CN213514231U - 一种充分利用消防水池的蓄冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充分利用消防水池的蓄冷系统，涉及暖通蓄冷技术领域，能够克服蓄冷槽占用空间大的问题。本实用新型的蓄冷系统包括环形管网和N个消防水池，N≥2；环形管网供流体流动，用于输送流体；N个消防水池对应N个建筑物，每个消防水池向对应建筑物提供消防水，每个消防水池还与环形管网相连通；每个建筑物均安装有制冷设备，每个建筑物对应的制冷设备与对应的消防水池连通。本实用新型充分利用各个建筑物空调系统的富余冷源，通过各个建筑物对应的消防水池把富余冷源接入蓄冷系统，供其他用户使用，既节约蓄冷系统的蓄冷费用，提高了土地利用效率，减少蓄冷水池额外投资，又促使消防水池的水循环流动，防止水质变坏。

Description

一种充分利用消防水池的蓄冷系统

技术领域

本实用新型涉及暖通蓄冷领域，尤其涉及一种充分利用消防水池的蓄冷系统。

背景技术

所谓蓄冷，是根据水、冰及其他物质的蓄冷（冷/热）特性，尽量地利用非峰值电力，使制冷/热设备在满负荷条件下运行，将空调所需冷量以显热或潜热的形式、部分或全部蓄存于水、冰或其他物质中。峰值电力出现空调负荷，则通过换热器、传热工质和动力泵等设备取出这些蓄冷物质蓄存的冷（热）量，以满足空调系统的需要。

目前蓄冷系统按蓄冷介质可划分成冰蓄冷系统、水蓄冷系统以及共晶盐蓄冷系统。同等蓄冷量的水蓄冷系统与其他蓄冷系统相比，不仅系统造价相对较低，还夜间蓄冷效率高。

大多数的水蓄冷系统均选用蓄冷槽蓄冷，在蓄冷槽内完成全部蓄冷和放能过程。然而，蓄冷槽占用空间相对较大，不利于整个蓄冷系统的小型化。

有鉴于此，有必要对现有技术中的蓄冷槽予以改进，以克服蓄冷槽占用空间大的缺陷。

发明内容

本实用新型提供了一种充分利用消防水池的蓄冷系统，充分利用各个建筑物空调系统的富余冷源，通过各个建筑物对应的消防水池把富余冷源接入蓄冷系统，供其他用户使用，既节约蓄冷系统的蓄冷费用，又促使消防水池的水循环流动，防止水质变坏。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种充分利用消防水池的蓄冷系统，包括环形管网和N个消防水池，N≥2；

环形管网供流体流动，用于输送流体；

N个消防水池对应N个建筑物，每个消防水池向对应建筑物提供消防水，每个消防水池还与环形管网相连通；

每个建筑物均安装有制冷设备，每个建筑物对应的制冷设备与对应的消防水池连通；

N个建筑物中，任一或任几建筑物对应的制冷设备无法满足本建筑物的冷量需求，至少一个建筑物对应的制冷设备产生富余冷量，所述富余冷量输送到本建筑物对应的消防水池；

本建筑物对应的消防水池，其存储的富余冷量通过环形管网输送到所述任一或任几建筑物，向任一或任几建筑物补充冷量。

作为本实用新型的进一步改进，还包括产冷设备，产冷设备用于制取冷量并把该冷量传递至流体；

每个建筑物对应有用冷用户；

流体在环形管网流动并输送给任一消防水池或用冷用户；

所述产冷设备通过环形管网与每个消防水池和每个建筑物的用冷用户连通。

作为本实用新型的进一步改进，还包括X个独立用冷用户，X≥2；

每个独立用冷用户均与所述环形管网连通；

每个消防水池可通过环形管网向所述独立用冷用户供能；

每个产冷设备可通过环形管网向所述独立用冷用户供能。

作为本实用新型的进一步改进，还包括蓄冷槽，所述蓄冷槽与环形管网连通；

所述产冷设备通过环形管网向所述蓄冷槽存储冷量；

所述蓄冷槽通过环形管网向所述用冷用户或所述独立用冷用户供应冷量。

作为本实用新型的进一步改进，所述产冷设备为制冷机；

所述消防水池用于蓄冷，所述用冷用户可用冷。

作为本实用新型的进一步改进，每个建筑物对应的制冷设备与对应的消防水池通过第一进水管道和第一回水管道连通；

每个建筑物对应的消防水池与对应的用冷用户通过第二进水管道和第二回水管道连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一进水管道的进水端连接制冷设备，其出水端连接消防水池；

所述第一回水管道的进水端连接消防水池，其出水端连接制冷设备；

所述第二进水管道的进水端连接消防水池，其出水端连接用冷用户；

所述第二回水管道的进水端连接用冷用户，其出水端连接消防水池。

作为本实用新型的进一步改进，独立用冷用户靠近消防水池或产冷设备设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述环形管网包括供水环形管道和回水环形管道，所述供水环形管道和所述回水环形管道与消防水池、产冷设备和用冷用户同时连通；

所述供水环形管道从消防水池和产冷设备接收供应流体并把所述供应流体输出给用冷用户；

所述回水环形管道从用冷用户接收回收流体并把所述回收流体输出给消防水池和产冷设备。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型充分利用各个建筑物空调系统的富余冷源，通过各个建筑物对应的消防水池把富余冷源接入蓄冷系统，供其他用户使用，既节约蓄冷系统的蓄冷费用，提高了土地利用效率，减少蓄冷水池额外投资，又促使消防水池的水循环流动，防止水质变坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例的充分利用消防水池的蓄冷系统示意图；

图2为本实用新型实施例的产冷设备向消防水池蓄冷的示意图；

图3为本实用新型实施例的制冷设备的富余冷量储存至消防水池的示意图；

图4为本实用新型实时例的制冷设备向用冷用户供应冷量的示意图；

图5为本实用新型实施例的消防水池向其他用冷用户/独立用冷用户供应冷量的示意图；

图6为产冷设备和消防水池共同向用冷用户及独立用冷用户供应冷量的示意图。

附图标记：1-环形管网；11-环状供水管；12-环状回水管；2-消防水池；3-制冷设备；4-用冷用户；5-独立用冷用户；6-产冷设备。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施方式中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本实用新型实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

同时，本实用新型实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“相连通或者连通”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于或安装于”另一个组件，它可以是直接设置/安装在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本实用新型实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本实用新型。

需要说明的是，为了对本实用新型进行更为详细的说明，以使本领域技术人员能够更为清楚、明白的理解本实用新型，进而支持本实用新型所要解决的技术问题以及对应所能达到的技术效果，特在介绍本实用新型之前，针对其所涉及的术语名词作出如下解释：

管网指的是循环管系中仅通过循环流量的管段，即供水点至出水有两条管路，一条是供水管网，另一条是回水管网，供水管网在间隔一定时间后水会降温/升温，由水泵从回水管网中回收重新加温/降温；产冷设备，是指热源设备或冷源设备，冷量供应或热量供应一般是通过中间载体实现的，中间载体称为“冷媒”或“热媒”，常见的冷媒有制冷剂（氨、氟利昂等）、水（冷水）、盐水（氯化钠等），常见的热媒有水（热水或蒸气）、煤。生产冷媒的设备称作冷源设备（或制冷设备），生产热媒的设备称作热源设备，热源设备是发出热量的设备，如局部锅炉房、区域锅炉房、热电厂等；冷源设备是发出热量的设备，如制冷机，制冷机是使用各种制冷机组用来制备低温冷水，向空调系统提供冷量。

本领域技术人员可以理解，上述“回水”、“供水”、“连通”并非是对“管”功能进行的限定，而仅仅只是起区分作用。换句话说，回水管、供水管、连通管均可使用同一种管道，或者不同种管道，或者部分相同、部分不同的管道，对此本实用新型并不做限定，只要能够实现液体输送的管道，均适用于本实用新型，也均在本实用新型的保护范围之内。

术语“环状管道”，特指首尾相连的环路，环路并非仅限定为图示的方形，也可以是其他任意形状，本实用新型实施例对环形管道的形状不做任何限制。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种充分利用消防水池的蓄冷系统，包括环形管网1和N个消防水池2，N≥2；环形管网1供流体流动，用于输送流体；N个消防水池2对应N个建筑物，每个消防水池2向对应建筑物提供消防水，每个消防水池2还与环形管网1相连通；每个建筑物均安装有制冷设备3，每个建筑物对应的制冷设备3与对应的消防水池2连通；N个建筑物中，任一或任几建筑物对应的制冷设备3无法满足本建筑物的冷量需求，至少一个建筑物对应的制冷设备3产生富余冷量，富余冷量输送到本建筑物对应的消防水池2；本建筑物对应的消防水池2，其存储的富余冷量通过环形管网1输送到任一或任几建筑物，向任一或任几建筑物补充冷量。

本实用新型实施例的消防水池2，是人工建造的供固定或移动消防水泵吸水的储水设施，当室外给水管网能保证室外消防用水量时，消防水池的有效容量应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求。

在夏季夜间低谷电期间利用冷水机组制冷降温，将冷量以冷水的形式储存在消防水池2，在电力高峰期的白天，不开或少开制冷机，充分利用夜间储存的冷量进行供冷，从而达到电力移峰填谷的目的。

目前主要的水蓄冷/热方法有自然分层法、隔膜法、迷宫法、多蓄冷罐法，其中最常用的是自然分层法和多蓄冷罐法。消防水池2改造为多蓄冷罐后，相当于消防水池的容积减小到原来的几分之一，不能满足消防要求，必须进行改进。一种最简单的方法就是在每个蓄冷罐底部开洞，接入1根水管，并联后连接到消防水泵的吸入口。这种简单的方法会破坏水池墙面，施工难度较大。在消防水池2液面低于一定高度时自动连通各蓄冷罐，而在消防水池2液面高于一定值时，保持各蓄冷罐的密闭性，水流只能经过隔板导隙流向其他蓄冷罐。该浮球阀系统由浮球、导向杆、链条、阀门及契形通道构成，契形通道与阀门的接触是一个斜面，有利于保持阀门关闭时的密闭性。导向杆能保证浮球的运动方向，从而保证阀门的受力方向。当液面上升到一定高度时（正常情况下），浮球的浮力通过链条传递给阀门，将阀门关闭。当有消防需求时，池面液位下降，阀门在重力作用下开启，整池的水可以用于消防。消防水池2改造成蓄冷/热罐后，需要进行保温，满足不结露的要求，更重要的是保冷/热。因消防水池2进行外保温一般不具备施工条件，而且内保温可以减少热桥，热损失少。内保温除需满足热阻要求外，强度还必须足够大，保温层能承受人在上面施工作业：防水效果好，能长期在水中浸泡。

请参阅图1至图6，本实用新型实施例的环形管网1包括环状供水管11和环状回水管12，环状供水管11和环状回水管12与消防水池2、产冷设备6和用冷用户4同时连通；环状供水管11和环状回水管12与产冷设备6或消防水池2和用冷用户4同时连通；环状供水管11作为蓄冷输配管网的供应流体通道，环状供水管11从产冷设备6或消防水池2接收供应流体并把供应流体输出给用冷用户4；环状回水管12作为蓄冷输配管网的回收流体通道，环状回水管12从用冷用户4接收回收流体并把回收流体输出给产冷设备6或消防水池2。

本实用新型实施例的流体可以是冷媒、水或气体。产冷设备6或消防水池2可以是供冷单元，供冷单元可以是制冷机、热泵、蓄冰槽等制冷设备3中的任一或任几个。

本实用新型实施例的产冷设备6为多个且并联设置，产冷设备6可以是制热设备和/或制冷设备3。当环状供水管11和环状回水管12仅连通制热设备时，该环形管网1用来输配热能，当环状供水管11和环状回水管12仅连通制冷设备3时，该环形管网1用来输配冷能，当环状供水管11和环状回水管12既连通制热设备又连通制冷设备3时，该环形管网1用来输配热能和冷能。需要说明的是，本实用新型实施例的消防水池2仅用来蓄冷，通常情况下不用来蓄热。制热设备产生的热量直接供应给用户，不进行存储。

本实用新型实施例的用冷用户4并联设置，用冷用户4可以是建筑物对应的用冷用户4和/或独立用冷用户5。当环状供水管11和环状回水管12仅连通用冷用户4时，该环形管网1向用冷用户4输配热/冷能，当环状供水管11和环状回水管12仅连通独立用冷用户5时，该环形管网1向独立用冷用户5输配热/冷能，当环状供水管11和环状回水管12既连通用冷用户4又连通独立用冷用户5时，该环形管网1向用冷用户4和独立用冷用户5输配热/冷能。

请参阅图1至图6，本实用新型实施例的蓄冷系统，除了包括环形管网1和N个消防水池2之外，还包括产冷设备6，产冷设备6用于制取冷量并把该冷量传递至流体；每个建筑物对应有用冷用户4；流体在环形管网1流动并输送给任一消防水池2或用冷用户4；产冷设备6通过环形管网1与每个消防水池2和每个建筑物的用冷用户4连通。

考虑到现有的用冷用户4无法完全消化产冷设备6和消防水池的冷量，本实用新型实施例的蓄冷系统还包括X个独立用冷用户5，X≥2；每个独立用冷用户5均与环形管网1连通；每个消防水池2可通过环形管网1向独立用冷用户5供能；每个产冷设备6可通过环形管网1向独立用冷用户5供能。

本实用新型实施例的消防水池2无法完全存储冷能时，优选蓄冷系统还包括蓄冷槽，蓄冷槽与环形管网1连通；产冷设备6通过环形管网1向蓄冷槽存储冷量；蓄冷槽通过环形管网1向用冷用户4或独立用冷用户5供应冷量。

请参阅图1，本实用新型实施例的蓄冷系统包括环形管网1、3个消防水池2、一个产冷设备6、3个用冷用户4和1个独立用冷用户5，3个消防水池2对应3个用冷用户4和3个建筑物，1个独立用冷用户5可由消防水池2供应冷量，也可以由产冷设备6供应冷量。

请参阅图2至图6，本实用新型实施例的蓄冷系统包括环形管网1、3个消防水池2、1个产冷设备6、3个用冷用户4、3个制冷设备3和1个独立用冷用户5，每个消防水池2对应一个制冷设备3和一个用冷用户4。图2为产冷设备6向消防水池2蓄冷的示意图；图3为制冷设备3的富余冷量储存至消防水池的示意图；图4为制冷设备3向用冷用户4供应冷量的示意图；图5为消防水池2向其他用冷用户4/独立用冷用户5供应冷量的示意图；图6为产冷设备6和消防水池2共同向用冷用户4及独立用冷用户5供应冷量的示意图。

每个建筑物对应的制冷设备3与对应的消防水池2通过第一进水管道和第一回水管道连通；每个建筑物对应的消防水池2与对应的用冷用户4通过第二进水管道和第二回水管道连通。具体地，第一进水管道的进水端连接制冷设备3，其出水端连接消防水池2；第一回水管道的进水端连接消防水池2，其出水端连接制冷设备3；第二进水管道的进水端连接消防水池2，其出水端连接用冷用户4；第二回水管道的进水端连接用冷用户4，其出水端连接消防水池2。

产冷设备6为制冷机，消防水池2用于蓄冷，用冷用户4可用冷。当然也可以将产冷设备6替换成锅炉，这样环形管网1既可用于供冷，也可用于供热。用冷用户4在供暖季也可用热。

为了便于独立用冷用户5的用冷或用热，本实用新型实施例的独立用冷用户5靠近消防水池2或产冷设备6设置。

本实用新型实施例充分利用各个建筑物空调系统的富余冷源，通过各个建筑物对应的消防水池2把富余冷源接入蓄冷系统，供其他用户使用，既节约蓄冷系统的蓄冷费用，提高了土地利用效率，减少蓄冷水池额外投资，又促使消防水池的水循环流动，防止水质变坏。

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 (9)

1.一种充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，包括环形管网和N个消防水池，N≥2；

环形管网供流体流动，用于输送流体；

N个消防水池对应N个建筑物，每个消防水池向对应建筑物提供消防水，每个消防水池还与环形管网相连通；

每个建筑物均安装有制冷设备，每个建筑物对应的制冷设备与对应的消防水池连通；

N个建筑物中，任一或任几建筑物对应的制冷设备无法满足本建筑物的冷量需求，至少一个建筑物对应的制冷设备产生富余冷量，所述富余冷量输送到本建筑物对应的消防水池；

本建筑物对应的消防水池，其存储的富余冷量通过环形管网输送到所述任一或任几建筑物，向任一或任几建筑物补充冷量。

2.根据权利要求1所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，还包括产冷设备，产冷设备用于制取冷量并把该冷量传递至流体；

每个建筑物对应有用冷用户；

流体在环形管网流动并输送给任一消防水池或用冷用户；

所述产冷设备通过环形管网与每个消防水池和每个建筑物的用冷用户连通。

3.根据权利要求2所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，还包括X个独立用冷用户，X≥2；

每个独立用冷用户均与所述环形管网连通；

每个消防水池可通过环形管网向所述独立用冷用户供能；

每个产冷设备可通过环形管网向所述独立用冷用户供能。

4.根据权利要求3所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，还包括蓄冷槽，所述蓄冷槽与环形管网连通；

所述产冷设备通过环形管网向所述蓄冷槽存储冷量；

所述蓄冷槽通过环形管网向所述用冷用户或所述独立用冷用户供应冷量。

5.根据权利要求2所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，所述产冷设备为制冷机；

所述消防水池用于蓄冷，所述用冷用户可用冷。

6.根据权利要求1所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，每个建筑物对应的制冷设备与对应的消防水池通过第一进水管道和第一回水管道连通；

每个建筑物对应的消防水池与对应的用冷用户通过第二进水管道和第二回水管道连通。

7.根据权利要求6所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，所述第一进水管道的进水端连接制冷设备，其出水端连接消防水池；

所述第一回水管道的进水端连接消防水池，其出水端连接制冷设备；

所述第二进水管道的进水端连接消防水池，其出水端连接用冷用户；

所述第二回水管道的进水端连接用冷用户，其出水端连接消防水池。

8.根据权利要求3所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，独立用冷用户靠近消防水池或产冷设备设置。

9.根据权利要求1所述的充分利用消防水池的蓄冷系统，其特征在于，所述环形管网包括供水环形管道和回水环形管道，所述供水环形管道和所述回水环形管道与消防水池、产冷设备和用冷用户同时连通；

所述供水环形管道从消防水池和产冷设备接收供应流体并把所述供应流体输出给用冷用户；

所述回水环形管道从用冷用户接收回收流体并把所述回收流体输出给消防水池和产冷设备。

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