[发明专利]基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统及工作方法

权利要求书

1.一种基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：包括冷却塔、内区空调末端装置、外区空调末端装置、第一相变蓄冷装置、第二相变蓄冷装置、相变蓄热装置、外部热源以及至少一个冷水机组，所述内区空调末端装置、冷却塔以及第一相变蓄冷装置通过管路形成第一并联回路；所述冷水机组的蒸发器与内区空调末端装置通过管路形成第一循环回路，冷水机组的冷凝器与相变蓄热装置通过管路形成第二循环回路，冷水机组的蒸发器与第二相变蓄冷装置通过管路形成第三循环回路；所述第二相变蓄冷装置与内区空调末端装置通过管路形成第四循环回路，第二相变蓄冷装置与外区空调末端装置通过管路形成第五循环回路；所述相变蓄热装置、外部热源的输出端与生活热水换热装置、外区空调末端装置通过管路形成第二并联回路。

2.根据权利要求1所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述冷水机组包括并联设置的第一冷水机组和第二冷水机组，所述第一冷水机组的蒸发器与内区空调末端装置通过管路形成第一循环回路，所述第一循环回路于靠近第一冷水机组的蒸发器输出端安装有第一水泵。

3.根据权利要求2所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述第一冷水机组的冷凝器和第二冷水机组的冷凝器均串接到第二循环回路，所述相变蓄热装置的输入端一侧设有第二水泵；所述第一冷水机组的蒸发器和第二冷水机组的蒸发器均串接到第三循环回路。

4.根据权利要求3所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：还包括冷水集水器和冷水分水器，所述第一冷水机组的蒸发器输出端、第二冷水机组的蒸发器输出端、内区空调末端装置的输出端、外区空调末端装置的输出端分别通过管路与冷水集水器相连接，所述冷水集水器的输出端与第二相变蓄冷装置的输入端通过管路相连接且管路上设有第三水泵，所述第二相变蓄冷装置的输出端与冷水分水器的输入端相连接，所述冷水分水器的输出端分别通过管路与第一冷水机组的蒸发器输入端、第二冷水机组的蒸发器输入端、内区空调末端装置的输入端、外区空调末端装置的输入端相连接。

5.根据权利要求1所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述冷却塔的出水端设置有第四水泵，所述第四水泵与内区空调末端装置的输入端之间的管路沿输送方向依次设有第一调节阀、过滤机以及第二调节阀，所述内区空调末端装置的输出端与冷却塔的回水端之间的管路上设置有第三调节阀。

6.根据权利要求5所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述第四水泵与第一相变蓄冷装置的输入端之间的管路上设置有第四调节阀，所述第一相变蓄冷装置的输出端与第一调节阀之间的管路上设置有第五调节阀，第一相变蓄冷装置的输出端与冷却塔的回水端之间的管路上设置有第六调节阀。

7.根据权利要求1所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述外部热源的输出端通过管路与相变蓄热装置的输出端相连接，外部热源的输入端分别与相变蓄热装置的输入端和外区空调末端装置的输出端相连接，外部热源的输出端通过管路与生活热水换热装置相连接。

8.根据权利要求7所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，其特征在于：所述外部热源的输出端与生活热水换热装置之间的管路设置有热水分水器，所述热水分水器通过管路与外区空调末端装置的输入端相连接；所述外部热源的输入端与外区空调末端装置的输出端之间的管路沿输送方向依次设有热水集水器和第五水泵，所述热水集水器通过管路与生活热水换热装置相连接。

9.一种基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统的工作方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～8中任意一项所述的基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，工作时：

（1）冬季和过渡季节，最大限度利用冷却塔供冷：

1）当室外湿球温度低于9-10℃，内区空调开启，开启冷却塔、第四水泵以及内区空调末端装置，冷却塔直接向内区空调末端装置供冷；如果存在多余的冷量，通过第一相变蓄冷装置蓄存；当内区空调不开启时，开启冷却塔和第四水泵，第一相变蓄冷装置对冷却塔的冷量进行蓄存，仅完成蓄冷过程；

2）当室外湿球温度为10-19℃之间时，开启冷却塔、第四水泵以及内区空调末端装置，冷却水从内区空调末端装置流经冷却塔、第一相变蓄冷装置，冷却塔和第一相变蓄冷装置蓄存的冷量为内区空调末端装置供冷；

3）当室外湿球温度高于19℃时，停止冷却塔供冷，开启第一冷水机组、第一水泵以及第二水泵，第一冷水机组的蒸发器向内区空调末端装置供冷，第一冷水机组的冷凝器产生的冷凝热经相变蓄热装置蓄存，且相变蓄热装置蓄存的热量作为外部热源的补充，为生活热水和外区空调提供热量；

（2）夏季工况，内、外区均为冷负荷；

1）夜间空调系统关闭时：开启第一冷水机组、第二冷水机组、第三水泵以及第二水泵，第一冷水机组和第二冷水机组的蒸发器输出的冷冻水经第二相变蓄冷装置蓄存冷量，第一冷水机组和第二冷水机组的冷凝热输出的冷凝热通过相变蓄热装置蓄存；

2）白天空调系统打开时：开启第三水泵，第二相变蓄冷装置放冷为内区空调末端装置和外区空调末端装置提供冷水，内区空调末端装置和外区空调末端装置的回水经冷水集水器、第三水泵进入第二相变蓄冷装置；相变蓄热装置蓄存的热量作为外部热源的补充，为生活热水提供热量。