[发明专利]一种相变蓄能空调系统

说明书

技术领域

 本发明创造涉及一种蓄能空调系统，尤其涉及一种采用相变材料进行蓄冷、放冷的相变蓄能空调系统。

背景技术

 目前，由于空调系统用电负荷日益增大以及用电高峰重叠，导致电网负荷不平衡，造成在用电高峰时电力短缺和用电低谷时电能的巨大浪费。为解决上述问题，也为达到“移峰填谷”的节能效果，空调蓄能技术得到快速发展，即通过在用电低谷期电力以冷量的方式储存起来，在供电高峰期再将储蓄的冷量放到空调系统中。

传统的空调蓄能技术多采用冰蓄冷或水蓄冷，由于冰蓄冷主机需在低温下运行，能效较低，系统结构复杂且投资较大，其应用具有很大的局限；而对于水蓄冷，由于只是利用了水的显热，蓄冷密度低，并且冷量损失较大，对蓄冷量的利用率较低，也存在系统设备占用空间较大的缺点。由于相变材料具有独特的潜热性能，少量的材料可以储存大量的冷量，在降低能耗、减少空调负荷、蓄冷节能、简化系统结构等方面具有很大的优势，其在空调蓄能领域具有广阔的应用前景，因此，近年来相变蓄能得到越来越多的研究和运用。例如中国专利CN202747502U公开了一种基于相变材料蓄冷的冷却水系统，该系统中所采用的相变材料为气液相变材料，气液相变材料在相变过程中体积变化很大，进而需要采用大体积的蓄冷槽，应用极其不便，同时气液相变材料的蓄能密度相对不高，相变温度范围也相对较小，并且只有在室外湿球温度低于气液相变材料的相变温度时，蓄冷槽才能够蓄冷，这些对气液相变材料的广泛应用也有很大的局限性；该系统中的蓄冷槽是对从冷却塔内的流出的冷却水进行蓄冷，由于冷却塔内冷却水的温度受外界温度影响很大，当从冷却塔内流出的冷却水的温度较高时，蓄冷槽的蓄冷量较少，从而导致在蓄冷槽放冷时对提升整个系统的制冷效果、运行效率、节能等方面作用不大；另外，该系统的蓄冷和放冷模式较为单一，不能根据实际需求灵活变动系统运行模式以达到最佳的运行效率和最好的节能效果，从而不能实现最优化的“移峰填谷”的性能。

因此，针对现有相变蓄能空调系统的不足而对其进行改进具有重要意义。

发明内容

本发明创造的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种相变蓄能空调系统，

该相变蓄能空调系统蓄冷量大，蓄冷性能不受外界大气温度影响，并且多种蓄冷、放冷模式之间灵活变换，能够有效调整制冷主机负载，使制冷主机保持在最佳能效比状态工作，达到最佳节能效果，使“移峰填谷”性能达到最优化，并可获得最稳定的冷冻水出水温度，提高制冷性能；同时，该相变蓄能空调系统还能够扩展制冷主机容量，以应对末端负载急剧增加的突发状况，并可大幅度降低系统的整体装机容量和供电设备，节省巨额的初装费用；另外，该相变蓄能空调系统结构简单，所占用空间不大，应用较为方便。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种相变蓄能空调系统，包括冷却水循环系统、冷冻水循环系统和蓄冷循环系统；

冷却水循环系统包括冷却水进水管道、冷却水回水管道、冷却塔、冷却水循环泵组和制冷主机，制冷主机包括冷凝器和蒸发器，冷却水进水管道的一端连接冷凝器的进水口，冷却水进水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水回水管道的一端连接冷凝器的出水口，冷却水回水管道的另一端连接冷却塔的出水口，冷却水循环泵组设置于冷却水进水管道上；

冷冻水循环系统包括冷冻水进水管道、冷冻水回水管道、蒸发器、末端负载和冷冻水循环泵组，冷冻水进水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水进水管道的另一端连接末端负载的进水口，冷冻水回水管道的一端连接蒸发器的出水口，冷冻水回水管道的另一端连接末端负载的出水口，冷冻水循环泵组设置于冷冻水回水管道上；

蓄冷循环系统包括蓄冷槽、变频水泵、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀和第六电动阀，第一电动阀的进水口分别连接冷却水循环泵组的出水口、第四电动阀的进水口，第一电动阀的出水口分别连接蒸发器的进水口、第六电动阀的出水口，第四电动阀的出水口分别连接第三电动阀的出水口、蓄冷槽的进水口，第六电动阀的进水口分别连接变频水泵的出水口、第六电动阀的进水口，变频水泵的进水口连接蓄冷槽的出水口，第二电动阀的进水口分别连接第三电动阀的进水口、蒸发器的出水口，第二电动阀的出水口分别连接第五电动阀的出水口、末端负载的进水口；