况：
关闭第十截止阀25、第十一截止阀26，再关闭第五截止阀9、第三截止阀6、第二循环水泵16，开启第一截止阀2、第六截止阀11、第七截止阀12、第九截止阀14、第二截止阀5、第四截止阀7、第八截止阀13，再开启第一循环水泵4、冷水机组18。
在第一循环水泵4的驱动下，冷水机组18制取的冷冻水经第四截止阀7、第一循环水泵4进入分水器17中，同时，集中供热给水管23的冷冻水经集中供热给水管接口19、第八截止阀13、第九截止阀14进入分水器17中，分水器17中的冷冻水经第七截止阀12、空调末端系统给水管接口10分流到各空调末端系统中吸热，即向建筑用能单元21供冷，吸热后的冷冻水经空调末端系统回水管接口1、第六截止阀11汇集到集水器3中，集水器3中的冷冻水分成两部分，一部分冷冻水经第二截止阀5再次回流到冷水机组18被冷却降温，另一部分冷冻水经第一截止阀2、集中供热回水管接口20流入集中供热回水管24，通过集中供热回水管24再次返回到分区式能源站A中。
其中，逆止阀15确保流动方向，当反方向流过来的水不能通过逆止阀15。
其中，当TZZ-TZW≤120个供冷日时，认为各分区式能源站22投入使用的时间相对统一，则第n个建筑用能单元21的分区式能源站22的冷水机组18的总装机容量Vn=Qmn×K；K=Q/Qm1+Qm2……+Qm（n-1）+Qmn，或者根据建筑群中所有的建筑用能单元21所服务的建筑业态的分散程度，K在0.5至0.8之间取值；
因为，建筑群的分区式能源站22最早投入使用时间与最晚投入使用时间不超过120个供冷日时，这说明各分区式能源站22投入使用的时间相对统一，可以在短期内形成有效的区域供冷模式，各分区式能源站22的冷水机组18可以按照建筑群的同时使用系数进行选型，因为不同建筑业态的建筑用能单元21的逐时冷负荷变化规律并不一致，冷负荷峰值时刻也不相同，建筑群的冷负荷峰值一定小于各建筑用能单元21的冷负荷峰值之和，即建筑群的同时使用系数更小，当采用区域供冷时，建筑群中所有的建筑用能单元21的冷负荷可以同时考虑，因此相比于各个建筑用能单元21按照自身的最大冷负荷进行冷水机组18选型，区域供冷所需的总的冷水机组18装机容量更小。这时，通过各分区式能源站22协同工作，自用冷冻水或者再分配冷冻水，能够满足各建筑用能单元21的冷负荷需求。
TZZ-TZW＞120个供冷日时，认为各分区式能源站22投入使用的时间相对分散，则第n个建筑用能单元21的分区式能源站22的冷水机组18的总装机容量Vn=Qmn×Kn；Kn=Qn/Qmn，或者根据该建筑用能单元21所服务的建筑业态的分散程度，Kn在0.7至0.9之间取值；
因为，建筑群的分区式能源站22最早投入使用时间与最晚投入使用时间超过120个供冷日时，这说明各分区式能源站22投入使用的时间相对分散，短时间内还不能形成有效的区域供冷模式，各分区式能源站22得先满足所对应的建筑用能单元21的冷负荷需求，所以各分区式能源站22的冷水机组18的装机容量应按照所在的建筑用能单元21的同时使用系数选型。
TZZ为建筑群中的建筑用能单元21最早投入使用时间；
TZW为建筑群中的建筑用能单元21最晚投入使用时间；
n为建筑群中建筑用能单元21的个数；
Q为建筑群中所有的建筑用能单元21的空调末端系统在建筑群的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Qn为第n个建筑用能单元21的空调末端系统在该建筑用能单元21的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Vn为第n个建筑用能单元21的分区式能源站22的冷水机组18的总装机容量；
Qmn为第n个建筑用能单元21的最大冷负荷；
K为建筑群的同时使用系数；
Kn为第n个建筑用能单元21的同时使用系数。

Claims (5)

1.一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：包括建筑用能单元（21）、分区式能源站（22）、集中供热给水管（23）、集中供热回水管（24）、第十截止阀（25）、第十一截止阀（26），适用于具备集中供热条件的建筑群，且该建筑群所在的区域已配备了集中供热给水管（23）和集中供热回水管（24），建筑群包含了多个建筑用能单元（21），且每个建筑用能单元（21）配套建设一个分区式能源站（22）；
集中供热给水管（23）进水端设置有第十截止阀（25），集中供热回水管（24）回水端设置有第十一截止阀（26），集中供热给水管（23）和集中供热回水管（24）之间并联了多个分区式能源站（22），各分区式能源站（22）又连接着相对应的建筑用能单元（21）的空调末端系统，其中，任意两个分区式能源站（22）与集中供热给水管（23）、集中供热回水管（24）能够形成闭合的循环管路；
分区式能源站（22）内设置有集水器（3）、第一循环水泵（4）、板式换热器（8）、第二循环水泵（16）、分水器（17）和冷水机组（18）；
冬季供热时，在第一循环水泵（4）驱动下，板式换热器（8）从集中供热给水管（23）取热，并向分水器（17）输送热水，分水器（17）再将热水分流至建筑用能单元（21）中向建筑空调末端系统供热，放热后的热水汇流到集水器（3）中，再回流到板式换热器（8）中被加热；
夏季供冷时，集中供热给水管（23）和集中供热回水管（24）不再进行集中供热，第十截止阀（25）、第十一截止阀（26）均关闭，在第一循环水泵（4）驱动下，冷水机组（18）向分水器（17）输送冷冻水，分水器（17）再将冷冻水分流到建筑用能单元（21）中向建筑供冷，吸热升温后的冷冻水汇流到集水器（3）中，再返回到冷水机组（18）中再次被冷却降温；
当某个分区式能源站（22）的冷水机组（18）提供的冷冻水流量大于所对应的建筑用能单元（21）冷负荷需求时，在第二循环水泵（16）的驱动下，该分区式能源站（22）能够通过分水器（17）将多余的冷冻水流量分流到集中供热给水管（23）上，而其余的某个分区式能源站（22）在自身的冷水机组（18）提供的冷冻水流量小于相对应的建筑用能单元（21）冷负荷需求时，可以从集中供热给水管（23）上获取冷冻水到分水器（17）中，再分流到建筑用能单元（21）的空调末端系统中，补充所缺的冷冻水流量；
对于从集中供热给水管（23）上获取冷冻水的分区式能源站（22），该分区式能源站（22）的集水器（3）则将同等流量的冷冻水再分流至集中供热回水管（24）上；
对于向集中供热给水管（23）输送冷冻水的分区式能源站（22），该分区式能源站（22）的集水器（3）则从集中供热回水管（24）上获取同等流量的冷冻水。
2.根据权利要求1所述的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：所述的分区式能源站（22）还包括空调末端系统回水管接口（1）、第一截止阀（2）、第二截止阀（5）、第三截止阀（6）、第四截止阀（7）、第五截止阀（9）、空调末端系统给水管接口（10）、第六截止阀（11）、第七截止阀（12）、第八截止阀（13）、第九截止阀（14）、逆止阀（15）、集中供热给水管接口（19）和集中供热回水管接口（20）；
集中供热回水管接口（20）连接着板式换热器（8）高温侧出水端、第一截止阀（2），板式换热器（8）高温侧进水端连接着第五截止阀（9），第一截止阀（2）再连接着集水器（3），集水器（3）进水端连接着第六截止阀（11），第六截止阀（11）再连接着空调末端系统回水管接口（1）；
集水器（3）出水端连接着第三截止阀（6）、第二截止阀（5），第三截止阀（6）再连接着板式换热器（8）低温侧进水端，板式换热器（8）低温侧出水端连接着第一循环水泵（4）进水端、第四截止阀（7），第四截止阀（7）再连接着冷水机组（18）出水端，冷水机组（18）进水端连接着第二截止阀（5），第一循环水泵（4）出水端连接着分水器（17）进水端，分水器（17）连接着第七截止阀（12）、第九截止阀（14），第七截止阀（12）连接着空调末端系统给水管接口（10），第九截止阀（14）连接着第八截止阀（13）、第二循环水泵（16）进水端；
具有多个空调末端系统回水管接口（1）和多个空调末端系统给水管接口（10），空调末端系统回水管接口（1）与空调末端系统给水管接口（10）数量保持一致，空调末端系统回水管接口（1）、空调末端系统给水管接口（10）用于和设置着该分区式能源站（22）的建筑中不同的空调末端系统连接；
集中供热给水管接口（19）连接着第五截止阀（9）、第八截止阀（13）、逆止阀（15）出水端，逆止阀（15）进水端连接着第二循环水泵（16）出水端；
集中供热给水管接口（19）用于连接集中供热给水管（23），集中供热回水管接口（20）用于连接集中供热回水管（24）。
3.根据权利要求2所述的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：当第一截止阀（2）连接着集水器（3）的端口为进水端时，第九截止阀（14）连接着分水器（17）的端口为出水端；当第一截止阀（2）连接着集水器（3）的端口为出水端时，第九截止阀（14）连接着分水器（17）的端口为进水端；通过第一截止阀（2）与通过第九截止阀（14）的冷冻水流量相同，通过第六截止阀（11）与通过第七截止阀（12）的冷冻水流量相同。
4.根据权利要求2所述的一种采用集中供热和分区式能源站的区域供能系统，其特征在于：冷水机组（18）可以是螺杆式冷水机组、离心式冷水机组或者吸收式冷水机组，冷水机组（18）数量可以是单台，也可以是多台共同使用。
5.根据权利要求1所述的一种采用集中供热和分区式能源站（22）的区域供能系统，其特征在于：TZZ-TZW≤120个供冷日时，认为各分区式能源站（22）投入使用的时间相对统一，则第n个建筑用能单元（21）的分区式能源站（22）的冷水机组（18）的总装机容量Vn=Qmn×K；
K=Q/（Qm1+Qm2……+Qm（n-1）+Qmn），或者根据建筑群中所有的建筑用能单元（21）所服务的建筑业态的分散程度，K在0.5至0.8之间取值；
TZZ-TZW＞120个供冷日时，认为各分区式能源站（22）投入使用的时间相对分散，则第n个建筑用能单元（21）的分区式能源站（22）的冷水机组（18）的总装机容量Vn=Qmn×Kn；
Kn=Qn/Qmn，或者根据该建筑用能单元（21）所服务的建筑业态的分散程度，Kn在0.7至0.9之间取值；
TZZ为建筑群中的建筑用能单元（21）最早投入使用时间；
TZW为建筑群中的建筑用能单元（21）最晚投入使用时间；
n为建筑群中建筑用能单元（21）的个数；
Q为建筑群中所有的建筑用能单元（21）的空调末端系统在建筑群的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Qn为第n个建筑用能单元（21）的空调末端系统在该建筑用能单元（21）的供冷高峰时段，单位时间内所消耗的冷量；
Vn为第n个建筑用能单元（21）的分区式能源站（22）的冷水机组（18）的总装机容量；
Qmn为第n个建筑用能单元（21）的最大冷负荷；
K为建筑群的同时使用系数；
Kn为第n个建筑用能单元（21）的同时使用系数。
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