CN208920426U - 一种新型的空调供冷水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型的空调供冷水系统，该系统包括：回水降温管路、冷冻水供给管路、蓄冰装置，回水降温管路包括：流体输送装置和第一制冷组件，流体输送装置、第一制冷组件串联在回水降温管路上，回水降温管路与蓄冰装置连通。自蓄冰装置流出的冷冻水通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统供空调末端系统使用，经空调末端系统使用后的回水通过回水降温管路降温后流入蓄冰装置内进行二次降温变成冷冻水再次通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统。本实用新型采用冰蓄冷空调技术对电网“削峰填谷”，大幅度降低空调系统的运行费用，本实用新型空调供冷水系统运行稳定性高、初投资相对较小、运行能耗相对较低。

Description

一种新型的空调供冷水系统

技术领域

本实用新型涉及暖通空调领域，尤其涉及一种新型的空调供冷水系统。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程的加速，相应的建筑物和设施大幅增加，夏季空调的用电负荷增长尤为突出，已成为夏季电网负荷屡创新高和电力紧缺的一个主要原因，也给电网日负荷特性、系统电压稳定带来影响。在建筑物空调系统中应用蓄冷技术能削峰填谷，有效缓解夏季电网用电负荷紧张，成为电力需求侧管理的重点关注对象。蓄冷技术既作为电力移峰填谷的技术手段，又作为绿色建筑的评价指标，在国家提倡节能减排的环境下，蓄冷技术也迎来了难得的发展机遇。在空调系统中蓄冷技术的应用可分为冰蓄冷和水蓄冷。蓄冷空调指在夜间用电低谷时段，采用电制冷主机制冰（制冷水），并由蓄冷设备将冷量蓄存，在白天用电高峰时段，再将蓄存的冷量释放供高峰时段空调使用。水蓄冷系统的主要缺点是蓄冷密度小，占用空间大。水蓄冷系统应用的技术难点在于冷、温水的有效隔离。由于水蓄冷的蓄冷密度的限制，相对于冰蓄冷而言， 其设备体积大,适用于建筑周边有大型公共绿地或用地不紧张的场所。冰蓄冷在设计中更加灵活，使用条件广泛，在区域供冷方面有独特的优势。与常规电制冷相比，冰蓄冷技术系统运行电耗增加50%～60%，但运行费用为常规空调系统的50%～60%，这是因为冰蓄冷空调系统充分的利用了谷值电价，一般为峰值电价三分之一左右。

有鉴于此，有必要提供一种初投资低、制冷效果好的冰蓄冷空调系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的空调供冷水系统，通过盘管蓄冰、外融冰、直接供冷的方式实现运行稳定、投资小、运行能耗低。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种新型的空调供冷水系统，包括：对空调末端系统的回水进行降温的回水降温管路、冷冻水供给管路、蓄冰装置，自蓄冰装置流出的冷冻水通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统供空调末端系统使用，经空调末端系统使用后的回水通过回水降温管路降温后流入蓄冰装置内进行二次降温变成冷冻水再次通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统；

所述回水降温管路包括：用于循环回水的流体输送装置、对回水进行一次降温的第一制冷组件，所述流体输送装置、第一制冷组件串联在所述回水降温管路上，所述回水降温管路与蓄冰装置连通，所述回水降温管路上流入蓄冰装置内的回水与蓄冰装置内的冰块直接接触，对回水降温。

作为本实用新型的进一步改进，所述蓄冰装置内设有溶液循环泵,该溶液循环泵用于将低温载冷剂输送至蓄冰装置内进行蓄冰，所述冷冻水供给管路上设有用于输送冷冻水的空调冷冻水循环泵，所述冷冻水与高温用户的回水混合后的管路上设有加压混水泵。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：蓄冰回路，所述蓄冰回路包括：换热管、用于产生低温载冷剂的第二制冷组件、用于循环低温载冷剂的载冷剂循环装置，所述第二制冷组件、载冷剂循环装置、换热管依序串联在蓄冰回路上，所述换热管设置在蓄冰装置内，所述第二制冷组件向换热管内输送低温载冷剂，使得所述蓄冰装置内预存的水与低温载冷剂进行换热。

作为本实用新型的进一步改进，所述换热管为蓄冰盘管，该蓄冰盘管吊装并浸没在蓄冰装置内部。

作为本实用新型的进一步改进，所述蓄冰装置为开式蓄冰槽，该开式蓄冰槽包括：上端开口的槽体、设置在槽体上方的顶盖，所述槽体为混凝土结构，所述槽体和顶盖上分别设有保温层，所述槽体的四周和底部分别设有防水层。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一制冷组件、第二制冷组件构成双蒸发器制冷机，该双蒸发器制冷机的第一蒸发器与回水降温管路连通，所述双蒸发器制冷机的第二蒸发器与蓄冰回路连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用冰蓄冷空调技术对电网“削峰填谷”，大幅度降低空调系统的运行费用；

2、本实用新型空调供冷水系统运行稳定性高、初投资相对较小、运行能耗相对较低；

3、本实用新型采用开式蓄冰槽外融冰方式，使得整个系统蓄（结）冰率高、出水温度低、融冰释冷速率大、融冰能耗低；

4、本实用新型的直接供冷技术具有供水温度低、设备投资小、输送能耗低、系统简单等优点；

5、本实用新型的末端混水直连系统通实现了不同末端设备对供水温度和温差的需求，大大降低了系统的初投资并节省了运行费用；

6、本实用新型采用低温用户和高温用户并联，冷冻水还与高温用户的回水混合成高温用户所需的供水温度后供给高温用户的方式，实现了空调供冷水系统的“小流量、大温差”运行；

7.本实用新型采用动力分散式（二级或三级分布加压式系统），与现有的动力集中式系统相比节能15%左右；动力分散式混水系统（二级或三级混水系统系统）与动力集中式混水系统相比节能40%左右。

附图说明

图1为空调供冷水系统的原理图。

图中，1、双蒸发器制冷机；11、第一蒸发器；12、第二蒸发器；2、蓄冰盘管；3、开式蓄冰槽；4、溶液循环泵；5、冷冻水循环泵；6、空调末端系统；61、低温用户；62、高温用户； 7、加压混水泵。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

实施例1：

冰蓄冷技术在工程技术上的应用主要考虑以下几个因素：（1）蓄（结）冰率；（2）融冰释冷的速率；（3）蓄冰供冷系统的初投资；（4）系统运行稳定性。目前达到工程应用的蓄冰技术有：钢盘管蓄冰，塑料盘管蓄冰，冰球蓄冰和动态蓄冰等。钢盘管和塑料盘管的融冰方式有外融冰和内融冰之分。塑料盘管还可分为完全冻结和非完全冻结等形式。这些技术有各自不同的特点和适用条件，结合工程实际，合理选择不同的蓄冰方式是冰蓄冷工程设计的关键。

为了实现低投资、低能耗、运行稳定的效果，本实施例提供了一种新型的空调供冷水系统，该空调供冷水系统如图1所示，包括对空调末端系统6的回水进行降温的回水降温管路、冷冻水供给管路、蓄冰装置，自蓄冰装置流出的冷冻水通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统6供空调末端系统6使用，经空调末端系统6使用后的回水通过回水降温管路降温后流入蓄冰装置内进行二次降温变成冷冻水再次通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统6；回水降温管路包括：用于循环回水的流体输送装置、对回水进行一次降温的第一制冷组件，流体输送装置、第一制冷组件串联在回水降温管路上，回水降温管路与蓄冰装置连通，回水降温管路上流入蓄冰装置内的回水与蓄冰装置内的冰块直接接触，对回水降温。空调末端系统6包括低温用户61和高温用户62，冷冻水供给管路与低温用户61、高温用户62连通，用于将冷冻水输送至低温用户61和高温用户62，低温用户61与高温用户62并联，冷冻水与部分高温用户62的回水混合成高温用户62所需的供水温度后输送至高温用户62供高温用户62使用，高温用户62的回水、低温用户61的回水混合后进入回水降温管路。

空调系统的回水经降温回路降温后供给空调系统，回水降温管路为：由流体输送装置将回水先输送至第一制冷组件进行一级降温，再进入蓄冰装置进行二级降温，然后将降温后的冷水供给空调末端系统6；蓄冰装置内的冰融化成冷冻水后，通过冷冻水循环装置将冷冻水供给空调系统。

本实施例的回水经过第一蒸发器11进行一级降温，然后进入蓄冰槽进行二级降温，冰槽出水直接供到末端使用，往复循环。空调末端系统6回水经过一级降温后进入蓄冰装置，回水与冰直接接触，温度降低到冰点左右，以1.5至2℃的温度供出。到达末端后，根据不同末端对冷水温度的不同需求，可直接应用，也可以混水后应用。

本实施例的蓄冰回路上设有用于将低温载冷剂输送至蓄冰装置内的溶液循环泵，冷冻水供给管路上设有用于输送冷冻水的空调冷冻水循环泵5，冷冻水与高温用户62的回水混合后的管路上设有加压混水泵7。需要说明的是，本实施例还可以根据末端用户对冷冻水温度的不同需求，采用直接使用或者加压混水泵7混水使用等不同方式。

本实施例的加压混水泵7，是直接供冷系统中非常重要的设备，加压混水泵7将冷冻水供水温度调节到设备所需要的合适温度，省掉了间接供冷系统中的“中间换热器”，初投资较低，输送能耗较小，省掉了换热温差，到达末端用户的冷水供水温度会更低，而且系统形式非常简单。

本实施例采用冰蓄冷空调技术对电网“削峰填谷”，大幅度降低空调系统的运行费用；本实施例采用开式蓄冰槽3外融冰方式，使得整个系统蓄（结）冰率高、出水温度低、融冰释冷速率大、融冰能耗低。

本实施例采用末端用户并联、末端用户的回水二级降温的方式实现了空调供冷水系统稳定运行、初投资相对较小、运行能耗相对较低的效果。

实施例2：

与实施例1的不同之处，在于本实施例还公开了蓄冰装置的蓄冷系统，空调供冷水系统还包括蓄冰回路，蓄冰回路包括：换热管、用于产生低温载冷剂的第二制冷组件、用于循环低温载冷剂的载冷剂循环装置，第二制冷组件、载冷剂循环装置、换热管依序串联在蓄冰回路上，换热管设置在蓄冰装置内，第二制冷组件向换热管内输送低温载冷剂，使得蓄冰装置内预存的水与低温载冷剂进行换热。

优选换热管为蓄冰盘管，蓄冰盘管外融冰的原理为：由浸没在满水的蓄冰槽中的盘管构成蓄冷装置。蓄冷时，冷水机组制出的低温载冷剂通过盘管进行循环，使盘管外表面结冰， 储存冷量。释冷时，温度较高的冷水回水流经盘管外冰层，使冰由外向内融化，释放出冷量。钢制蓄冰盘管，为连续卷焊（或无缝钢管焊接）而构成的蓄冰盘管，外表面热镀锌，取冷均匀，温度稳定。蓄冰盘管2采用吊装方式放置在蓄冰槽的内部指定位置，并确保蓄冰盘管2与邻近的墙壁有足够的间隙，以便人员进出进行检查和维护。

本实施例的蓄冰槽内蓄冰盘管2的数量不做限制，需要根据所需总蓄冰量和单个盘管的额定蓄冰量计算后确定，多个蓄冰盘管2的连接方式也很灵活，蓄冰盘管2之间可以串联几组后并联，也可以完全并联，理论上来说，完全的并联形式的蓄冰速率会更高，但是接管比较复杂。

优选蓄冰装置为开式蓄冰槽3，该开式蓄冰槽3包括：上端开口的槽体、设置在槽体上方的顶盖，槽体为混凝土结构，槽体和顶盖上分别设有保温层，槽体的四周和底部分别设有防水层。为了实现快速融冰释冷，蓄冰槽内的水不会完全结冻成冰。蓄冰槽内的状态是这样的：不同的盘管外表面分别结成厚厚的冰层，然后在冰层与冰层之间是水，为了防止蓄冰或融冰过程中的不均匀，蓄冰装置内加装空气泵搅动装置，可以加速蓄冰或融冰释冷。制冰率是表征蓄冰槽内蓄冰量的重要参数，制冰率（IPF）有两种定义，一是指对于冰蓄冷式系统中，当完成一个蓄冷循环时，蓄冰容器内水量中冰所占的比例，另一个是指蓄冰槽内制冰容积与蓄冰槽容积之比。本实施例的蓄冰装置中，制冰率一般为50%左右。

开式蓄冰槽3采用成品预制冰槽或现场浇筑的混凝土冰槽都可以，对于大型冰蓄冷中央空调来说，蓄冰池（槽）一般为混凝土构造，蓄冰池（槽）有四个墙面、一个底面以及一个顶盖组成，各个面需做好防水和保温等处理。

在开式蓄冰槽3的各个表面做相应的保温处理，已达到保温的效果，保温材料的导热系数和厚度需根据设计要求选取，从而有效的减少冷量的损失，使冰可以更长久的保藏。本实施例的开式蓄冰槽3可以用预制的蓄冰槽或者现场浇筑的混凝土蓄冰槽，与闭式外融冰系统的蓄冰槽相比，具有投资小、承压低、单台设备蓄冷量大、空间利用率大、总体蓄冰量大等优点。

本实施例的第一制冷组件、第二制冷组件构成双蒸发器制冷机1，该双蒸发器制冷机1的第一蒸发器11与回水降温管路连通，双蒸发器制冷机1的第二蒸发器12与蓄冰回路连通。在本实施例中，制冷原理为“逆卡诺循环”，双蒸发器制冷机1主要部件为：压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器。该蒸发器为第一蒸发器11+第二蒸发器12，蓄冰时，载冷剂（乙二醇或其他介质）流经第二蒸发器12后进入蓄冰盘管2进行蓄冰；一级降温时，空调末端系统6的回水流经第一蒸发器11进行一级降温。

本实施例的双蒸发器制冷机1可运行在蓄冰工况和空调工况。在蓄冰工况时，通过第二蒸发器12制备低温载冷剂进行蓄冰，在空调工况时，空调系统的回水通过第一蒸发器11进行一级降温，一机多用，使该系统的功能更加完善。

本实施例的空调供冷水系统，主要“供冷”和“用冷”两大部分。其中，“供冷”部分主要包括双蒸发器制冷机1、蓄冰盘管2、开式蓄冰槽3、溶液循环泵4、空调冷冻水循环泵5等，“用冷”部分主要包括冷热用户和加压混水泵7等。蓄冰状态时，在溶液循环泵4的作用下，双蒸发器制冷机1制备出的低温载冷剂流经蓄冷盘管内部，通过管壁与蓄冷盘管外部开式蓄冰槽3内预存的水进行换热，水温逐渐降低，开式蓄冰槽3内的水逐渐开始结冰，直至达到设计状态的蓄冰量为止。融冰状态时，空调冷冻水循环泵5首先将空调系统的回水输送至双蒸发器制冷机1进行一级降温，然后回水再进入开式蓄冰槽3内进行二级降温，回水与蓄存的冰直接接触，由于回水温度与水的冰点相比，温度相对较高，致使开式蓄冰槽3内蓄存的冰逐渐融化，当开式蓄冰槽3内冷冻水的温度降低到设定值时（通常为1～2℃），在空调冷冻水循环泵5的作用下，冷冻水源源不断的供给冷热用户。在冷冻水的输送过程中会存在一定的温升，一般为1℃左右，冷冻水到达用户时，温度基本在2～3℃左右。此时，根据末端用户对冷冻水温度的不同需求，可采用直接使用或采用加压混水泵7混水后使用等不同的方式。

本实施例中回水外融冰的方式，使空调系统回水与开式蓄冰槽3内蓄存的冰直接接触进行换热，与盘管内融冰相比，具有冷水供水温度低、瞬时释冷率高、融冰能耗低、初投资较低等优点。

实施例3：

在供冷、供热系统设计和运行中，冷热源所提供的冷热水温度不一定是末端设备所需要的合适温度。例如，在设计工况下，常规风机盘管的供水温度为7℃左右,地板盘管辐射供冷所需的供水温度可能为14℃左右，而干式风机盘管所需要的供水温度可能为16℃左右，但实际的冷水供水温度很可能是3℃、5℃或者7℃，这时需要采用必要的手段才能使冷热水温度满足末端供冷、供热设备的正常使用。当冷热源供水温度与末端设备需求不匹配时，传统的做法基本有两种：（一）冷热源与末端设备通过中间换热器间接连接，经过热交换后使二次侧出水温度满足要求；（二）设置多套管网系统，分别满足不同末端设备对供水温度的需求。由于传热温差的存在，方案（一）必然存在着很大一部分的传热损失，而且系统较复杂，中间换热器也大大增加了系统初投资和运行能耗。方案（二）同样也存在着上述缺点。

为此，在实施例1的基础上，本实施例还公开了末端系统。

在实际使用中，低温用户61和高温用户62可以采用如图1所示的并联方式，此时冷冻水与部分高温用户62的回水混合成高温用户62所需的供水温度后输送至高温用户62供高温用户62使用，高温用户62的回水、低温用户61的回水混合后进入回水降温管路。当然也可以采用低温用户61和高温用户62串联的方式。冷冻水直接输送至低温用户61供该低温用户61使用，低温用户61的回水与高温用户62的回水混合成高温用户62所需的供水温度后供高温用户62使用，高温用户62的回水进入回水降温管路进行降温，降温后的回水再次进入冷冻水供给管路供空调末端系统6使用。

本实施例的冷冻水出蓄冰槽的温度接近冰水混合物的温度（0℃），但是由于管路温升、设备温升等，输送到空调末端的温度大概在1.5℃至2℃左右。空调末端分为两种，一类为冷冻水直供用户，如常规湿式空调机组、新风机组或风机盘管等，冷水直接进入各个设备即可；另一类为需要混水的高温用户62，为了解决供水温度不一致的问题，本实施例是通过混水的方式，即通过加压混水泵7混水，为高温末端供冷时，采用的方案是低温供，高温用。

本实施例采用低温用户61和高温用户62并联，冷冻水直接供给低温用户61，冷冻水还与高温用户62的回水混合成高温用户62所需的供水温度后供给高温用户62的方式，实现了空调供冷水系统的“小流量、大温差”运行。本实施例的动力分散式（二级或三级分布加压式系统），与现有的动力集中式系统相比节能15%左右；动力分散式混水系统（二级或三级混水系统系统）与动力集中式混水系统相比节能40%左右。

实施例4：

传统的空调系统多为动力集中式系统，即只设置冷冻水循环泵，根据系统中最不利环路的所需扬程选取主泵的扬程，然后其余所有管路的流量和扬程调节靠节流阀来实现，节流损失巨大，系统能耗较高。

在供冷系统设计中，冷热源所提供的冷热水温度不一定是末端设备所合适的温度。当冷热源供水温度与末端设备需求不匹配时，传统的做法有两种：（一）冷热源与末端设备通过中间热器换热间接连接；（二）设置两套管网系统，分别满足不同末端对供水温度的需求。由于传热温差和两侧阻力的存在，方案（一）必然存在着二次侧水温的提高和输送能耗的增加，而且增加的中间换热器、水泵、定压装置等也加大了系统初投资。方案（二）也存在系统初投资大的缺点。当采用动力分散式系统时，冷热源供水与末端设备可直接连接，即末端混水系统，通过一套管网系统可实现不同末端设备对供水温度和温差的不同需求，还可实现系统的分布加压功能，大大降低了初投资并节省了系统运行费用，同时可以满足不同末端设备对水温的需求。

实施例5：

在实施例1至实施例4的基础上，本实施例给出了空调供冷水系统的原理和实际应用。

空调供冷水系统，包括“供冷”和“用冷”两大部分。其中，“供冷”部分主要包括双蒸发器制冷机1、蓄冰盘管2、开式蓄冰槽3、溶液循环泵4、空调冷冻水循环泵5等，“用冷”部分主要包括冷热用户和加压混水泵7等。蓄冰状态时，在溶液循环泵4的作用下，双蒸发器制冷机1制备出的低温载冷剂流经蓄冷盘管内部，通过管壁与蓄冷盘管外部开式蓄冰槽3内预存的水进行换热，水温逐渐降低，开式蓄冰槽3内的水逐渐开始结冰，直至达到设计状态的蓄冰量为止。融冰状态时，空调冷冻水循环泵5首先将空调系统的回水输送至双蒸发器制冷机1进行一级降温，然后回水再进入开式蓄冰槽3内进行二级降温，回水与蓄存的冰直接接触，由于回水温度与水的冰点相比，温度相对较高，致使开式蓄冰槽3内蓄存的冰逐渐融化，当开式蓄冰槽3内冷冻水的温度降低到设定值时（通常为1～2℃），在空调冷冻水循环泵5的作用下，冷冻水源源不断的供给末端用户。在冷冻水的输送过程中会存在一定的温升，一般为1℃左右，冷冻水到达用户时，温度基本在2～3℃左右。此时，根据末端用户对冷冻水温度的不同需求，可采用直接使用或采用加压混水泵7混水后使用等不同的方式。双蒸发器制冷机1可运行在蓄冰工况和空调工况。在蓄冰工况时，通过第二蒸发器12制备低温载冷剂进行蓄冰，在空调工况时，空调系统的回水通过第一蒸发器11进行一级降温，通过第二蒸发器11进行二级降温，一机多用，使该系统的功能更加完善。

蓄冰盘管2可采用特制的钢制盘管或塑料盘管，性能稳定，蓄冷量大。开式蓄冰槽3可以用预制的蓄冰槽或者现场浇筑的混凝土蓄冰槽，与闭式外融冰系统的蓄冰槽相比，具有投资小、承压低、单台设备蓄冷量大、空间利用率大、总体蓄冰量大等优点。溶液循环泵4，其作用是对低温载冷剂进行加压，使之循环往复的流过双蒸发器制冷机1的第二蒸发器、蓄冰盘管2及中间连接管道、阀门等部件。

空调冷冻水循环泵5，其作用是对空调冷冻水进行加压，使之循环往复的流过制冷设备、用冷设备及中间连接管道、阀门等部件。冷热用户，因为不同的设备原理和末端系统原理，导致其对空调冷冻水供水温度的需求多种多样。加压混水泵7，是直接供冷系统中非常重要的设备，其将冷冻水供水温度调节到设备所需要的合适温度，省掉了间接供冷系统中的“中间换热器”，初投资较低，输送能耗较小，省掉了换热温差，到达末端用户的冷水供水温度会更低，而且系统形式非常简单。外融冰回路，使空调系统回水与开式蓄冰槽3内蓄存的冰直接接触，进行换热，与盘管内融冰相比，具有冷水供水温度低、瞬时释冷率高、融冰能耗低、初投资较低等优点。

本实施例的有益效果是：

（1）冰蓄冷空调技术可对电网“削峰填谷”，大幅度降低空调系统的运行费用。

冰蓄冷空调是指在夜间用电低谷时段，采用电制冷主机制冰，并由蓄冷设备将冷量蓄存，在白天用电高峰时段，再将蓄存的冷量释放供高峰时段空调使用。由于蓄冷技术将电力高峰的用电负荷转移到夜间电力低谷，从而可有效减少空调系统的用电负荷峰值。我国的发电厂主要是燃煤电厂，调峰能力差，而在需求侧采用蓄冷技术可降低建筑用能的峰值负荷，增加低谷负荷，可有效减少电网的峰谷差，使得整个供电电网的效率提高，运行更安全。与常规电制冷相比，冰蓄冷空调系统运行费用为常规空调系统的50%～60%。

（2） 盘管蓄冰系统运行稳定性高、初投资相对较小、运行费用相对较低。

目前达到工程应用的蓄冰技术有：钢盘管蓄冰，塑料盘管蓄冰，冰球蓄冰和动态蓄冰等。冰球蓄冰由于依赖进口技术，市场份额小，投资偏高，运行能耗偏高，近些年逐渐失去国内市场。动态蓄冰技术尚未完全成熟，处在不断发展和完善的阶段，系统运行稳定性和安全性有待提高。各种蓄冰设备中，盘管蓄冰（钢盘管和塑料盘管）因性能稳定、初投资相对较小、运行能耗相对较低，目前占据主要市场份额。

（3）开式蓄冰槽3外融冰系统的蓄（结）冰率高、出水温度低、融冰释冷速率大、融冰能耗低

盘管（钢制盘管和塑料盘管）蓄冰的融冰方式有外融冰和内融冰之分。与内融冰供水温度2～4℃相比，外融冰供水温度更低，可达到1～2℃，同时外融冰还具有瞬时释冷速率更高，出水温度更低、融冰能耗更少等优势。外融冰系统中根据蓄冰槽是否承压，又可分为开式和闭式两种形式，开式系统克服了闭式外融冰系统的冰槽承压较高，造价高，单台设备蓄冷量小等缺点，开式蓄冰槽3外融冰系统，提高了冰槽的空间利用率，使蓄冰量大大提高，同时因其减少中间换热环节，系统初投资大幅度降低。

（4）直接供冷技术具有供水温度低、设备投资小、输送能耗低、系统简单等优点

开式蓄冰槽3中，冷水的供给方式又可分为间接和直接两种。间接供冷是指冰槽内冷冻水系统与用户侧冷冻水系统采用水-水换热器进行换热，二次侧出水供给末端用户。与间接供冷相比，直接供冷减少中间换热环节，具有供水温度低、设备投资少、输送能耗低（系统温差大和无换热阻力）以及系统简单等优点。

（5）末端混水直连系统通过一套管网系统可实现不同末端设备对供水温度和温差的需求，大大降低了系统的初投资并节省了运行费用

在供冷、供热系统设计中，冷热源所提供的冷热水温度不一定是末端设备所合适的温度。当冷热源供水温度与末端设备需求不匹配时，传统的做法有两种：（一）冷热源与末端设备通过中间热器换热间接连接；（二）设置多套管网系统，分别满足不同末端对供水温度的需求。由于传热温差和换热器两侧阻力的存在，方案（一）必然存在着二次侧水温的提高和输送能耗的增加，而且增加的中间换热器、水泵、定压装置等也加大了系统初投资。方案（二）也存在系统初投资大的缺点。当采用末端混水直连系统时，冷（热）源供水与末端设备可直接连接，通过一套管网系统可实现不同末端设备对供水温度和温差的需求。末端混水直连系统省去了整套的中间换热器、水泵、定压装置等设备，系统简单，初投资小；因无换热温差，冰蓄冷冷水系统供回水温差大，远距离输送能耗减小。与间接相连相比，末端混水直连系统可节省投资5%～10%，降低运行能耗约40%左右。

（6）主干管“大温差、小流量”输送，末端“大流量、小温差”运行，输配能耗降低，水力稳定性增强

盘管蓄冰外融冰直供及末端混水直连系统，采用了盘管蓄冰、开式外融冰、直接供冷、末端混水等技术后，实现了空调水系统主干管“大温差、小流量”输送，末端“大流量、小温差”运行，大大减少了输配侧的水流量，使系统运行能耗大幅度降低，同时水力稳定性大大增强。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型的空调供冷水系统，其特征在于，包括：对空调末端系统的回水进行降温的回水降温管路、冷冻水供给管路、蓄冰装置，自蓄冰装置流出的冷冻水通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统供空调末端系统使用，经空调末端系统使用后的回水通过回水降温管路降温后流入蓄冰装置内进行二次降温变成冷冻水再次通过冷冻水供给管路输送到空调末端系统；

所述回水降温管路包括：用于循环回水的流体输送装置、对回水进行一次降温的第一制冷组件，所述流体输送装置、第一制冷组件串联在所述回水降温管路上，所述回水降温管路与蓄冰装置连通，所述回水降温管路上流入蓄冰装置内的回水与蓄冰装置内的冰块直接接触，对回水降温。

2.根据权利要求1所述的空调供冷水系统，其特征在于，所述空调末端系统包括低温用户（61）和高温用户（62），所述冷冻水供给管路与低温用户（61）、高温用户（62）连通，用于将冷冻水输送至低温用户（61）和高温用户（62），所述低温用户（61）与高温用户（62）并联，冷冻水与部分高温用户（62）的回水混合成高温用户（62）所需的供水温度后输送至高温用户（62）供所述高温用户（62）使用，所述高温用户（62）的回水、低温用户（61）的回水混合后进入回水降温管路。

3.根据权利要求2所述的空调供冷水系统，其特征在于，所述蓄冰装置内设有溶液循环泵，所述冷冻水供给管路上设有用于输送冷冻水的空调冷冻水循环泵，所述冷冻水与高温用户（62）的回水混合后的管路上设有加压混水泵（7）。

4.根据权利要求1或2所述的空调供冷水系统，其特征在于，还包括：蓄冰回路，所述蓄冰回路包括：换热管、用于产生低温载冷剂的第二制冷组件、用于循环低温载冷剂的载冷剂循环装置，所述第二制冷组件、载冷剂循环装置、换热管依序串联在蓄冰回路上，所述换热管设置在蓄冰装置内，所述第二制冷组件向换热管内输送低温载冷剂，使得所述蓄冰装置内预存的水与低温载冷剂进行换热。

5.根据权利要求4所述的空调供冷水系统，其特征在于，所述换热管为蓄冰盘管（2），该蓄冰盘管（2）吊装并浸没在蓄冰装置内部。

6.根据权利要求1、2、3或5任一项所述的空调供冷水系统，其特征在于，所述蓄冰装置为开式蓄冰槽（3），该开式蓄冰槽（3）包括：上端开口的槽体、设置在槽体上方的顶盖，所述槽体为混凝土结构，所述槽体和顶盖上分别设有保温层，所述槽体的四周和底部分别设有防水层。

7.根据权利要求4所述的空调供冷水系统，其特征在于，所述第一制冷组件、第二制冷组件构成双蒸发器制冷机（1），该双蒸发器制冷机（1）的第一蒸发器（11）与回水降温管路连通，所述双蒸发器制冷机（1）的第二蒸发器（12）与蓄冰回路连通。