CN110671765A - 一种相变蓄冷应急供冷*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相变蓄冷应急供冷***，包括空调制冷主机，主水泵，空调末端，板式换热器，PCM蓄冷池，副水泵，主管道和电动阀门，本发明在电力负荷很比较低的夜间，即用电低谷期，运行空调主机制冷蓄能，将冷量储存起来；而在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰的时期，把储存的冷量释放出来，从而满足建筑物空调负荷的需要，实现用电负荷的“移峰填谷”；在PCM蓄冷池配合下，空调制冷主机在夜间运行，平均冷却温度是32℃；生产同样冷量，冷却温度每降低1℃，空调制冷机所消耗的电能会下降3％，能耗会降低约15％；空调制冷主机可在高效点运行很长时间，故比普通***节能约20％以上。

Description

一种相变蓄冷应急供冷***
技术领域
本发明属于供冷***技术领域，尤其涉及一种相变蓄冷应急供冷***。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，电力需求的增长也非常迅速，尤其是一天内用电高峰与低谷差距在不断拉大，电网运行的不均匀情况日趋严重，高峰用电时，发电与输电设备严重超载，电力部为保证电网的运行安全，只能拉闸限电，影响用户的使用，另外还要投入巨资建立发电站以满足供电；低谷用电时，发电与输电设备的生产能力大量严重过剩与浪费，造成电网运行效率低下，成本上升由于电力具有发电、传输、分配和使用在同一瞬间发生的特点，即电力不能大量储存这一固有特性，所以在白天和夜晚存在着发电量过剩而无法储存的浪费现象；我国的电力分配很不均匀，有的地区电力充足，有的地区电力贫缺，大城市及工业区白天电力不足，晚间电力过剩；只要充分合理的利用点力能源，国家将受益，使用者也会受益，电力使用率越高。
20世纪70年代，以世界范围的能源危机为契机，一些发达国家先后引入一些先进的蓄冷技术作为电力调峰的手段，而现阶段能源依然处于紧张时期，特别是城市空调耗电量基本处于电力负荷峰值期，这就注定其成为蓄冷技术应用的一个重要领域，因此空调蓄冷技术通过在夜间用电低谷期蓄冷，而在白天用电高峰期释冷从而能够起到移峰填谷的作用，缓解电力供需矛盾，又可节省运行费用获得良好的环保效益。
因此，发明一种相变蓄冷应急供冷***显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种相变蓄冷应急供冷***，通过采用***直供、单独蓄冷、单独放冷、联合放冷等四种模式，可以实现边蓄边供模式，蓄冷的同时不影响中央空调***的运转，PCM相变蓄冷材料因为是正温度结冰，因此不需要额外购买制冰主机，减少了前期投资，以解决上述问题。一种相变蓄冷应急供冷***，包括空调制冷主机，主水泵，空调末端，板式换热器，PCM蓄冷池，副水泵，主管道和电动阀门，所述空调制冷主机采用多个，通过管道分别与主水泵，板式换热器和主管道连接；所述主水泵通过管道分别与空调末端的出水口和板式换热器连接；所述PCM蓄冷池设置2个，通过管道分别与板式换热器和副水泵连接；所述副水泵设置2个；所述主管道设置在空调末端的进水口处。
所述电动阀门采用多个分别为：V01、V02、V03、V04、V05、V06和V07；所述空调末端是指室内制冷机组，如风机盘管、风柜；所述空调制冷主机具体采用150RT型。
该相变蓄冷应急供冷***运行时包括四种运行模式，分别为：直供模式、纯蓄冷模式、单独放冷模式和联合放冷模式。
所述直供模式：运行时，电动阀门V01打开，V02、V03、V04和V05关闭，启动空调制冷主机，将出水温度调至7℃，7℃的冰水经V01进入主管道，然后进入空调末端，空调末端流出的13℃的冰水流回空调制冷主机。
所述纯蓄冷模式：启动空调制冷主机，电动阀门V01、V02和V04关闭，V03和V05打开，空调制冷主机出水温度调至5℃，出水，5℃冰水先进入板式换热器，与另一侧换热后，温度升至8℃，8℃的冷水再送到主管道，并输送至空调末端使用；板式换热器另一侧的冷水降至5℃后，进入PCM蓄冷池，与PCM蓄冷池内相变蓄冷模块进行热交换，蓄冷模块内部材料发生相变，把冷量转换成潜热存储起来，这时冰水温度升至8℃，流回到板式换热器，形成循环。
所述单独放冷模式：空调制冷主机全部停止运行，电动阀门V01、V03和V05关闭，V02和V04打开，12℃的空调末端回水流经V04，并进入板式换热器一次侧，与另一侧换热后，温度降至8℃，流经V02再送到主管道，并输送至空调末端使用。
所述联合放冷模式：白天使用的时候，优先运行空调制冷主机，当回水问度持续超过12.5℃后，开始启动联合放冷模式，此时，电动阀门V03和V05关闭，V01、V02和V04打开，回水分两路：12.5℃的回水进入空调制冷主机，经过制冷，7℃出水，流经V01，进入主管道；12.5℃的回水流经V04阀，进入PCM蓄冷池，吸收由蓄冷模块悉放的潜热后，变成8℃冰水，流经V02进入主管道。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明，在电力负荷很比较低的夜间，即用电低谷期，运行空调主机制冷蓄能，将冷量储存起来；而在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰的时期，把储存的冷量释放出来，从而满足建筑物空调负荷的需要，实现用电负荷的“移峰填谷”，通俗的说，就是利用夜间0.1～0.3元的电价做白天1块多钱的事，最大限度实现中央空调用户能源运行费用节省。
2.本发明，空调制冷主机在普通空调工况下，夏季日间运行，平均冷却温度是37℃，在PCM蓄冷池配合下，空调制冷主机在夜间运行，平均冷却温度是32℃；生产同样冷量，冷却温度每降低1℃，空调制冷机所消耗的电能会下降3％，能耗会降低约15％。
3.本发明，在白天，冷负荷与太阳日照关系大，随时间变化冷负荷变化大，所以主机运行在不同的效率点，实际在高效点时间很少，空调制冷主机在晚上运行，负荷变化不大，空调制冷主机可在高效点运行很长时间，故比普通***节能约20％以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的***示意图。
图3是本发明的直供模式示意图。
图4是本发明的纯蓄冷模式示意图。
图5是本发明的单独蓄冷模式示意图。
图6是本发明的联合蓄冷模式示意图。
图中：
1-空调制冷主机，2-主水泵，3-空调末端，4-板式换热器，5-PCM蓄冷池，6-副水泵，7-主管道，8-电动阀门。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图6所示
本发明提供一种相变蓄冷应急供冷***，包括空调制冷主机1，主水泵2，空调末端3，板式换热器4，PCM蓄冷池5，副水泵6，主管道7和电动阀门，所述空调制冷主机1采用多个，通过管道分别与主水泵2，板式换热器4和主管道7连接；所述主水泵2通过管道分别与空调末端3的出水口和板式换热器4连接；所述PCM蓄冷池5设置2个，通过管道分别与板式换热器4和副水泵6连接；所述副水泵6设置2个；所述主管道7设置在空调末端3的进水口处。
所述电动阀门采用多个分别为：V01、V02、V03、V04、V05、V06和V07；所述空调末端3是指室内制冷机组，如风机盘管、风柜；所述空调制冷主机1具体采用150RT型。
该相变蓄冷应急供冷***运行时包括四种运行模式，分别为：直供模式、纯蓄冷模式、单独放冷模式和联合放冷模式。
所述直供模式：运行时，电动阀门V01打开，V02、V03、V04和V05关闭，启动空调制冷主机1，将出水温度调至7℃，7℃的冰水经V01进入主管道7，然后进入空调末端3，空调末端3流出的13℃的冰水流回空调制冷主机1。
所述纯蓄冷模式：启动空调制冷主机1，电动阀门V01、V02和V04关闭，V03和V05打开，空调制冷主机1出水温度调至5℃，出水，5℃冰水先进入板式换热器4，与另一侧换热后，温度升至8℃，8℃的冷水再送到主管道7，并输送至空调末端3使用；板式换热器4另一侧的冷水降至5℃后，进入PCM蓄冷池5，与PCM蓄冷池5内相变蓄冷模块进行热交换，蓄冷模块内部材料发生相变，把冷量转换成潜热存储起来，这时冰水温度升至8℃，流回到板式换热器4，形成循环。
所述单独放冷模式：空调制冷主机1全部停止运行，电动阀门V01、V03和V05关闭，V02和V04打开，12℃的空调末端3回水流经V04，并进入板式换热器4一次侧，与另一侧换热后，温度降至8℃，流经V02再送到主管道7，并输送至空调末端3使用。
所述联合放冷模式：白天使用的时候，优先运行空调制冷主机1，当回水问度持续超过12.5℃后，开始启动联合放冷模式，此时，电动阀门V03和V05关闭，V01、V02和V04打开，回水分两路：12.5℃的回水进入空调制冷主机1，经过制冷，7℃出水，流经V01，进入主管道7；12.5℃的回水流经V04阀，进入PCM蓄冷池5，吸收由蓄冷模块悉放的潜热后，变成8℃冰水，流经V02进入主管道7。
利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：包括空调制冷主机(1)，主水泵(2)，空调末端(3)，板式换热器(4)，PCM蓄冷池(5)，副水泵(6)，主管道(7)和电动阀门，所述空调制冷主机(1)采用多个，通过管道分别与主水泵(2)，板式换热器(4)和主管道(7)连接；所述主水泵(2)通过管道分别与空调末端(3)的出水口和板式换热器(4)连接；所述PCM蓄冷池(5)设置2个，通过管道分别与板式换热器(4)和副水泵(6)连接；所述副水泵(6)设置2个；所述主管道(7)设置在空调末端(3)的进水口处。
2.如权利要求1所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：所述电动阀门采用多个分别为：V01、V02、V03、V04、V05、V06和V07；所述空调末端(3)是指室内制冷机组，如风机盘管、风柜；所述空调制冷主机(1)具体采用150RT型。
3.如权利要求1所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：该相变蓄冷应急供冷***运行时包括四种运行模式，分别为：直供模式、纯蓄冷模式、单独放冷模式和联合放冷模式。
4.如权利要求3所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：所述直供模式：运行时，电动阀门V01打开，V02、V03、V04和V05关闭，启动空调制冷主机(1)，将出水温度调至7℃，7℃的冰水经V01进入主管道(7)，然后进入空调末端(3)，空调末端(3)流出的13℃的冰水流回空调制冷主机(1)。
5.如权利要求3所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：所述纯蓄冷模式：启动空调制冷主机(1)，电动阀门V01、V02和V04关闭，V03和V05打开，空调制冷主机(1)出水温度调至5℃，出水，5℃冰水先进入板式换热器(4)，与另一侧换热后，温度升至8℃，8℃的冷水再送到主管道(7)，并输送至空调末端(3)使用；板式换热器(4)另一侧的冷水降至5℃后，进入PCM蓄冷池(5)，与PCM蓄冷池(5)内相变蓄冷模块进行热交换，蓄冷模块内部材料发生相变，把冷量转换成潜热存储起来，这时冰水温度升至8℃，流回到板式换热器(4)，形成循环。
6.如权利要求3所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：所述单独放冷模式：空调制冷主机(1)全部停止运行，电动阀门V01、V03和V05关闭，V02和V04打开，12℃的空调末端(3)回水流经V04，并进入板式换热器(4)一次侧，与另一侧换热后，温度降至8℃，流经V02再送到主管道(7)，并输送至空调末端(3)使用。
7.如权利要求3所述的相变蓄冷应急供冷***，其特征在于：所述联合放冷模式：白天使用的时候，优先运行空调制冷主机(1)，当回水问度持续超过12.5℃后，开始启动联合放冷模式，此时，电动阀门V03和V05关闭，V01、V02和V04打开，回水分两路：12.5℃的回水进入空调制冷主机(1)，经过制冷，7℃出水，流经V01，进入主管道(7)；12.5℃的回水流经V04阀，进入PCM蓄冷池(5)，吸收由蓄冷模块悉放的潜热后，变成8℃冰水，流经V02进入主管道(7)。
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