CN116817380B - 区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统 - Google Patents

区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括建筑物以及第一制冷部。建筑物包括建筑本体以及制冷设备,制冷设备用于对建筑本体内的空间进行制冷,制冷设备具有第一工作状态以及第二工作状态。第一制冷部配置成在第一时间段进行蓄冷、在第二时间段进行供冷。第一时间段与第二时间段相邻,且第一时间段包括与第二时间段相邻的第一预设时间段,第一制冷部配置成在第一预设时间段内对制冷设备进行供冷,制冷设备获取冷量后对建筑本体进行供冷。本申请的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统使建筑物蓄冷,以提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的经济效益。

Description

区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统
技术领域
本发明涉及储能技术领域,特别是涉及区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统。
背景技术
近年来,随着可再生能源大规模使用以及交互式设备大规模投入,结合可再生能源拥有的波动性以及不确定性的特点,针对电动汽车、分布式电源等交互式设备,电力系统将呈现高比例可再生能源、高比例电力电子化的特点。因此,电力系统在供需平衡、系统调节、稳定特性、配网运行、控制保护和建设成本等方面都将发生显著变化,如何调配峰谷分时电价是使用电力系统的关键。
峰谷分时电价是按高峰用电和低谷用电分别计算电费的一种电价制度,其中高峰用电的电价高于低谷用电的电价。高峰用电一般指用电单位集中、供电紧张时的用电,高峰用电在白天,收费标准较高;低谷用电一般指用电单位较少、供电较充足时的用电,低谷用电在夜间,收费标准较低。实行峰谷电价有利于促使用电单位错开用电时间,充分利用设备和能源。为了实现以新能源为主体的新型电力系统的负荷平衡,蓄能技术发挥了重要作用。
在当今社会,建筑结构多种多样,其中以民用建筑、商用建筑以及办公用建筑为主,伴随社会发展,办公用建筑呈现出工作日人流量大、在高峰段以及低谷段的人流量差异大与建筑群聚的特点。办公用建筑包括建筑内部的墙体、楼板、家居及室内空气等建筑实体,因办公用建筑的特点,建筑实体中家具多为办公用桌椅,办公用桌椅占用较大空间。尤其是包含制冷系统的办公建筑,其建筑结构包括较好的密闭性以及隔热性,以保证建筑物内的冷量减少流失。
发明内容
本申请提供区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统利用建筑物进行蓄冷,以提升所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的蓄冷率,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的经济效益。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:本实施例提供一种区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,包括:
建筑物,所述建筑物包括建筑本体以及制冷设备,所述制冷设备用于对所述建筑本体内的空间进行制冷,所述制冷设备具有第一工作状态以及第二工作状态;
第一制冷部,所述第一制冷部连接于所述制冷设备,在所述制冷设备的所述第一工作状态下,所述第一制冷部用于对所述制冷设备进行直接供冷,且所述第一制冷部的蓄冷的冷量用于对所述制冷设备进行供冷,在所述制冷设备的所述第二工作状态下,所述第一制冷部用于对所述制冷设备进行供冷,第一制冷部配置成在第一时间段内通过电能进行蓄冷、在第二时间段用于与所述制冷设备进行供冷,所述第一时间段的电价低于所述第二时间段的电价;
其中,所述第一时间段与所述第二时间段相邻,且所述第一时间段包括与所述第二时间段相邻的第一预设时间段,所述第一制冷部配置成在所述第一预设时间段内对所述制冷设备进行供冷,所述制冷设备获取冷量后对所述建筑本体进行供冷。
在一些实施例中,所述第一时间段为23:00至次日7:00,所述第二时间段为7:00至23:00。
在一些实施例中,所述第一预设时间段的时长为3小时,所述第一预设时间段为4:00至7:00。
在一些实施例中,所述制冷设备具有第一制冷功率以及第二制冷功率,在所述制冷设备的所述第一工作状态下,所述制冷设备以所述第一制冷功率进行制冷,所述第一预设时间段包括与所述第二时间段之间间隔的第二预设时间段,在所述制冷设备的所述第二工作状态下,且在所述第二预设时间段中,所述制冷设备以所述第二制冷功率进行制冷,在所述第一预设时间段除去所述第二预设时间段中,所述制冷设备以所述第一制冷功率进行制冷,所述第二制冷功率大于所述第一制冷功率。
在一些实施例中,所述第二预设时间段的时长为1小时,所述第二预设时间段为4:00至5:00。
在一些实施例中,在所述第二时间段内,所述第一制冷部具有第三制冷功率,所述第一制冷部用于对所述制冷设备以所述第三制冷功率进行供冷,所述第三制冷功率的恒定不变。
在一些实施例中,所述建筑本体包括建筑外墙,所述建筑外墙用以隔热;或,所述建筑本体包括玻璃外墙,所述玻璃外墙用以隔热。
在一些实施例中,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括多个所述建筑物,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统用于提供冷量于各所述制冷设备。
在一些实施例中,所述建筑物包括消防水池,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括第二制冷部,所述消防水池分别连接于所述制冷设备、所述第一制冷部以及所述第二制冷部,在所述第二时间段,所述制冷设备用于与所述消防水池通过间壁式热交换进行供冷;
所述第一时间段包括与所述第二时间段之间间隔的第三预设时间段,在所述第三预设时间段中,所述第二制冷部用于与所述消防水池通过直接接触式热交换进行供冷;
所述第一时间段包括在所述第一时间段中除去所述第三预设时间段的第四预设时间段,所述第四预设时间段中,所述第一制冷部用于与所述消防水池通过间壁式热交换进行供冷。
在一些实施例中,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括多个所述建筑物的所述制冷设备以及所述消防水池。
与现有技术相比,本申请的有益效果是:
本申请实施例提供了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括建筑物以及第一制冷部,建筑物包括建筑本体以及制冷设备。建筑物包括有墙体、楼板、家居及室内空气等实体设施,实体设施具有一定的热惰性,可以存储冷量。第一制冷部供冷于制冷设备。制冷设备可获取第一制冷部的冷量,且制冷设备可获取冷量以用于传递给建筑物。因建筑物有一定的热惰性,即建筑物可进行蓄冷和释冷,故建筑物受到的冷量可以存储于建筑物中,也可释放蓄冷的冷量。预设时间段位于低谷段包括与非低谷段相邻的时间段,若建筑物在预设时间段进行蓄冷,则建筑物的蓄冷的冷量保持可至非低谷段,并且在非低谷段建筑物可进行释冷。建筑物蓄冷以在不增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的初投资的情况下,增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的蓄冷率,提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的经济效益。
在区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的发展中,为了防止建筑本体的所需冷量无法满足,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统往往通过增加的更多的制冷机,以使第一制冷部的制冷能力大于建筑本体需求的冷量,则有第一制冷部的蓄冷速率大于第一制冷部的蓄冷的需求速率,故减少了第一制冷部的蓄冷所需的时间,而第一制冷部不需要蓄冷的时间可以用于对建筑本体进行供冷,以使建筑本体蓄冷。此外,区域供冷的用户往往是线性增长的,而区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统中的第一制冷部往往是分阶段建设的,且提前于用户的用冷需求。因此,在用户用冷需求逐渐增长的过程中,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的第一制冷部的制冷能力往往是富余的。即在制冷设备的第二工作状态下,第一制冷部可以通过制冷设备使建筑本体蓄冷,以在不增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的初投资的情况下,进一步增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的蓄冷率,进一步提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本申请一种实施例提供的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的示意图;
图2是本申请一种实施例提供的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的示意图;
图3是本申请一种实施例提供的蓄冷系统的日蓄冷量以及日释冷量的示意图
图4是本申请一种实施例提供的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的示意图。
附图标记:
10-区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统;
100-建筑物;110-建筑本体;120-制冷设备;130-消防水池;
200-第一制冷部;
300-能源部;
400-第二制冷部;
A-第一时间段,B-第二时间段,C-第一预设时间段,D-第二预设时间段,E-第三预设时间段,F-第四预设时间段。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
此外,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”、“且/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
在当今社会,建筑结构多种多样,其中以民用建筑、商用建筑以及办公用建筑为主,伴随社会发展,办公用建筑呈现出工作日人流量大、在高峰段以及低谷段的人流量差异大与建筑群聚的特点。办公用建筑包括建筑内部的墙体、楼板、家居及室内空气等建筑实体,因办公用建筑的特点,建筑实体中家具多为办公用桌椅,办公用桌椅占用较大空间。尤其是包含制冷系统的办公建筑,其建筑结构包括较好的密闭性以及隔热性,以保证建筑物内的冷量减少流失。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10,参见图1,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括建筑物100以及第一制冷部200,建筑物100连接于第一制冷部200,第一制冷部200用于提供冷量于建筑物100,以满足建筑物100所需的冷量。区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的供冷能力受影响于区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率,而蓄冷率受影响于区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的初投资。区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的初投资增加,第一制冷部200容量增加,第一制冷部200的蓄冷的总冷量增加,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率提高,所需运行费用降低。区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的初投资减小,第一制冷部200容量降低,第一制冷部200的蓄冷的总冷量降低,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率降低,所需运行费用提高。
建筑物100包括建筑本体110以及制冷设备120。建筑本体110包括有墙体、楼板、家居及室内空气等实体设施,实体设施可以存储冷量,即实体设施具有一定的热惰性,故建筑本体110具有一定的热惰性。因建筑本体110具有一定热惰性,建筑本体110可进行蓄冷和释冷,故建筑本体110获得的冷量可存储于建筑本体110中,且建筑本体110可以将蓄冷的冷量释放。在第一时间段A内,建筑本体110进行蓄冷,在第二时间段B内,建筑本体110进行释冷。通过建筑本体110进行蓄冷,增加了建筑本体10的蓄冷率,且在不增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的初投资的情况下,降低了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的运行费用,以降低区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的总开销费用,且提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率,提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。制冷设备120与建筑本体110连接,制冷设备120用于提供冷量于建筑本体110,使建筑本体110获得冷量进行蓄冷,或满足建筑本体110的对冷量的需求。建筑本体110的蓄冷在不需要提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的初投资的情况下,使区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率提升,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。制冷设备120具有第一工作状态以及第二工作状态,在不同的工作状态下,制冷设备120获得的冷量来源不同。
第一制冷部200连接于制冷设备120,第一制冷部200可以用于制冷以及蓄冷,且第一制冷部200可以提供第一制冷部200蓄冷的冷量给制冷设备120,使制冷设备120提供来源于第一制冷部200的冷量给建筑本体110。其中,第一制冷部200制造产生的冷量不经过蓄冷,而直接给予制冷设备120的供冷方法为直接供冷,通过制冷设备120的蓄冷的释冷冷量给予制冷设备120的供冷方法为间接供冷。直接供冷与间接供冷可同时进行。由于间接供冷中蓄冷会使冷量损失,在电价相同时,直接蓄冷的经济效益大于间接蓄冷的经济效益。在制冷设备120的第一工作状态下,第一制冷部200用于对制冷设备120进行供冷,且第一制冷部200的蓄冷的冷量用于对制冷设备120进行供冷。在制冷设备120的第二工作状态下,制冷设备120配置成获取第一制冷部的供冷后进行制冷。根据峰谷分时电价,时间分为低谷段以及非低谷段,非低谷用电的电价高于低谷用电的电价。低谷段设为第一时间段A,非低谷段设为第二时间段B,故第一时间段A的电价低于第二时间段B的电价。第一制冷部200配置成在第一时间段A内通过电能进行蓄冷、在第二时间段B用于与制冷设备120进行供冷。第一制冷部200通过在第一时间段A进行蓄冷,由于第一时间段A的电价低于第二时间段B的电价,使第一制冷部200中蓄冷的冷量的经济效益较高,第一制冷部200又通过第二时间段B进行供冷,使第一制冷部200在用电高峰的非低谷段释冷。相比于在第二时间段B通过电能进行制冷,第一制冷部200减少了运行费用,提升了蓄冷率,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。在一些实施例中,制冷设备120还具有第三工作状态。在制冷设备120的第三工作状态下,第一制冷部200的蓄冷冷量进行释冷用于对制冷设备120进行供冷。第三工作状态用于第一制冷部200的蓄冷冷量满足筑本体110所需的冷量时。
第一制冷部200的制冷速率通常与第一制冷部200的供冷需求有关,当第一制冷部200的供冷需求提升时,第一制冷部200也需要通过增加制冷机等方法提升制冷速率。同时第一制冷部200的蓄冷速率也提升,且第一制冷部200的供冷需求提升,即第一制冷部200的蓄冷的需求速率也相应提升,第一制冷部200的蓄冷的效率不变。在一些实施例中,由于增加的制冷机的产生的冷量大于第一制冷部200的供冷需求的冷量,使第一制冷部200的蓄冷速率大于第一制冷部200的蓄冷的需求速率,故减少了第一制冷部200的蓄冷所需的时间,而第一制冷部200不需要蓄冷的时间可以用于对建筑本体110进行供冷,以使建筑本体110蓄冷。即在制冷设备120的第二工作状态下,第一制冷部200可以通过制冷设备120使建筑本体110蓄冷。
建筑本体110具有一定的热惰性,可以进行蓄冷,但随着蓄冷的时间提升,通过与环境的热交换,建筑本体110中蓄冷的冷量减少,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益降低。第一时间段A与第二时间段B相邻,则设第一预设时间段C,第一时间段A包括与第二时间段B相邻的第一预设时间段C,在第一预设时间段C内,第一制冷部200配置成对制冷设备120进行供冷,制冷设备120获取冷量后对建筑本体110进行供冷,使建筑本体110进行蓄冷,第一预设时间段C相邻于第二时间段B,即建筑本体110的蓄冷时间相邻于建筑本体110的释冷时间,使建筑本体110的蓄冷时间减少。在第一预设时间段C内,建筑本体110进行蓄冷,减少建筑本体110的蓄冷时间,建筑本体110蓄冷的冷量可以保持于建筑本体110中,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益提升,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
参见图3,低谷段为夜间电网负荷较低的时间段,非低谷段为白天工作时间段。在一些实施例中,低谷段包括23:00至次日7:00,非低谷段包括7:00至23:00,其中23:00至次日7:00的电价低于7:00至23:00的电价。在23:00至次日7:00时,第一制冷部200配置成通过电能进行蓄冷,在7:00至23:00时,第一制冷部200配置成对制冷设备120进行供冷。
第一预设时间段C过长,建筑本体110与环境的热交换时间增加,使建筑本体110中蓄冷的冷量减少,建筑本体110进行蓄冷的冷量过少,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益降低。第一预设时间段C过短,第一制冷部200提供给建筑本体110的冷量过少,使建筑本体110进行蓄冷的冷量过少,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益降低。故,第一预设时间段C适中,使建筑本体110与环境的热交换时间减少,且第一制冷部200提供给建筑本体110的冷量增加,使建筑本体110进行蓄冷的冷量的速率提升,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益提升。在一些实施例中,第一预设时间段C的时间长度包括1小时至3小时,示例性地,第一预设时间段C可以为1小时、2小时或3小时。在一些实施例中,第一预设时间段C为3小时。进一步地,参见图3,第一预设时间段C为4:00至7:00,使建筑本体110的蓄冷时间与第一预设时间段C相同,减少建筑本体110的蓄冷时间,建筑本体110蓄冷的冷量可以保持于建筑本体110中,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益提升,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
在一些实施例中,制冷设备120具有第一制冷功率以及第二制冷功率,在制冷设备120的第一工作状态下,制冷设备120以第一制冷功率进行制冷,第一制冷功率满足建筑本体110的供冷需求。第一预设时间段C包括与第二时间段B间隔的第二预设时间段D,在制冷设备120的第二工作状态下,且在第二预设时间段D中,制冷设备120以第二制冷功率进行制冷,第二制冷功率满足建筑本体110的供冷需求。在第一预设时间段C除去第二预设时间段D中,制冷设备120以第一制冷功率进行制冷,以满足建筑本体110的供冷需求。为了减少第一时间段A的时长,第二制冷功率大于第一制冷功率,在第二预设时间段D中制冷设备120供给建筑本体110的冷量较大,制冷设备120供冷的速率增加,由于建筑本体110的蓄冷的冷量不变,第一预设时间段C的时长减少,建筑本体110与环境的热交换时间减少,建筑本体110的冷量的流失减少,建筑本体110进行蓄冷的冷量的速率提升,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
第二预设时间段D过长,制冷设备120以第二制冷功率进行制冷时间增加,第二预设时间段D与第二时间段B的间隔减少,在第二时间段B前,制冷设备120供冷的速率过高,影响在第二时间段B中的建筑本体110中用户的日常工作。第二预设时间段D过短,制冷设备120以第二制冷功率进行制冷时间减少,通过第二制冷功率给建筑本体110的冷量过少,第一预设时间段C增加,建筑本体110与环境的热交换时间增加,建筑本体110的冷量的流失增加,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益降低。故,第二预设时间段D适中,制冷设备120以第二制冷功率进行制冷时间适中,使第二预设时间段D与第二时间段B的间隔适中,且第二制冷功率给建筑本体110的冷量增加,使建筑本体110进行蓄冷的冷量的速率提升,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益提升。在一些实施例中,第二预设时间段D的时间长度包括20分钟至60分钟,示例性地,第二预设时间段D可以为20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟。在一些实施例中,第二预设时间段D为1小时。进一步地,第二预设时间段D设为4:00至5:00,建筑本体110的蓄冷时间与第一预设时间段C相同,减少建筑本体110的蓄冷时间,建筑本体110蓄冷的冷量可以保持于建筑本体110中,使建筑本体110进行蓄冷的经济效益提升,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
在第二时间段B内,第一制冷部200的蓄冷的冷量进行释冷用于对制冷设备120进行供冷,以对建筑本体110进行供冷,且制冷设备120配置成获取第一制冷部200直接供冷的冷量以及第一制冷部200的蓄冷进行释冷的冷量后对建筑本体110进行供冷,且建筑本体110的蓄冷的冷量进行释冷,以对建筑本体110进行供冷。在第二时间段B内,建筑本体110接受的冷量来自于第一制冷部200的制冷的冷量、第一制冷部200蓄冷进行释冷的冷量以及建筑本体110的蓄冷的冷量。其中,建筑本体110的蓄冷的冷量恒定,不可以随时间进行调整。故区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10通过调整第一制冷部200的制冷功率以及第一制冷部200蓄冷进行释冷的速率,对提供给建筑本体110的冷量进行调整,以满足在不同时间段中建筑本体110的冷量需求。通过对不同供冷方式的供冷速率进行调整,以防止供冷的冷量过大,冷量浪费,且防止供冷的冷量过小,使冷量不足以满足建筑本体110的冷量需求。第一制冷部200设有第三制冷功率,在第二时间段B内,第一制冷部200用于对制冷设备120以第三制冷功率进行供冷,以对建筑本体110进行供冷,以满足建筑本体110所需的冷量。在一些实施例中,第三制冷功率的恒定不变,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10通过调整第一制冷部200蓄冷的释冷速率,调整制冷设备120制冷功率,对提供给建筑本体110的冷量进行调整,以减少了调整建筑本体110的冷量的步骤的复杂程度,提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。在一些实施例中,制冷设备120获取第一制冷部200蓄冷的释冷冷量产生的制冷功率的恒定不变,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10通过调整第三制冷功率,对提供给建筑本体110的冷量进行调整,以减少了调整建筑本体110的冷量的步骤的复杂程度,提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
建筑物100包括民用建筑,商用建筑以及办公用建筑等不同使用功能的建筑,建筑物100包括建筑内部的墙体、楼板、家居及室内空气等建筑实体,建筑实体占用了建筑空间,使建筑物100有的蓄冷能力。对于办公用建筑物100,由于建筑物100的日常工作需求,办公用建筑物100的制冷设备120运行时间长,为了降低制冷设备120的能耗,办公用建筑物100包括建筑外部墙体,外部墙体具有的隔热能力,办公用建筑物100与外界隔热能力强,以提升制冷设备120的经济效益。办公用建筑物100具有较高的蓄冷能力以及隔热能力,使建筑物100具有较高的热惰性。在一些实施例中,为了提高热惰性,办公用的建筑本体110包括建筑外墙或玻璃外墙,建筑外墙以及玻璃外墙用以隔热,使办公用建筑本体110的隔热能力提升,降低办公用建筑本体110蓄冷的冷量的流失,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
参见图2,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括多个建筑物100,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10用于提供冷量于各制冷设备120。各建筑物100包括多个建筑本体110以及多个制冷设备120。第一制冷部200分别连接于各制冷设备120,各制冷设备120分别连接于各建筑本体110,各制冷设备120与各建筑本体110一一对应。第一制冷部200可分别作用于各制冷设备120,使第一制冷部200对各制冷设备120进行供冷,使得各制冷设备120可以进行释冷,对建筑本体110进行供冷。进一步的,第一制冷部200连接于各制冷设备120,各制冷设备120独立运作,即当部分制冷设备120停止获取第一制冷部200提供的冷量时,其余的各制冷设备120不受影响,可以继续获取第一制冷部200提供的冷量,各制冷设备120的经济效益不受影响。进一步的,第一制冷部200连接于各制冷设备120,各制冷设备120独立运作,即当部分制冷设备120的获取第一制冷部200提供的冷量的制冷功率调整时,其余的各制冷设备120不受影响,可以继续获取第一制冷部200提供的冷量,且第一制冷部200对其余的各制冷设备120提供的制冷功率不变,各制冷设备120的经济效益不受影响。
参见图3,进一步的,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括能源部300,在低谷段包括23:00至次日7:00,非低谷段包括7:00至23:00,第一预设时间段C包括4:00至7:00,第二预设时间段D包括4:00至5:00。在4:00至5:00中,第一制冷部200进行蓄冷,且第一制冷部200以第二制冷功率供冷于的制冷设备120,制冷设备120用于提供冷量于建筑本体110,使建筑本体110进行蓄冷。在5:00至7:00中,第一制冷部200进行蓄冷,且第一制冷部200以第一制冷功率供冷于的制冷设备120,制冷设备120用于提供冷量于建筑本体110,以使建筑本体110进行蓄冷,且第二制冷功率大于第一制冷功率。在7:00至10:00中,建筑本体110进行释冷,且随着建筑本体110中蓄冷的冷量降低,建筑本体110的释冷冷量减少。在7:00至23:00中,第一制冷部200进行释冷于制冷设备120,且第一制冷部200释冷的功率不变,制冷设备120用于提供第一制冷部200的冷量于建筑本体110。在7:00至23:00中,制冷设备120配置成获取第一制冷部200制冷产生的冷量以及第一制冷部200的蓄冷的释冷冷量后提供冷量于建筑本体110。在23:00至次日4:00中,第一制冷部200进行蓄冷。
参见图4,在一些实施例中,建筑物100包括消防水池130,由于消防水池130包括消防用水,消防水池130有蓄冷能力。区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括第二制冷部400,消防水池130分别连接于制冷设备120、第一制冷部200以及第二制冷部400。在第一时间段A,消防水池130通过连接于第一制冷部200以及第二制冷部400进行蓄冷,在第二时间段B消防水池130通过连接于制冷设备120进行供冷于制冷设备120,以供冷于建筑本体110。通过消防水池130进行蓄冷,增加了消防水池130的蓄冷率,且在不增加区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统的初投资的情况下,降低了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的运行费用,以降低区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的总开销费用,且提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的蓄冷率,提升了区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
间壁式热交换的方式为物体内部的温度差或两个不同物体间接接触,两者并不产生相对运动,仅靠物体内部微粒的热运动传递了热量,热交换效率低,但不产生物质交换。直接接触式热交换的方式为流体中温度不同的各部分之间在接触时发生相对位移所引起的热量传递的过程,热交换效率高,但产生物质交换,直接接触式热交换中进行交换的液体包括换热水。在第二时间段B,制冷设备120用于与消防水池130通过间壁式热交换进行供冷,第一时间段A包括与第二时间段B间隔的第三预设时间段E,在第三预设时间段E中,第二制冷部400用于与消防水池130通过直接接触式热交换进行供冷,第一时间段A包括在第一时间段A中除去第三预设时间段E的第四预设时间段F,第四预设时间段F中,第一制冷部200用于与消防水池130通过间壁式热交换进行供冷。直接接触式热交换的交换速率大于间壁式热交换速率,为提升消防水池130的热交换速率,消防水池130通过直接接触式热交换进行蓄冷。又因进行直接接触式热交换的过程中,消防水池130会受到来自环境的污染,且在热交换中温度差较低时,虽然直接接触式热交换的交换速率大于间壁式热交换速率,但接触式热交换的交换速率与间壁式热交换速率相差较小。故消防水池130中,先进行直接热交换,使热交换的温差下降,后进行间壁式热交换,保证消防水池130热交换速率较高,且降低消防水池130受到的污染,以减少消防水池130的蓄冷所需的运行费用,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。进一步的,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括能源部300,能源部300连接于制冷设备120用于使制冷设备120产生冷量,能源部300连接于第一制冷部200用于使第一制冷部200产生冷量,能源部300连接于第二制冷部400用于使第二制冷部400产生冷量。在一些实施例中,第三预设时间段E包括23:00至次日3:00,第四预设时间段F包括3:00至7:00。
在一些实施例中,在低谷段中,第一制冷部200供冷于消防水池130,使消防水池130进行蓄冷,能源部300连接于制冷设备120使得建筑本体110进行蓄冷。第二制冷部400导入消防水池130的换热水的体积包括第一预设值。当第二制冷部400导入消防水池130的换热水的体积等于第一预设值时,且室温以及气压等条件稳定时,实时温差适于切换热交换方式。第二制冷部400与消防水池130直接接触式热交换的换热水的体积大于第一预设值时,此时暂停将第二制冷部400与消防水池130直接接触式热交换、第一制冷部200开始将与消防水池130间壁式热交换。通过切换的不同热交换方式,保证消防水池130热交换速率较高,且降低消防水池130受到的污染,以减少消防水池130的蓄冷所需的运行费用,以提升区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10的经济效益。
进一步的,区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统10包括多个建筑物100的制冷设备120以及消防水池130。各建筑物100包括多个建筑本体110以及多个制冷设备120。第一制冷部200分别连接于各制冷设备120,各制冷设备120分别连接于各建筑本体110,各制冷设备120与各建筑本体110一一对应,各制冷设备120分别连接于各消防水池130,各制冷设备120与各消防水池130一一对应。第一制冷部200可分别作用于各制冷设备120,使第一制冷部200对各制冷设备120进行供冷,使得各制冷设备120可以进行释冷,对建筑本体110进行供冷。第一制冷部200可分别作用于各消防水池130,使第一制冷部200或第二制冷部400对各消防水池130进行供冷,使得各消防水池130可以进行释冷,对建筑本体110进行供冷。更进一步的,第一制冷部200或第二制冷部400连接于各消防水池130,各消防水池130独立运作,即当部分消防水池130停止获取第一制冷部200或第二制冷部400提供的冷量时,其余的各消防水池130不受影响,可以继续获取第一制冷部200或第二制冷部400提供的冷量,各消防水池130的经济效益不受影响。进一步的,第一制冷部200或第二制冷部400连接于各消防水池130,各消防水池130独立运作,即当部分消防水池130的获取第一制冷部200或第二制冷部400提供的冷量的制冷功率调整时,其余的各消防水池130不受影响,可以继续获取第一制冷部200或第二制冷部400提供的冷量,且第一制冷部200或第二制冷部400对其余的各消防水池130提供的制冷功率不变,各消防水池130的经济效益不受影响。
需要说明的是,本申请公开的建筑物100、消防水池130以及能源部300的其它内容可参见现有技术,此处不再赘述。
另外,需要说明的是,本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例,但是,本申请可以通过许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例,这些实施例不作为对本申请内容的额外限制,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且,上述各技术特征继续相互组合,形成未在上面列举的各种实施例,均视为本申请说明书记载的范围;进一步地,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,包括:
建筑物,所述建筑物包括建筑本体以及制冷设备,所述制冷设备用于对所述建筑本体内的空间进行制冷,所述制冷设备具有第一工作状态以及第二工作状态;
第一制冷部,所述第一制冷部连接于所述制冷设备,所述第一制冷部配置成用于制冷以及蓄冷,在所述制冷设备的所述第一工作状态下,所述第一制冷部的蓄冷的冷量用于对所述制冷设备进行供冷,在所述制冷设备的所述第二工作状态下,所述第一制冷部通过电能对所述制冷设备进行供冷;第一制冷部配置成在第一时间段内通过电能进行蓄冷、在第二时间段用于对所述制冷设备进行供冷,所述第一时间段的电价低于所述第二时间段的电价;
其中,所述第一时间段与所述第二时间段相邻,且所述第一时间段包括与所述第二时间段相邻的第一预设时间段,所述第一制冷部配置成在所述第一预设时间段内通过电能对所述制冷设备进行供冷,所述制冷设备获取冷量后对所述建筑本体进行供冷;
所述制冷设备具有第一制冷功率以及第二制冷功率,在所述制冷设备的所述第一工作状态下,所述制冷设备以所述第一制冷功率进行制冷,所述第一预设时间段包括与所述第二时间段之间间隔的第二预设时间段,在所述制冷设备的所述第二工作状态下,且在所述第二预设时间段中,所述制冷设备以所述第二制冷功率进行制冷,在所述第一预设时间段除去所述第二预设时间段中,所述制冷设备以所述第一制冷功率进行制冷,所述第二制冷功率大于所述第一制冷功率;
在所述第一工作状态下,所述第一制冷部具有第三制冷功率,所述第一制冷部用于对所述制冷设备以所述第三制冷功率进行供冷,所述第三制冷功率的恒定不变。
2.根据权利要求1所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述第一时间段为23:00至次日7:00,所述第二时间段为7:00至23:00。
3.根据权利要求1所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述第一预设时间段的时长为3小时,所述第一预设时间段为4:00至7:00。
4.根据权利要求1所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述第二预设时间段的时长为1小时,所述第二预设时间段为4:00至5:00。
5.根据权利要求1所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述建筑本体包括建筑外墙,所述建筑外墙用以隔热;
或,所述建筑本体包括玻璃外墙,所述玻璃外墙用以隔热。
6.根据权利要求5所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括多个所述建筑物,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统用于提供冷量于各所述制冷设备。
7.根据权利要求1所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述建筑物包括消防水池,所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括第二制冷部,所述消防水池分别连接于所述制冷设备、所述第一制冷部以及所述第二制冷部,在所述第二时间段,所述制冷设备用于与所述消防水池通过间壁式热交换进行供冷;
所述第一时间段包括与所述第二时间段之间间隔的第三预设时间段,在所述第三预设时间段中,所述第二制冷部用于与所述消防水池通过直接接触式热交换进行供冷;
所述第一时间段包括在所述第一时间段中除去所述第三预设时间段的第四预设时间段,所述第四预设时间段中,所述第一制冷部用于与所述消防水池通过间壁式热交换进行供冷。
8.根据权利要求7所述的区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统,其特征在于,
所述区域供冷源储与荷储耦合蓄能系统包括多个所述建筑物的所述制冷设备以及所述消防水池。
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