CN112834260B

CN112834260B - 蓄能实验系统及控制方法

Info

Publication number: CN112834260B
Application number: CN202110155135.5A
Authority: CN
Inventors: 陈威宇; 蔡卫民; 戴杰
Original assignee: Zhejiang Dunan Thermal Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Dunan Thermal Technology Co Ltd
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2041-02-04
Also published as: CN112834260A

Abstract

本发明提供了一种蓄能实验系统及控制方法，蓄能实验系统包括蓄能系统、实验系统、冷量换热通道和热量换热通道，蓄能系统包括冷源和热源，冷源用于存储、输出和回收冷量，热源用于存储、输出和回收热量；实验系统通过冷量换热通道和冷源连接；实验系统通过热量换热通道和热源连接。采用该方案，蓄能系统可在电网低峰时蓄能，即冷源存储冷量，热源存储热量，并且蓄能系统可回收实验系统多余的冷量或热量，以在实验系统下次变工况时使用。因此该方案可减少能量损失，降低运行成本。

Description

蓄能实验系统及控制方法

技术领域

本发明涉及蓄能实验系统技术领域，具体而言，涉及一种蓄能实验系统及控制方法。

背景技术

为了满足空调行业的能效标准，各空调厂家需要大量的制冷制热测试，这些测试有着不同的工况，在测试过程中需频繁地进行着温度调节，且很大部分时间是在调节工况，这部分能耗是实验系统运行能耗最大的部分，同时频繁的散热也增加了建筑能耗。

发明内容

本发明提供了一种蓄能实验系统及控制方法，以减少实验系统的能量损失，节约能源。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种蓄能实验系统，包括：蓄能系统，所述蓄能系统包括冷源11和热源12，所述冷源11用于存储、输出和回收冷量，所述热源12用于存储、输出和回收热量；实验系统；冷量换热通道，所述实验系统通过所述冷量换热通道和所述冷源11连接；热量换热通道，所述实验系统通过所述热量换热通道和所述热源12连接。

进一步地，所述实验系统包括实验室21和空调设备，所述空调设备用于对所述实验室21制冷或制热；所述冷量换热通道包括第一制冷通道31，所述第一制冷通道31的两端分别和所述实验室21和所述冷源11连通，所述第一制冷通道31可通断地设置；所述热量换热通道包括第一制热通道32，所述第一制热通道32的两端分别和所述实验室21和所述热源12连通，所述第一制热通道32可通断地设置。

进一步地，所述实验室21、所述第一制冷通道31和所述第一制热通道32均为多个，多个所述第一制冷通道31和多个所述实验室21一一对应设置，多个所述第一制热通道32和多个所述实验室21一一对应设置。

进一步地，所述实验系统还包括控制室22，所述控制室22用于控制所述实验室21和所述空调设备；所述冷量换热通道还包括第二制冷通道33，所述第二制冷通道33的两端分别和所述控制室22和所述冷源11连通，所述第二制冷通道33可通断地设置；所述热量换热通道还包括第二制热通道34，所述第二制热通道34的两端分别和所述控制室22和所述热源12连通，所述第二制热通道34可通断地设置。

进一步地，所述冷量换热通道还包括第一风机，所述第一风机设置在所述第一制冷通道31内，所述第一风机可正反转；所述热量换热通道还包括第二风机，所述第二风机设置在所述第一制热通道32内，所述第二风机可正反转。

进一步地，所述空调设备包括室外机和室内机，所述室内机设置在所述实验室21内，所述室外机设置在所述实验室21外，所述蓄能实验系统还包括回收设备，所述冷源11通过所述回收设备和所述室外机连接以回收所述室外机的冷量，所述热源12通过所述回收设备和所述室外机连接以回收所述室外机的热量。

根据本发明的另一方面，提供了一种控制方法，用于控制上述的蓄能实验系统，所述实验室21外的环境温度为t1，所述冷源11的实时温度为t2’，所述实验室21内的实时温度为t4，所述实验室21需要的目标温度为t5，所述控制方法包括：当t2’＜t5＜t4时，所述第一制冷通道31连通，以使所述冷源11向所述实验室21输送冷量；当t5＜t2’＜t4时，所述第一制冷通道31断开，所述空调设备对所述实验室21制冷。

进一步地，所述热源12的实时温度为t3’，所述控制方法还包括：当t4＜t5＜t3’时，所述第一制热通道32连通，以使所述热源12向所述实验室21输送热量；当t4＜t3’＜t5时，所述第一制热通道32断开，所述空调设备对所述实验室21制热。

进一步地，所述控制方法还包括：当t5-2＜t4＜t5+2时，停止使用所述蓄能系统对所述实验室21换热，使用所述空调设备对所述实验室21换热，以使所述实验室21内的实时温度达到t5。

进一步地，所述热源12的实时温度为t3’，所述控制方法还包括：当t4＜t2’＜t5时，所述第一制冷通道31连通，以通过所述冷源11回收所述实验室21的冷量；当t5＜t3’＜t4时，所述第一制热通道32连通，以通过所述热源12回收所述实验室21的热量。

应用本发明的技术方案，提供了一种蓄能实验系统，蓄能实验系统包括蓄能系统、实验系统、冷量换热通道和热量换热通道，蓄能系统包括冷源和热源，冷源用于存储、输出和回收冷量，热源用于存储、输出和回收热量；实验系统通过冷量换热通道和冷源连接；实验系统通过热量换热通道和热源连接。采用该方案，蓄能系统可在电网低峰时蓄能，即冷源存储冷量，热源存储热量，并且蓄能系统可回收实验系统多余的冷量或热量，以在实验系统下次变工况时使用。因此该方案可减少能量损失，降低运行成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的蓄能实验系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、冷源；12、热源；21、实验室；22、控制室；31、第一制冷通道；32、第一制热通道；33、第二制冷通道；34、第二制热通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种蓄能实验系统，包括：蓄能系统，蓄能系统包括冷源11和热源12，冷源11用于存储、输出和回收冷量，热源12用于存储、输出和回收热量；实验系统；冷量换热通道，实验系统通过冷量换热通道和冷源11连接；热量换热通道，实验系统通过热量换热通道和热源12连接。

采用该方案，蓄能系统可在电网低峰时蓄能，即通过冷源11存储冷量，热源12存储热量，并且蓄能系统可回收实验系统多余的冷量或热量，以在实验系统下次变工况时使用。因此该方案可减少能量损失，降低运行成本。储能系统还包括温度传感器和控制器，温度传感器用于检测冷源11或热源12的温度。控制器用于控制冷源11或热源12以达到设定的温度。

在本实施例中，实验系统包括实验室21和空调设备，空调设备用于对实验室21制冷或制热；冷量换热通道包括第一制冷通道31，第一制冷通道31的两端分别和实验室21和冷源11连通，第一制冷通道31可通断地设置；热量换热通道包括第一制热通道32，第一制热通道32的两端分别和实验室21和热源12连通，第一制热通道32可通断地设置。这样可通过冷源11对实验室21快速制冷或回收实验室21的冷量，并可通过热源12对实验室21快速制热或回收实验室21的热量。其中，空调设备用于对实验室21进行精确温度调节。因此，通过该方案可实现对实验室21的能量回收利用，并且可以加快实验室21的工况调节。

具体的，实验室21、第一制冷通道31和第一制热通道32均为多个，多个第一制冷通道31和多个实验室21一一对应设置，多个第一制热通道32和多个实验室21一一对应设置。这样可分别控制每个实验室21，以满足多种实验需求。

进一步地，实验系统还包括控制室22，控制室22用于控制实验室21和空调设备；冷量换热通道还包括第二制冷通道33，第二制冷通道33的两端分别和控制室22和冷源11连通，第二制冷通道33可通断地设置；热量换热通道还包括第二制热通道34，第二制热通道34的两端分别和控制室22和热源12连通，第二制热通道34可通断地设置。这样蓄能系统还能够对控制室22进行换热，并且可回收控制室22中的冷量或热量。

在本实施例中，冷量换热通道还包括第一风机，第一风机设置在第一制冷通道31内，第一风机可正反转；热量换热通道还包括第二风机，第二风机设置在第一制热通道32内，第二风机可正反转。这样通过第一风机或第二风机可以加快空气流动，从而加快换热。而且，第一风机可正转或反转，这样可改变第一制冷通道31内的风向。第二风机可正转或反转，这样可改变第一制热通道32内的风向。

在另一未图示出的实施例中，冷量换热通道和热量换热通道采用冷媒换热，例如采用水换热。这样可以提高换热效率。

在另一实施例中，与上述实施例不同的是，空调设备包括室外机和室内机，室内机设置在实验室21内，室外机设置在实验室21外，蓄能实验系统还包括回收设备，冷源11通过回收设备和室外机连接以回收室外机的冷量，热源12通过回收设备和室外机连接以回收室外机的热量。这样蓄能系统还能够回收室外机的能量，减少能量浪费。

本发明的另一实施例提供了一种控制方法，用于控制上述的蓄能实验系统，实验室21外的环境温度为t1，冷源11的实时温度为t2’，实验室21内的实时温度为t4，实验室21需要的目标温度为t5，控制方法包括：当t2’＜t5＜t4时，第一制冷通道31连通，以使冷源11向实验室21输送冷量；当t5＜t2’＜t4时，第一制冷通道31断开，空调设备对实验室21制冷。采用该方案，蓄能系统可在电网低峰时蓄能，即通过冷源11存储冷量，热源12存储热量，并且蓄能系统可回收实验系统多余的冷量或热量，以在实验系统下次变工况时使用。因此该方案可减少能量损失，降低运行成本。

在本实施例中，热源12的实时温度为t3’，控制方法还包括：当t4＜t5＜t3’时，第一制热通道32连通，以使热源12向实验室21输送热量；当t4＜t3’＜t5时，第一制热通道32断开，空调设备对实验室21制热。这样蓄能系统可快速对实验室21制冷或制热，提高了实验室21的换热效率。

在本实施例中，控制方法还包括：当t5-2＜t4＜t5+2时，停止使用蓄能系统对实验室21换热，使用空调设备对实验室21换热，以使实验室21内的实时温度达到t5。即先通过蓄能系统对实验室21快速换热，然后使用空调设备对实验室21精确换热，从而使实验室21快速达到需要的精确温度。

在本实施例中，热源12的实时温度为t3’，控制方法还包括：当t4＜t2’＜t5时，第一制冷通道31连通，以通过冷源11回收实验室21的冷量；当t5＜t3’＜t4时，第一制热通道32连通，以通过热源12回收实验室21的热量。这样可通过蓄能系统回收实验室21的冷量或热量，减少了能量浪费，提高能量利用率。并且，储能系统还可在用电低峰时冷源11储藏冷量，热源12储藏热量，降低运行成本。

采用该方案，具有以下效果：可使用蓄能空调技术，在电网低峰时蓄能；实验室变工况时，回收实验结束时有效的冷量或热量；存储的冷热源用于新工况，实现高效节能变温；实现整个实验中心的温度控制，减少用空调及机组散热。

假设t2＝蓄能时冷源目标温度，t3＝蓄能时热源目标温度，t2和t3温度可根据后一天实验计划及热损失计算，在电网低峰时储备，从而降低运行成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种蓄能实验系统，其特征在于，包括：

蓄能系统，所述蓄能系统包括冷源（11）和热源（12），所述冷源（11）用于存储、输出和回收冷量，所述热源（12）用于存储、输出和回收热量；

实验系统；

冷量换热通道，所述实验系统通过所述冷量换热通道和所述冷源（11）连接；

热量换热通道，所述实验系统通过所述热量换热通道和所述热源（12）连接；

所述实验系统包括实验室（21）和空调设备，所述空调设备用于对所述实验室（21）制冷或制热；所述冷量换热通道包括第一制冷通道（31），所述第一制冷通道（31）的两端分别和所述实验室（21）和所述冷源（11）连通，所述第一制冷通道（31）可通断地设置；所述热量换热通道包括第一制热通道（32），所述第一制热通道（32）的两端分别和所述实验室（21）和所述热源（12）连通，所述第一制热通道（32）可通断地设置，其中，所述冷源（11）和所述热源（12）对所述实验室（21）快速制冷或制热，所述空调设备对所述实验室（21）进行精确温度调节；

所述实验系统还包括控制室（22），所述控制室（22）用于控制所述实验室（21）和所述空调设备；所述冷量换热通道还包括第二制冷通道（33），所述第二制冷通道（33）的两端分别和所述控制室（22）和所述冷源（11）连通，所述第二制冷通道（33）可通断地设置；所述热量换热通道还包括第二制热通道（34），所述第二制热通道（34）的两端分别和所述控制室（22）和所述热源（12）连通，所述第二制热通道（34）可通断地设置；

所述空调设备包括室外机和室内机，所述室内机设置在所述实验室（21）内，所述室外机设置在所述实验室（21）外，所述蓄能实验系统还包括回收设备，所述冷源（11）通过所述回收设备和所述室外机连接以回收所述室外机的冷量，所述热源（12）通过所述回收设备和所述室外机连接以回收所述室外机的热量，所述蓄能系统可回收所述实验系统多余的冷量或热量。

2.根据权利要求1所述的蓄能实验系统，其特征在于，所述实验室（21）、所述第一制冷通道（31）和所述第一制热通道（32）均为多个，多个所述第一制冷通道（31）和多个所述实验室（21）一一对应设置，多个所述第一制热通道（32）和多个所述实验室（21）一一对应设置。

3.根据权利要求1所述的蓄能实验系统，其特征在于，

所述冷量换热通道还包括第一风机，所述第一风机设置在所述第一制冷通道（31）内，所述第一风机可正反转；

所述热量换热通道还包括第二风机，所述第二风机设置在所述第一制热通道（32）内，所述第二风机可正反转。

4.一种控制方法，用于控制权利要求1至3中任一项所述的蓄能实验系统，其特征在于，所述实验室（21）外的环境温度为t1，所述冷源（11）的实时温度为t2’，所述实验室（21）内的实时温度为t4，所述实验室（21）需要的目标温度为t5，所述控制方法包括：

当t2’＜t5＜t4时，所述第一制冷通道（31）连通，以使所述冷源（11）向所述实验室（21）输送冷量；

当t5＜t2’＜t4时，所述第一制冷通道（31）断开，所述空调设备对所述实验室（21）制冷。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述热源（12）的实时温度为t3’，所述控制方法还包括：

当t4＜t5＜t3’时，所述第一制热通道（32）连通，以使所述热源（12）向所述实验室（21）输送热量；

当t4＜t3’＜t5时，所述第一制热通道（32）断开，所述空调设备对所述实验室（21）制热。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当t5-2＜t4＜ t5+2时，停止使用所述蓄能系统对所述实验室（21）换热，使用所述空调设备对所述实验室（21）换热，以使所述实验室（21）内的实时温度达到t5。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述热源（12）的实时温度为t3’，所述控制方法还包括：

当t4＜t2’＜t5时，所述第一制冷通道（31）连通，以通过所述冷源（11）回收所述实验室（21）的冷量；

当t5＜t3’＜t4时，所述第一制热通道（32）连通，以通过所述热源（12）回收所述实验室（21）的热量。