[发明专利]直接供冷水蓄冷空调系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水蓄冷空调系统，具体是一种平衡分配制冷主机及蓄冷槽输出冷量的直接供冷水蓄冷空调系统；本发明还涉及该系统的运行方法。

背景技术

水蓄冷空调是指利用低谷电力将冷量储存在蓄冷槽中，在用电高峰时再把冷量释放的一种技术。随着电力部门峰谷电价的积极实施，水蓄冷作为经济的蓄冷方式，越来越广泛地被运用，水蓄冷技术也日益成熟。

直接供冷水蓄冷系统在空调水蓄冷系统中应用较为普遍，特别是在建筑物高度低于35米的空调系统中的应用。常用的直接供冷水蓄冷系统(如图1所示)包括制冷主机1、蓄冷槽2、空调末端3、蓄冷泵4、供冷泵5和电动阀门组成，所述的制冷主机1的进口与蓄冷泵4的出口连接，制冷主机的1的出口后分为两支路，其中，一路为蓄冷支路：电动阀V2的一端连接制冷主机1，另一端与蓄冷槽2的低进出口连接，蓄冷槽2高进出口与蓄冷泵4的进口连接；另一路为供冷支路：供冷泵5的进口与制冷主机1连接，其出口与空调末端3连接，空调末端3的另一端与蓄冷泵4的进口连接；系统不采用换热器，而采用制冷主机1和蓄冷槽2直接向用户供冷，具有系统简单、一次投资低、温度梯度损失小等优点，提高水蓄冷系统的效率。

但是此类直接供冷水蓄冷系统存在如下问题：

1)空调供水温度T3不能进行恒定调节，造成空调回水温度波动过大，回水进入蓄冷槽的混合冷损失将偏大。

2)供冷工况下，蓄冷槽不能实现恒量供冷，即不能实现冷槽优先的运行策略。

3)由于空调回水温度的波动过大，当回水温度偏低时，制冷主机将卸载，因而不能保证制冷主机的恒量供冷，即不能实现制冷主机优先的运行策略。

4)蓄冷槽优先即蓄冷槽在供冷阶段对冷量释放加以控制，释放过多，不能满足放冷后期外部负荷的需要，放冷过少，蓄冷量积压，不能充分利用蓄冷进行供冷，将造成制冷主机供冷量增加，也即增加了运行费用。

5)制冷主机优先即制冷主机作为基载运行，供冷不足部分释放蓄冷槽储存冷量来补充。如果制冷主机制冷量不能恒定在一定范围内，则可能造成蓄冷槽的提前释冷完毕，到供冷后期，制冷主机将不能满足外部负荷的需要。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可平衡分配制冷主机及蓄冷槽输出冷量的直接供冷水蓄冷空调系统。

本发明的第二个目的是提供上述系统的运行方法。

本发明的第一个目的可以通过以下的技术方案予以实现：一种直接供冷水蓄冷空调系统，包括制冷主机、蓄冷槽、空调末端、蓄冷泵、供冷泵和电动调节阀V2，所述的制冷主机的进口与蓄冷泵的出口连接，制冷主机的出口分为两支路，其中，一路为蓄冷支路：电动调节阀V2的一端连接制冷主机，另一端与蓄冷槽的低进出口连接，蓄冷槽高进出口与蓄冷泵的进口连接；另一路为供冷支路：供冷泵的进口与制冷主机连接，其出口与空调末端连接，空调末端的另一端与蓄冷泵的进口连接；其特征在于：所述的制冷主机的出口分支路前还连接有电动阀V1；在所述的供冷泵吸口端与空调末端总回水管之间设有一连通管，连通管上设有电动调节阀V3，所述的供冷支路的供冷泵的进口还接有电动调节阀V4，所述的电动调节阀V4的两端分别连接于所述的蓄冷回路和供冷回路的交接点与连通管和供冷回路的交接点之间。

本发明所述的蓄冷槽的低进出口管上设有能量控制器，以控制、恒定蓄冷槽的释冷量，从而实现蓄冷槽的冷优先的运行策略。

本发明的第二个目的是通过以下的控制予以实现的：上述直接供冷水蓄冷空调系统的运行方法，通过对电动阀V1、电动调节阀V2、V3、V4开或关的选择，组成各种工况的回路结构，实现系统不同运行方式的控制。

关闭电动调节阀V4，开启电动阀V1、电动调节阀V2，制冷主机、蓄冷槽、蓄冷泵、电动阀V1、电动调节阀V2连接成蓄冷回路结构，实现制冷主机的单独蓄冷运行方式。

关闭电动阀V1，开启电动调节阀V2、V3、V4，蓄冷槽、供冷泵、电动调节阀V2、电动调节阀V4、空调末端、电动调节阀V3连接成放冷回路结构，实现蓄冷槽的放冷运行方式。

启动电动阀V1、电动调节阀V3、V4，关闭电动调节阀V2，制冷主机、电动阀V1、电动调节阀V4、供冷泵、空调末端、电动调节阀V3、蓄冷泵连接成供冷回路结构，实现制冷主机1的单独供冷运行方式。

启动电动阀V1、电动调节阀V2、V3、V4，电动阀V1、电动调节阀V2、V3、V4，制冷主机、蓄冷槽、空调末端、蓄冷泵、供冷泵、连通管连成制冷主机边蓄冷边供冷回路结构，制冷主机出来的冷水一部分进入蓄冷槽蓄存，一部分经供冷泵输入外部空调系统进行供冷，实现制冷主机的边蓄冷边供冷运行方式。