CN201297727Y - 同步蓄冷蓄热节能系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种同步蓄冷蓄热节能系统,该系统包括蓄冷装置和蓄热装置,所述的蓄冷装置包括在冷水机蒸发器端经设有电动阀的管路与冷冻水供给循环泵、蓄冷水槽和中央空调末端相连,并直接向中央空调末端供冷;所述的蓄热装置在冷水机冷凝器端经设有电动阀的管路与供蓄热水泵、冷却塔、换热器、蓄热水槽相连,并经换热器向用户间接供热,所述的蓄冷装置和蓄热装置分别构成循环管路,本系统利用夜间的谷期电价,实施制冷、蓄冷的同时又能收集蓄冷过程产生的废热,不仅转移电网高峰负荷,实现“削峰填谷”更充分的利用能源。

Description

同步蓄冷蓄热节能系统
技术领域
本实用新型涉及 一种蓄冷和蓄热系统,尤指 一种利用谷期电价制 冷、蓄冷并供冷,同时又能蓄集废热、供热的装置。
背景技术
随着工业的迅猛发展,能源作为工业的命脉需求量与日倶增,由 于能源的供给与需求在数量和时间上不能很好地匹配和协调,造成大 量能源浪费,过度的浪费和开釆使得全球出现了能源危机。
众所周知,空调的用电量在电网中特别是民用电所占的比例越来
越大,据不完全统计,2007年空调的耗电在400 ~ 450亿千瓦/时以 上,占其它生活用电的30%~60%,这个比例还在攀升,是最主要的 耗电大户之一,从而导致日间供电不足,夜间电站发电能力富余,锅 炉效率下降,水力资源浪费,电网供电出现"峰谷"现象,由于用电 结构决定了电网的低谷电力过剩造成电能白白浪费,而用电高峰期又 使得电力又不足,严重的影响了曰常的生产、生活。
从空调用电入手解决电网峰谷差问题,无疑是最有效的,釆用 蓄冷空调技术可以很好地解决这个问题,使能源得到合理使用,而且 蓄能空调系统应用领域十分广泛,大到商场、办公写字楼、银行、会
3场、影剧院等,小到宾馆、饭店、酒楼甚至住宅等。
蓄冷空调是在夜间电网低谷时间(同时也是空调负荷很低的时 间),制冷机组开机制冷并由蓄冷设备将冷量储存起来,白天电网高 峰用电期间(同时也是空调负荷高峰时间),再将冷量释放出来满足 用电高峰空调负荷的需要,这样,制冷系统的大部分耗电发生在夜间 电网的低谷期,而且白天用电高峰期只有辅助设备在运行,可缓解曰 间用电供给不足,夜间电力资源利用不足的矛盾,从而有效的实现用 电负荷"削峰填谷"。
蓄冷空调系统能够转移电网的高峰用电量,平衡电网峰谷差, 能"削峰填谷"不仅提高电站电网的效能,又可降低电站电网的建设 容量,节省大量的建设投资,更能提高现有发电设备和输变电设备的 使用率,同时,可以减少能源使用(特别是火力发电)引起的环境污 染,根据有关部门的测算,如果我国电网负荷降低一个百分点,则可
以每年节约700万。屯标煤,可减少S02排放约4Q万吨,减少C(^排 放约800万口屯,"削峰填谷"能更少的破坏生态并减少排放,保护环 境。
为了鼓励用户"削峰填谷"国家电力部门已经制定了 "峰谷" 电价政策,将高峰电价与低谷电价拉开,鼓励用户使用低谷电,在电 力供应紧张的情况下,由于峰谷电价政策的实施,为蓄冷空调技术提 供了广阔的发展舞台。
然而现阶段的水蓄冷技术,只利用夜间低谷电价蓄存冷量,而 将蓄冷过程产生的热量直接排放至大气,在蓄冷节能的同时又浪费(热)能源,即使使用热回收冷机绝大部分都在日间用电高峰时运行, 并没有减轻电网的用电髙峰压力,即不能"削峰填谷"。为了更好利 用谷期电价,"削峰填谷",提高电站发电效率,减小用电供需矛盾, 保护环境,对国家电网和能源有效利用作出贡献,在蓄冷的同时又能 将产生的废热蓄集,更有效的利用能源,因此有必要对现有的蓄冷设 备进行改良,使之更充分、有效的利用能源。
发明内容
针对现有的空调蓄冷系统存在的技术缺陷,本实用新型的目的在 于提供一种同步蓄冷、蓄热节能系统,该系统在利用谷期电价,实施 制冷、蓄冷并供冷"削峰填谷"的同时又能收集蓄冷过程产生的废热 并供热。
为了实现上述目的,本实用新型釆用了下述技术方案: 设计一种同步蓄冷蓄热节能系统,该系统包括蓄冷装置和蓄热装 置,所述的蓄冷装置包括在冷水机蒸发器端经设有电动阀的管路与冷 冻水供给循环泵、蓄冷水槽和中央空调末端相连,并直接向中央空调 末端供冷;所述的蓄热装置在冷水机冷凝器端经设有电动阀的管路与 供蓄热水泵、冷却塔、换热器、蓄热水槽相连,并经换热器向用户间 接供热,所述的蓄冷装置和蓄热装置分别构成循环管路。
本实用新型的优选技术方案是:
所述的蓄热水槽还经设有电动阀的管路连接有放热水泵。 蓄冷水槽和蓄热水槽的截面形状呈矩形或圆柱形,其结构为钢或玻璃钢或钢筋混凝土,所述的蓄冷槽其斜温层小于0. 5m。
连接各设备的管路上设置的电动阀为电磁阀或电子膨胀阀。 所述的冷水机冷凝器为水冷冷凝器,所述的冷水机蒸发器为壳管
式蒸发器。
由于釆用了上述的技术方案,本系统在现有技术基础上实现三向
节约节能,在现有较低温蓄冷技术同时(4°C)须提高制冷机的冷凝 压力,以达到蓄热需求的冷凝温度(一般6(TC ),不能达到的则可梯 级利用热能(电加热辅助提升热品味)。本系统利用夜间的谷期电价, 实施制冷、蓄冷的同时又能收集蓄冷过程产生的废热,不仅转移电网 髙峰负荷,实现"削峰填谷"更充分的利用能源。与现有的空调蓄 冷系统相比具有以下优点:
1、 利用夜间低谷电价蓄冷,实现"削峰填谷",减轻电网用电高 ,峰负荷,用户节约使用成本;
2、 利用低谷电价蓄冷同时,利用低谷电价蓄热,直接热回收,进 一步削峰填谷(相比日间热泵制热系统)。
3、 日间冷机可与蓄热槽并联放热,与蓄冷槽并联放冷,减少装机 容量,并且可以蓄热同时供热,蓄冷同时供冷。
4、 相对于一般的常规系统,曰间可蓄热,热能回收使用更灵活、 更便捷、更节能节约。
5、 夜间蓄冷同时蓄热,提高了能源利用率,比单蓄冷高90%以上, 又利用低谷电价,热能成本低70%以上附图说明
图1是本实用新型的同步蓄冷蓄热节能系统的结构示意图。 具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描
述:
本系统在现有技术基础上实现三向节约节能,在现有较低温蓄冷
技术同时(4°C)须提高制冷机的冷凝压力,以达到蓄热需求的冷凝 温度(一般6(TC),不能达到的则可梯级利用热能(电加热辅助提升 热品味)。本实用新型的同步蓄冷蓄热节能系统包括蓄冷装置和蓄热 装置,所述的蓄冷装置包括在冷水机蒸发器端经设有电动阀的管路与 冷冻水供给循环泵、蓄冷水槽和中央空调末端相连,并直接向中央空 调末端供冷;所述的蓄热装置在冷水机冷凝器端经设有电动阀的管路 与供蓄热水泵、冷却塔、换热器、蓄热水槽相连,并经换热器向用户 间接供热,所述的蓄冷装置和蓄热装置分别构成循环系统。
该系统的工作原理是通过利用电网的谷期电价,实施制冷、蓄冷 并供冷"削峰填谷"的同时又能收集蓄冷过程产生的废热并供热,再 次达到"削峰填谷"的目的。
请参考图l:在图中可以看出,该系统蓄冷时则将与中央空调末 端的管路电动阀F3、 F4关闭,将电动阀F1、 F2、 F16、 F5开启'冷 冻水经由管路a、 c、冷冻水供给循环泵l、管路i、 j、 g、 b内循环, 其中管路g连接蓄蓄冷水槽8的热端,管路j连接蓄冷水槽8的端。蓄冷槽8供冷时,电动阀Fl、 F2、 F16关闭,电动闽F5、 F6开 启,4'C冷水经由管路j、 h、 c、冷冻水供给循环泵l、管路e、 f、 d、 g循环。冷机4、蓄冷槽8并联放冷时,仅关闭电动阀F16,其余阀 门开启,冷冻水分别由管路a —c, j、 h —c ,经由冷冻水供给循环泵 l供至末端分别由管路f、 d —b回冷机4,管路f、 d —g回蓄冷槽8。 蓄冷同时供冷,则蓄冷槽8与末端并联,则关闭电动阀F6,其 余开启,冷机冷冻水经由管路a、 c、冷冻水供给循环泵1至管路e 到达末端,至管路i、 j到达蓄冷槽8,并两路回水在管路b汇合至 冷机4。
集热时一般冷却塔5只作为备用,当冷机4运行时,若蓄热槽7 蓄满,用户不用热时,经冷却塔5循环,向大气放热。蓄热时,冷机 4的冷凝器出口热水经管路L、 q、 s连接热端,由冷端管路t、 r、供 蓄热水泵2、管路k回至冷机4,此时只开电动阀Fll、 F12,其余关 闭。若此时需用热,则开启电动阀F9、 F10,即蓄热槽7与换热器6 并联,由管路L— n —m —供蓄热水泵2 —管路k循环形成直接供热循 环。也可关闭电动阀Fll、 F12,开启电动阀F9、 FIO,则单独由冷机 4供热,不进行蓄热工况。
蓄热槽7供热时,只开启电动阀F13、 Fl4,其它关闭,热水经 由热端管路s、放热水泵3、管路n、换热器6、管路m、 v、冷端管 路t循环放热。蓄热槽7与冷机4并联放热时,仅关闭电动阀F7、 F8、 F12,其余开启,蓄热槽7供热循环,冷机冷凝器出口热水经管 路L、 d、 u、泵3、管路n、 i W、 K循环供热。换热器6与冷却塔5并联放热,当蓄热槽7蓄满,又热用户有少量需
求时,可只开电动阀F7、 F8、 F9、 F10,其它关闭,形成换热器6与 冷却塔5并联放热循环。
本系统冷冻水供给循环泵l、供蓄热水泵2的开停、放热泵3供 水量的大小由冷负荷、热负荷的需求决定。曰间供冷、夜间蓄冷时皆 可同时蓄热、供热或直接排放热量,不受时间段和电价限制,皆能最 大限度的利用能源,尤其夜间利用低谷电价蓄冷同时蓄热,不仅削峰 填谷,最低成本回收热能,更削供热用电量至谷期(热泵供热),实 现三方向节约、节能,将热能排放和浪费减小至最小程度。
综上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本 领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做 出若干个变形和改进,这些也应视为属于本发明的保护范围之内。
9

Claims (7)

1、一种同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于:该系统包括蓄冷装置和蓄热装置,所述的蓄冷装置包括在冷水机蒸发器端经设有电动阀的管路与冷冻水供给循环泵、蓄冷水槽和中央空调末端相连,并直接向中央空调末端供冷;所述的蓄热装置在冷水机冷凝器端经设有电动阀的管路与供蓄热水泵、冷却塔、换热器、蓄热水槽相连,并经换热器向用户间接供热,所述的蓄冷装置和蓄热装置分别构成循环管路。
2、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 所述的蓄热水槽还经设有电动阀的管路连接有放热水泵。
3、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 蓄冷水槽和蓄热水槽的截面形状呈矩形或圆柱形,其结构为钢或 玻璃钢或钢筋混凝土。
4、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 连接各设备的管路上设置的电动阀为电磁阀或电子膨胀阀。
5、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 所述的冷水机冷凝器为水冷冷凝器。
6、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 所述的冷水机蒸发器为壳管式蒸发器。
7、 根据权利要求l所述的同步蓄冷蓄热节能系统,其特征在于: 所述的蓄冷槽其斜温层小于0. 5m。
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