[发明专利]直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明属于制冷技术领域，并公开了一种水蓄冷空调系统及其运行方法。更具体地，本发明公开了直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统及其运行方法。

背景技术

我国历年建筑能耗在总能耗中的比例是20％左右，其中暖通空调的能耗约占建筑能耗的85％。空调的能耗体现出明显的季节性，对建筑全年和每天的电负荷峰谷分布起到决定性作用。暖通空调结合蓄能技术合理运行，夜间蓄冷，白天峰期放冷，是实现电网负荷“移峰填谷”的有效手段，峰谷电价政策与蓄能技术的相互配合是空调用户节约能耗费用的有效途径。

目前较为成熟并有相应商业规模的蓄冷技术主要是水蓄冷和冰蓄冷技术，水蓄冷技术由于其结构和运行相对简单，对空调主机无特殊要求，适合于既有空调系统的改造，因此得到业界的广泛青睐。

水蓄冷系统与空调主机的联合运行方式直接影响到主机的效率和蓄冷能力，同时也决定了满足用户负荷需求的可调节性。目前的水蓄冷系统与中央空调联合运行存在多种形式，蓄冷过程或向用户提供冷量时采用板式换热器的案例有很多，板式换热器虽然能够保证相关管路电动阀门的安全性、可靠性和调节性，减少管路阀门的维修率，但是板式换热器降低了蓄冷或供冷效率的同时，增加了设备投资和空间的占用。对于不采用板式换热器的系统，蓄冷水槽热端入口的电动阀承受的压差较大，负荷的变化要求电动阀门有较高灵敏度和较快的反应能力进行调节，因此阀门的电动执行机构故障率较高。而且现有系统无法同时适用于低温机和中温机的情况，限制了根据用户负荷调节冷冻水水温。

发明内容

本发明要解决的技术间题在于，针对现有技术中采用板式换热器降低了蓄冷或放冷效率且增加了设备投资和空间占用、未采用板式换热器时电动阀故障率高、以及无法同时适用低温机和中温机的缺陷，提供蓄冷或放冷效率高、设备成本低、空间利用率高、阀门故障率低以及低温机和中温机均适用于制冷主机的直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统及其运行方法。

本发明解决其技术间题通过以下技术方案得以实现：根据本发明的一个方面，提供直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统，包括制冷主机、蓄冷水槽、冷冻水循环泵、冷冻水供给泵、放冷泵、第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀；所述冷冻水循环泵的出口经所述第一截止阀与所述制冷主机的入口连接，所述制冷主机的出口经所述第二截止阀后一路连接所述冷冻水供给泵的入口、另一路经所述第三截止阀连接所述蓄冷水槽的冷端；所述蓄冷水槽的热端连接所述冷冻水循环泵的入口，所述蓄冷水槽的冷端还设有混合放冷旁路，所述混合放冷旁路上设有所述放冷泵，所述放冷泵的出口与所述冷冻水供给泵的入口连接，

其中，所述混合放冷旁路上还设有混合阀，所述混合阀连接有分流阀，所述分流阀的入口连接储存有用户回水的集水缸，所述混合阀的出口与所述放冷泵的入口连接，所述混合阀的入口分别与所述蓄冷水槽的冷端和所述分流阀的第一出口连接，以混合所述蓄冷水槽释放的冷冻水与所述用户回水的一部分，形成为用户供冷的混合冷冻水。

在上述直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统中，所述分流阀的第二出口分别与所述蓄冷水槽的热端和所述冷冻水循环泵(3)的入口连接。

在上述直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统中，所述制冷主机包括至少两台冷水机，在所述至少两台冷水机之间设有至少一个调节阀。

根据本发明的另一方面，提供直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统的运行方法，其中，所述运行方法包括制冷主机蓄冷工况和蓄冷水槽混合放冷工况；其中，

所述制冷主机蓄冷工况包括：关闭冷冻水供给阀、分流阀、混合阀和放冷阀，开启冷冻水循环泵、制冷主机、蓄冷水槽、第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀，所述制冷主机经所述第二截止阀和所述第三截止阀向所述蓄冷水槽提供冷冻水；

所述蓄冷水槽混合放冷工况包括：关闭所述冷冻水循环阀、所述制冷主机、所述第一截止阀、所述第二截止阀和所述第三截止阀，开启所述蓄冷水槽、所述冷冻水供给阀、所述分流阀、所述混合阀和所述放冷阀，所述蓄冷水槽的冷端放出的冷冻水与来自所述分流阀的用户回水的一部分混合后形成混合冷冻水，所述混合冷冻水经所述放冷泵和所述冷冻水供给泵为用户供冷。

在上述直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统的运行方法中，在所述蓄冷水槽混合放冷工况中，来自所述分流阀的用户回水的另一部分进入所述蓄冷水槽的热端。

在上述直接蓄冷和混合放冷的水蓄冷空调系统的运行方法中，所述运行方法还包括蓄冷水槽和制冷主机联合放冷工况：关闭所述第三截止阀；所述混合冷冻水流经所述放冷泵与来自所述制冷主机的冷冻水混合，然后经所述冷冻水供给泵为用户供冷。