CN201003823Y - 一种蓄能节能型冷水机制冷系统 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种蓄能节能型冷水机制冷系统，主要由一个冷水机系统(1)、蓄能水罐(2)、水泵系统(3)、节能控制器(4)、电磁出水阀(5)、电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)、温度传感器(8)及相应连接的管道组成。其中蓄能水罐有上、下两个出水口，这样就可以根据不同的负荷需要以蓄能水罐中的水和制冷系统中的水任意混合，这样就可以不仅可以实现夜间的蓄冷、蓄热，而且可以在白天实现平衡冷/热负荷、稳定出水温度、减少压缩机起/停次数的功能。本系统以低成本实现了节能、舒适、延长使用寿命的功能。

Description

一种蓄能节能型冷水机制冷系统

技术领域

本发明属于制冷水系统控制方法及系统组成，特别是一种蓄能、变负荷的制冷水系统。

技术背景

目前，当今大型商用/民用建筑中，空调能耗约占整个建筑能耗40％，所以如何合理减少空调能耗是一个设计者日益关注的问题。传统的水系统中央空调，不能调节空调容量和水流量，当空调负荷很小的时候，往往有大量能量浪费，或者关闭冷水机给用户带来不便。而根据已建成投运的建筑物的空调冷(热)负荷分析，不难发现其空调冷热负荷有以下一些基本特：1)空调年运行负荷率低，一般达到设计负荷50％以下的运行时间占全年运行时间70％；2)  空调日负荷曲线一般同电网用电负荷曲线同步；3)  空调用电量高峰时达到城市总用电负荷的25％～30％，加大了电网的峰谷荷用电差，加强用电需求侧管理势在必行；4)  蓄能空调技术能帮助电网有效实行移峰填谷。

蓄能空调技术中，采用蓄水区域供冷被逐渐普遍采用的主要原因在于它的技术优势，同时，在初投资或在运行费用上亦有它的经济优势。它的适应性亦很广，可用于不同大小，不同类型的区域供冷系统中。水蓄冷空调的优点：1)经济：制冷系统的容量只需按照日平均负荷选择即可，通过利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免“大马拉小车”的同时降低了初投资；2)实用：可以使用常规冷水机组，适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且能够实现蓄冷和蓄热的双重用途；3)节能：夜间气温降低，制冷效率随之提高6-8％，系统满负荷运转时间大幅度增加，从而使空调系统的总节电率达10％-22％；4)合理：作为备用冷源，增加了空调系统的可靠性；结合低温送水和低温送风，降低了设备的噪音；主机在最佳状态下运行；满负荷运行时间增加，部分负荷运行时间减少，节省维护保养费用。

水蓄冷空调的适用场合：水蓄冷空调由于在夜间需要开动制冷机组进行蓄冷，因此它最适合在夜间没有供冷要求或仅需部分供冷的场所。适合采用水蓄冷技术的具体场合与冰蓄冷空调相同。与冰蓄冷技术相比，水蓄冷技术显著节省了投资总额，而且不但适用于新建项目，也适合应用于改造项目。对原有系统在无需进行任何改动的情况下，只需在原系统中添加水蓄冷设备所需的管路即可，对原有系统没有任何影响。

国内许多水蓄能的专利在技术上做出了可喜的成果。如实用新型专利CN259531Y低温蓄冷循环水机组中，发明人提出冷很好的思路，把蓄能水箱和工作水箱合为一体，这样减小了整体水箱体积并且可以提供稳定的出水温度。但是这样存在几个问题：1)他把盘管蒸发器置于水箱之内，不利于中大型冷水机系统的制造；2)没有考虑的蓄能罐水的自然分层问题，在控制上很难稳定实现其混合功能；3)这样会使蓄能放冷、调温、之间的功能相互冲突。

发明内容

本专实用新型的目的是提供一种能平衡制冷系统波动、并同时储存能量、利用低谷电力结构简单的总调系统。即一种蓄能节能型冷水机制冷系统，主要由冷水机系统(1)、蓄能水罐(2)、水泵系统(3)、节能控制器(4)、电磁出水阀(5)、电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)、温度传感器(8)及相应连接的管道组成。

在蓄能状态，冷水机系统启动，水泵启动，关闭电磁出水阀(5)，全开电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)，从而把蓄能水箱中，水加热或冷却。

其中蓄能水罐(2)有两个上、下出水口，两个出水口都分别有电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)。由于水的自然分层原理，水罐(2)上下水温有较大的不同，所以可以利用上下出水口出水温度的不同实现调负荷，如当夜间蓄能完成后，水罐(2)下层达到4~6℃，而上层达到10~18℃，当需要平衡系统过多冷量时，就打开上层出水口的电磁热水阀(6)，使其出水与冷水机(1)出水相混合，达到调幅的目的。当蓄能水罐(2)满足放能的条件时，冷水机(1)的电磁水阀(5)关闭，打开蓄能水罐(2)的上(制热)、或下(制冷)出水口进行蓄能制冷/制热，达到节能的目的。

节能控制器(5)含有蓄能、定时等功能，可根据当时负荷及水温的情况对冷水机(1)的起/停、蓄能水罐(2)的出水及出水量进行控制，可以进行定时放冷/热，从而减小城市高峰用电压力。

附图说明

图1是系统图；

1冷水机系统；2蓄能水罐；3水泵系统；4节能控制器；5电磁水阀；6电磁热水阀；7电磁冷水阀；8温度传感器

具体实施例

其中蓄能水罐(2)有两个上、下出水口，由于水的自然分层原理，当夜间蓄能完成后，水罐(2)下层达到4~6℃，而上层达到10~18℃，当白天冷水机(1)运转后，由于上午前几个小时负荷低或者没有到高温季节，冷水机(1)出水温度很快降低至4℃左右，这时就打开上层出水口的电磁热水阀(7)，可以以水罐(2)上层水与冷水机(1)出水相混合，保证出水温度的稳定，从而保证了压缩机的合理运行时间，同时也相当于把一部分能量通过较低的回水温度储存在水罐(2)中。当到达用电高峰时间时或者蓄能水罐(2)满足最大蓄能要求时(如上部温度保持在9℃)，停止冷水机(1)的运行，就打开下层出水口的电磁冷水阀(7)，可以把冷量全部放出。

对于制热来说，由于水的自然分层原理，当夜间蓄能完成后，如水罐(2)下层达到30~40℃，而上层达到44~48℃，当负荷低或者没有到低温季节，冷水机出水温度很快上升至50℃左右，这时就可就打开下层出水口的电磁冷水阀(7)，以以水罐下层水与冷水机(1)出水相混合，保证出水温度的稳定，保证压缩机的合理运行时间，同时也相当于把一部分能量通过较高的回水温度储存在水罐(2)中。当到达用电高峰时间时或者蓄能水罐(2)满足最大蓄能要求时(如下部温度保持在40℃)，停止冷水机(1)的运行，就打开上层出水口的电磁热水阀(6)，可以把热量全部放出。

Claims (1)

1、一种蓄能节能型冷水机制冷系统，包括至少含有一个冷水机系统(1)、蓄能水罐(2)、水泵系统(3)、节能控制器(4)、电磁出水阀(5)、电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)、温度传感器(8)及相应连接的管道，其特征在于：1)其中蓄能水罐有上、下两个出水口，分别接有电磁热水阀(6)、电磁冷水阀(7)；2)蓄能水罐的出口接有电动调节阀；3)系统装有节能控制器；4)蓄能水罐及水管道上装有多个温度传感器(8)。

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