[发明专利]冷冻水直供系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷系统，特别涉及冷冻水直供系统及其方法。

背景技术

目前，中小型中央空调工程中普遍采用一级泵系统。而系统较大、阻力较高，且各环路负荷特性或阻力相差悬殊时，则普遍采用二级泵系统。二级泵系统在空气调节水的冷热源侧和负荷侧分别布置水泵，冷热源侧与冷水机组相对应的水泵称为一次泵或初级泵，并与冷水机组和旁通管路组成一次环路；负荷侧的水泵称为二次泵或次级泵，与负荷末端设备、管路系统及旁通管一起构成二次环路。一次环路负责冷冻水的制备，二次环路负责冷冻水的输送。

请参见图1，其为现有的一种冷冻水供水系统的结构示意图。一次环路中的供水管15和回水管16之间设置有多台并联的制冷机11，每台制冷机11串接一台一次泵12，一次环路的供水管15和回水管16连接到板式热交换器13的一侧。板式热交换器13的另一侧连接二次环路的供水管17和回水管18，板式热交换器13用来完成一次环路和二次环路管道之间的热交换。二次环路的供水管17上连接有多个并联的二次泵14，二次泵14的出水端连接多个并联的风机19，二次泵14将经过板式热交换器13降温处理后的冷水传输到风机19处进行制冷。

现有的这种冷冻水供水系统通常都会采用板式热交换器，既可以完成冷热水之间的热交换，又能将整个供水系统分成两个环路，以解决大型供水系统输水动力不足的问题，但是采用板式热交换器也会存在一定问题：

1、对于大型的供水系统，必然也需要大型的板式热交换器，而板式热交换器价格昂贵，从而增加了供水系统初期的投资成本。

2、大型的板式热交换器安装占用空间多，需要较多的土地成本投入。

3、利用板式热交换器转换热能时，有很大一部分能量流失到空气中，能源损失率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷冻水直供系统，以解决现有的冷冻水供水系统成本、能源损失率高、占用面积大的问题。

本发明的另一目的是提供一种冷冻水直供方法，以解决现有的冷冻水供水系统成本、能源损失率高、占用面积大的问题。

本发明提出一种冷冻水直供系统，包括能源中心、热力交换站和至少一二次泵，能源中心和热力交换站之间通过总供水管和总回水管相连。其中，能源中心用于制备冷冻水，其又进一步包括至少一制冷机和至少一一次泵，制冷机和一次泵串接后设置在总供水管和总回水管之间。热力交换站用于消耗冷冻水的冷量，其又进一步包括至少一风机和至少一三次泵，风机和三次泵串接后设置在总供水管和总回水管之间。二次泵设置在总供水管上，用于将能源中心输出的冷冻水传输到热力交换站。

优选的，能源中心还包括至少一蓄冷水罐，蓄冷水罐与制冷机相连，用于存储冷冻水。

优选的，制冷机为离心式冷水机。

优选的，所述的冷冻水直供系统还包括若干调节阀和控制中心。调节阀设置在各个风机的供水口。控制中心与各个调节阀以及各个一次泵、二次泵、三次泵相连，用于通过调节各个调节阀的开度以及各个一次泵、二次泵、三次泵的工作频率，实现对冷冻水流量的控制。

优选的，所述的冷冻水直供系统还包括温度传感器，其设置在总回水管上，并与控制中心相连，用于测量回水温度，并将测量信号传输给控制中心。

优选的，所述的冷冻水直供系统还包括若干共有管和若干正反向流量计。共有管设置在总供水管和总回水管之间，以及该热力交换站中的各支供水管和支回水管之间。正反向流量计与共有管一一相连，并与控制中心相连，用于监测共有管上的水流方向，以推测冷冻水的需求量，并将监测信号发送给控制中心。

优选的，所述的冷冻水直供系统还包括压差传感器，压差传感器设置在总供水管和总回水管之间，并与控制中心相连，用于根据总供水管和总回水管之间的压差来控制该二次泵的工作频率。

本发明另提出一种冷冻水直供方法，包括以下步骤：(1)在一能源中心中设置至少一一次泵，在总供水管上设置至少一二次泵，在一热力交换站中设置至少一三次泵。(2)利用一次泵将该能源中心制备的冷冻水传输到总供水管中。(3)利用二次泵将冷冻水通过总供水管传输到该热力交换站。(4)利用三次泵将冷冻水输送到该热力交换站的风机。

优选的，所述的冷冻水直供方法，还包括步骤：(1)测量总回水管中的回水温度。(2)根据回水温度控制各个水泵的工作频率，以控制冷冻水的供水流量。

优选的，所述的冷冻水直供方法，还包括步骤：(1)在总供水管和总回水管之间，以及热力交换站中的各支供水管和支回水管之间设置共有管。(2)监测共有管中的水流方向。(3)根据共有管中的水流方向，控制冷冻水的供水流量。