[发明专利]一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法

说明书

本发明涉及蓄能领域，具体公开了一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法，包括第一母管、第二母管、第三母管和第四母管；冷/热源机、蓄能槽的出入口处均设有三个控制阀，入口处均分别通过控制阀与第一母管、第二母管、第四母管相连；出口处均分别通过控制阀与第二母管、第三母管、第四母管相连；第二母管与第二分水器相连，第三母管与第一分水器相连；蓄能槽的入口处还设有蓄能阀；第一母管与水泵组出水母管相连。本发明供冷/热的流程切换灵活方便，有利于通过各种运行策略改变供冷/热的流程，提高冷/热源机组的运行效率及机房能效；通过调节各母管之间的旁通阀，可以实现冷/热源机组和蓄能槽之间的负荷分配调节。

技术领域

本发明涉及蓄能领域，尤其涉及一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法。

背景技术

热能的运用与我们的生活息息相关，不管是空调、冰箱、暖气等热循环系统都成为了现代生活必不可少的组成部分，系统的能耗也成为了日常生活中耗能比重较大的一极。在常规的制冷系统或制热系统的节能技术中，加入蓄能组件是较为容易实现且效果较显著的一种节能方案。随着材料学的发展，从-180度到1000度的变相蓄温材料均得以得到运用，使在各种环境与性能要求下的温控系统蓄能器得以实现。

现有的蓄能组件应用最多的场景是在空调冷冻水系统中。当前为了平衡白天和夜间的用电负荷，达到电力负荷“移峰填谷”的目的，并为了提高制冷设备在部分负荷工况下的效率，蓄冷技术在空调系统中广泛地应用起来。根据蓄冷材料的不同，主要分为冰蓄冷技术、水蓄冷技术、共晶盐等无机相变蓄冷技术、有机相变蓄冷技术及复合材料蓄冷技术等。根据蓄冷过程物态的变化特点，分非相变蓄冷(或称显热蓄冷)和相变蓄冷(或称潜热蓄冷)两大类。根据相变温度的高低不同，又分为高温相变蓄冷与低温相变蓄冷。共晶盐等无机相变蓄冷技术、有机相变蓄冷技术及复合材料蓄冷技术等，其相变温度较高(一般为5℃以上)，属于高温相变蓄冷；冰蓄冷相变温度在0℃左右，其相变温度较低，属于低温相变蓄冷。

在传统的空调系统中，由末端设备对冷冻水供回水温度和温差的要求，冷冻水的供回水温度大都为7/12℃左右，供回水温差约为5℃左右。空调制冷系统通常为采用制冷机组并联供冷，直接提供7℃左右冷冻水；冰蓄冷空调系统有二级串联的形式，即蓄冰槽与双工况制冷机串联，通过设置中间换热器的方式进行间接连接，将12℃左右空调系统回水的温度降低到7℃左右，极个别的空调制冷系统也有二级制冷机组串联的形式，将14℃左右的空调系统回水逐级降温到7℃左右，或者两台制冷机并联，其中有一台为高温制冷机，两台制冷机分别提供不同温度的冷冻水，然后通过两套输送系统，供给不同的末端设备。然而，制冷系统仍存在部分负荷运行工况的时间较长，小负荷运行调节非常困难，导致制冷系统能效偏低的问题。

参见中国公开发明专利(申请号：CN201810969653.9)，公开了一种多级制冷及末端能量梯级利用的空调冷冻水系统。该方案通过调节末端混水加压泵的混水比(进入混水泵的二次网回水流量和一次网供水流量之比)调节供水温度，最大限度的提高了空调系统的总回水温度。而三级串联制冷系统则最大限度的降低了供水温度，两系统联合作用，尽可能的增大了供回水温差，最大限度的减小了空调冷冻水的供水量。系统初投资较小，运行能耗和费用低，具有简单，运行、调节、管理简便，稳定性强的优点，然而该方案在蓄冷槽的运用上仍有很大的改进空间。

由于温湿度独立控制空调系统负荷小、系统初投资低、节能、舒适、室内空气品质高等优点，温湿度独立控制空调系统的理念被广泛的接受并进行了大范围的应用。在温湿度独立控制空调系统中，可能同时存在多种形式的末端设备，比如对应同一栋楼里有商场、酒店客房、办公写字楼、大厅、公寓等多种场景时，所要求的冷冻水供水温度也不同，如7℃、10℃、12℃或者其他的温度。传统的空调蓄冷系统结构难以应对多种不同温度的冷冻水供水，或者不同蓄能温度的蓄冷槽独立运行，多个蓄冷槽之间也没有可以灵活调控的方案。