CN206160341U - 一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，它包括燃气内燃发电机组、余热机、制冷机组、蓄冰槽、板式换热器及用户末端，其中：燃气内燃机发电机组将所发电力经过并网柜与市电并列运行，经控制柜输送至制冷机组，正常情况下，制冷机组可在夜晚低谷电期间蓄冷，白天供能，当夜间蓄冷不足以维持白天冷负荷需求时，采用制冷机组与蓄冰槽联合运行，此时制冷机组消耗电力全部来自燃气内燃机，且利用发电产生的余热进行吸收制冷，这样既实现了冰蓄冷空调机组的多功能化，保证用户白天冷负荷需求，同时白天采用燃气发电机供电，具有较高的经济性，增加了发电机负载率，提高了发电机整个系统效率。

Description

一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统。

背景技术

天燃气分布式能源主要是利用燃气发电机燃烧洁净的天然气发电，对作功后的余热进行回收，用来制冷、供暖、供应蒸汽和生活热水，从而实现了能源的梯级利用，使能源利用效率从常规发电系统的40％提高到80％左右，节省了大量一次能源，同时，天然气属于清洁能源，对环保具有重要意义，可提供并网电力作能源互补，削峰填谷，整个系统的经济性及可靠性均相应增加，但由于发电机并网情况下，很多时段无法消纳全部电力，导致发电机系统仅在部分负载下运行，系统运行效率降低。

在建筑的中央空调系统设计中，空调机组通常是根据最大负荷进行选型。而随着环境温度的变化以及建筑使用情况的改变，在实际运行过程中，建筑空调机组大部分时间处于部分负荷运行状态，出现大马拉小车现象，导致空调机组得不到充分利用，造成设备闲置浪费。冰蓄冷技术由此得以提出并迅速得到推广。冰蓄冷技术通过空调机组在建筑空调负荷较低时进行制冰，利用冰的潜热进行冷量蓄存，当建筑空调负荷较大时又通过冰的融化释放出冷量，降低此时对机组供冷能力的需求，从而减少空调机组总的装机容量，提高设备利用率。同时，对于进行用电分时计费的地区，利用夜间电网用电低谷的较低电价进行制冰蓄冷，白天再放出冷量，可大幅度减少空调系统的运行费用，同时实现用电的移峰填谷，提高电网用电负荷率，白天运行不足部分只能从市电采购进行制冷。

目前常规的冰蓄冷方法主要是，采用夜间低谷电蓄冷，白天需增加电制冷机组与冰蓄冷一起制冷，这样在电价峰平期造成系统运行不经济。发电机运行一般采用并网不上网的原则，区域内消耗所发电力，而往往区域负荷不稳定造成热电负荷不匹配，发电机无法满载运行，一般低负荷运行影响发电机效率，造成燃气能源成本增加。

查新现有专利CN201220003030.4《一种冰蓄冷蓄热空调》，主要以热泵与冰蓄冷和蓄热装置结合，实现夏季蓄冷冬季蓄热，该系统仅采用市电驱动，保障些低；查新专利201420466037.9《一种燃气冷热电三联供系统与地源热泵系统》，其采用三联供系统与地源热泵系统联合供能，实现多能源互补，但无低谷蓄能装置，系统经济性受影响；查新现有专利《一种利用太阳能供电的离心式电制冷系统》，其利用太阳能发电后接入电网驱动电制冷，其系统缺点在于太阳能属于不稳定能源，不能实现连续供电。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃气内燃机驱动的制冷机组空调制冷系统，增加系统运行经济性与环保性，减少资源浪费，提高系统运行效率，提高系统调节灵活性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，其特征在于：它包括燃气内燃机发电系统、余热吸收制冷系统、制冷机组制冷系统、蓄冰槽系统、用户末端水循环系统；

所述的燃气内燃机发电系统包括燃气内燃机组、并网柜，燃气内燃机组与并网柜连接；

所述的余热吸收制冷系统包括余热机、冷却塔，燃气内燃机组与余热机连接，余热机一端与用户连接，进行供热，另一端与冷却塔连接进行换热；

所述的制冷机组制冷系统包括制冷机组、控制柜、冷却塔、板式换热器，并网柜与控制柜连接，控制柜与制冷机组电路连接，制冷机组通过管路与板式换热器一侧循环连接，板式换热器另侧与用户循环连接；

所述的蓄冰槽系统包括蓄冰槽、第一电动调节阀(V1)、第二电动调节阀(V2)、第三电动调节阀(V3)、第四电动调节阀(V4)、第五电动调节阀(V5)、第六电动调节阀(V6)、乙二醇溶液循环泵(S1)、空调水循环泵(S2)，制冷机组的输出端分别与第三电动调节阀(V3)和第五电动调节阀(V3)的输入端连接，第三电动调节阀(V3)的输出端分别与第四电动调节阀(V4)和蓄冰槽的输入端连接，蓄冰槽的输出端与第五电动调节阀(V5)输出端和第六电动调节阀(V6)输入端连接，第四电动调节阀(V4)输出端与第六电动调节阀(V6)输出端连接后与乙二醇溶液循环泵(S1)的输入端连接，乙二醇溶液循环泵(S1)输出端分别与第一电动调节阀(V1)和第二电动调节阀(V2)的输入端连接，第一电动调节阀(V1)输出端与板式换热器一侧的输入端连接，第二电动调节阀(V2)的输出端与制冷机组的回路连接；

其中，所述的用户末端水循环系统包括水循环泵、用户，通过管路用户与空调水循环泵(S2)进行连接。

本实用新型的有益效果是：

1、分布式能源内燃机在发电时，会产生大量的余热，这些余热可通过直燃机进行吸收制冷，同时所发电力供制冷机组进行供冷或制冰，本系统提高了发电机系统的经济性和高效性。

2、本系统可根据市电与内燃机发电经济性，灵活选择供电方式，系统供电有了保障，制冷机组与蓄冰槽、直燃机制冷同时运行，提高了系统可靠性。

3、设置多个电动调节阀，配合整个系统负荷，灵活调节制冷机组的运行方式，在制冷机组蓄冰时，可打开电动调节阀V2、V4、V5，同时关闭V1、V3、V6；在制冷机组单独供冷时，可打开V1、V5、V6，其他阀门关闭；在蓄冰装置单独供冷时，可打开V1及V6，V3、V4进行开度调节；在制冷机组与蓄冰同时运行时，可打开V1及V6，V3、V4进行开度调节。

4、燃气内燃机发电系统与制冷机组蓄冰供能系统技术较为成熟，实际可操作性强。

附图说明

图1是本实用新型的原理示意图。

附图标号：

1、燃气内燃机组，2、并网柜，3、控制柜，4、市电，5、余热机，6、冷却塔，7、制冷机组，8、蓄冰槽，9、板换，10、用户，V1、第一电动调节阀，V2、第二电动调节阀，V3、第三电动调节阀，V4、第四电动调节阀，V5、第五电动调节阀，V6、第六电动调节阀，S1、乙二醇溶液循环泵，S2、空调水循环泵。

具体实施方式

下面结合系统原理图对本新型实用新型燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统做进一步阐述。

参见图1所示：一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，它包括燃气内燃机发电系统、余热吸收制冷系统、制冷机组制冷系统、蓄冰槽系统、用户末端水循环系统；

所述的燃气内燃机发电系统包括燃气内燃机组1、并网柜2，燃气内燃机组1与并网柜2连接；

所述的余热吸收制冷系统包括余热机5、冷却塔6，燃气内燃机组1与余热机5连接，余热机5一端与用户10连接，进行供热，另一端与冷却塔6连接进行换热；

所述的制冷机组制冷系统包括制冷机组7、控制柜3、冷却塔6、板式换热器9，并网柜2与控制柜3连接，控制柜3与制冷机组7电路连接，制冷机组7通过管路与板式换热器9一侧循环连接，板式换热器9另侧与用户10循环连接；

所述的蓄冰槽系统包括蓄冰槽8、第一电动调节阀V1、第二电动调节阀V2、第三电动调节阀V3、第四电动调节阀V4、第五电动调节阀V5、第六电动调节阀V6、乙二醇溶液循环泵S1、空调水循环泵S2，制冷机组的输出端分别与第三电动调节阀V3和第五电动调节阀V3的输入端连接，第三电动调节阀V3的输出端分别与第四电动调节阀V4和蓄冰槽的输入端连接，蓄冰槽的输出端与第五电动调节阀V5输出端和第六电动调节阀V6输入端连接，第四电动调节阀V4输出端与第六电动调节阀V6输出端连接后与乙二醇溶液循环泵S1的输入端连接，乙二醇溶液循环泵S1输出端分别与第一电动调节阀V1和第二电动调节阀V2的输入端连接，第一电动调节阀V1输出端与板式换热器一侧的输入端连接，第二电动调节阀V2的输出端与制冷机组的回路连接；

其中，所述的用户末端水循环系统包括水循环泵、用户，通过管路用户与空调水循环泵S2进行连接。

燃气内燃机发电系统：将燃气内燃机1发电电力经过输电线路送入并网柜2，并网柜检测市电电压大小、频率、相位等参数一致时并网运行，发电后的高温烟气余热进入余热机5。

余热吸收制冷系统：高温烟气进入余热机后进行吸收制冷，产生的空调冷水输送至用户末端，同时产生的冷却水经冷却塔6将热量散入大气中。

制冷机组和蓄冰槽乙二醇循环系统：蓄冰槽8前后设置四个电动调节阀V3-V6，同时设置V1、V2配合调节运行模式，蓄冰槽单独供能时，乙二醇溶液经泵S1在板换与蓄冰槽循环。

设置多个电动调节阀，配合整个系统负荷，灵活调节制冷机组的运行方式，在制冷机组蓄冰时，打开电动调节阀V2、V4、V5，同时关闭V1、V3、V6；

在制冷机组单独供冷时，打开V1、V5、V6，其他阀门关闭；

在蓄冰装置单独供冷时，打开V1及V6，V3、V4进行开度调节；

在制冷机组与蓄冰同时运行时，打开V1及V6，V3、V4进行开度调节。

用户末端水循环系统：用户末端管道设置水循环泵S2，用户根据冷负荷需求设置供回水温度，当温度达到设定值时，送入用户末端，当温度低于设定值时，返回板换进行换热。

燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统是一种高效节能技术，它既提高了燃气内燃机发电系统综合能源利用率和运行效率，又保证了冰蓄冷空调供冷系统安全可靠性和运行经济性。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不仅限于上述实施方式，有关技术领域人员，还可以在不脱离本实用新型的精神及专利要求的前提下做出多种技术方案。

Claims (2)

1.一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，其特征在于：它包括燃气内燃机发电系统、余热吸收制冷系统、制冷机组制冷系统、蓄冰槽系统、用户末端水循环系统；

所述的燃气内燃机发电系统包括燃气内燃机组、并网柜，燃气内燃机组与并网柜连接；

所述的余热吸收制冷系统包括余热机、冷却塔，燃气内燃机组与余热机连接，余热机一端与用户连接，进行供热，另一端与冷却塔连接进行换热；

所述的制冷机组制冷系统包括制冷机组、控制柜、冷却塔、板式换热器，并网柜与控制柜连接，控制柜与制冷机组电路连接，制冷机组通过管路与板式换热器一侧循环连接，板式换热器另侧与用户循环连接；

所述的蓄冰槽系统包括蓄冰槽、第一电动调节阀(V1)、第二电动调节阀(V2)、第三电动调节阀(V3)、第四电动调节阀(V4)、第五电动调节阀(V5)、第六电动调节阀(V6)、乙二醇溶液循环泵(S1)、水循环泵，制冷机组的输出端分别与第三电动调节阀(V3)和第五电动调节阀(V3)的输入端连接，第三电动调节阀(V3)的输出端分别与第四电动调节阀(V4)和蓄冰槽的输入端连接，蓄冰槽的输出端与第五电动调节阀(V5)输出端和第六电动调节阀(V6)输入端连接，第四电动调节阀(V4)输出端与第六电动调节阀(V6)输出端连接后与乙二醇溶液循环泵(S1)的输入端连接，乙二醇溶液循环泵(S1)输出端分别与第一电动调节阀(V1)和第二电动调节阀(V2)的输入端连接，第一电动调节阀(V1)输出端与板式换热器一侧的输入端连接，第二电动调节阀(V2)的输出端与制冷机组的回路连接。

2.如权利要求1所述的一种燃气内燃机驱动冰蓄冷空调系统，其特征在于：所述的用户末端水循环系统包括水循环泵、用户，通过管路用户与水循环泵进行连接。