[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

说明书

本发明涉及基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，包括冷却塔、内区空调末端、外区空调末端、第一相变蓄冷、第二相变蓄冷、相变蓄热、至少一冷水机组，内区空调末端、冷却塔及第一相变蓄冷形成并联回路；冷水机组的蒸发器与内区空调末端形成循环回路，冷水机组的冷凝器与相变蓄热形成循环回路，冷水机组的蒸发器与第二相变蓄冷形成循环回路；第二相变蓄冷与内区空调末端形成循环回路，第二相变蓄冷与外区空调末端形成循环回路；相变蓄热、外部热源、生活热水换热装置、外区空调末端形成并联回路。本发明将相变蓄冷、蓄热结合冷却塔，最大限度利用室外免费供冷，回收冷凝热，并结合夏季考虑全年运行工况，将节能效果最大化。

技术领域：

本发明涉及一种基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统及工作方法。

背景技术：

随着大型公共建筑的增加，空调能耗快速增长，据统计，大型建筑空调能耗占建筑总能耗的45%左右，成为社会能源消耗不可忽视的重要部分。目前体量较大的公共建筑，如办公楼、商场、综合体、医院等，它们有一个共同特点就是存在冬季需要进行供冷的建筑内区，单独开启冷源进行供冷，而外区则开启热源供热。节能的有效措施是将内区的余热转移到外区以及利用冬季室外较低的温度实现免费供冷。然而冷却塔直接供冷受到室外温度的限制开启时间不长往往无法达到节能预期效果。夏季大型公共建筑空调白天开启夜间关闭加剧了城市电网的峰谷差，并且存在大量的冷凝热没有利用。

现有的冷热源系统即使采用了冷却塔供冷，也往往无法达到预期的节能效果。冷却塔直接供冷量随室外湿球温度的增加而降低，当室外湿球温度较高时，冷却塔直接供冷无法提供稳定的冷量，从而限制了开启时间。冷却塔供冷与内区冷负荷时间上存在供需矛盾，夜晚室外湿球温度低冷却塔直接供冷量大，室内内区反而负荷小甚至无，白天内区负荷较大然而室外温度高冷却塔直接供冷量小，能够满足匹配内区负荷的时间短，因此免费供冷开启时长受限；同时夏季传统的冷热源系统加剧了电网的峰谷差，大量的冷凝热没有回收利用。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统及工作方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于相变蓄冷、蓄热结合冷却塔的冷热源系统，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。