專利名稱：一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及暖通空調(diào)，尤其涉及一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，在集中空調(diào)系統(tǒng)中，離心式制冷機組相對其它用于集中空調(diào)系統(tǒng)的制冷
機組，能效比(性能系數(shù))要高30% 60%左右，采用變頻器后能效比進一步提高， 且運行特性呈拋物線型，存在一個能效比峰值(多數(shù)在40% 60%左右的負荷區(qū)間)， 但全日、全年有大量時間并非運行于該區(qū)間內(nèi)，最佳節(jié)能效果沒有得到充分發(fā)揮。 另外，在集中空調(diào)系統(tǒng)中使用的蓄冷技術(shù)采用的控制系統(tǒng)一般能實現(xiàn)報警、參數(shù)顯 示、設(shè)備聯(lián)動啟停等功能，但需要監(jiān)控人員根據(jù)天氣條件、電價因素及負荷狀況進 行人為判斷、手動控制各種運行工況的轉(zhuǎn)換，因此存在控制不精確，操作不便的問 題。

實用新型內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型旨在提供一種相變材料蓄冷 集中空調(diào)系統(tǒng)，以變頻離心式冷水機組作為制冷主機、以高溫相變材料作為蓄冷介 質(zhì)，并輔以智能控制系統(tǒng)，以相對減小蓄冷槽的體積、提高主機的蓄冷效率，并使 主機始終在最高的能效比下運行，從而達到高效節(jié)能的目的。
本實用新型旨在提供一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)，包括一制冷主機，其特
征在于它還包括
一冷卻塔，其一端通過一冷卻水泵與所述制冷主機的一端端1連接，另一
端直接與所述制冷主機的另一端端2連接；
一蓄冷槽，其一端通過一第一閥門與所述制冷主機的一端端1連接，另一 端依次串聯(lián)一第二閥門、 一冷凍水泵后與所述制冷主機的另一端端2連接，蓄 冷槽內(nèi)的蓄冷介質(zhì)為相變材料；
一風(fēng)機盤管，其一端通過一第三閥門與所述第一閥門的與制冷主機相連的 一端連接，另一端串聯(lián)有一第四閥門，且該第四閥門分別與所述蓄冷槽的與第 一閥門相連的一端以及第二閥門的與冷凍水泵相連的一端相連接；
.控制系統(tǒng)，分別與所述風(fēng)機盤管的兩端、制冷主機的一端端1、冷凍水泵 的與第二閥門相連的一端、冷卻水泵的與制冷主機相連的一端的測溫觸點以及 第一、二、三、四閥門連接，根據(jù)內(nèi)置算法和程序?qū)崿F(xiàn)閥門的開關(guān)，轉(zhuǎn)換運行 工況。
在上述的一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)中，所述的制冷主機為包含有蒸發(fā) 器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流裝置的變頻離心式冷水機組。
由于釆用了上述的技術(shù)解決方案，本實用新型中的制冷主機為變頻離心式機 組，該類型機組能通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)本集中空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，利用其高效 及變頻運行特性，變頻離心機能始終以最高的能效比運行。本實用新型中的控 制系統(tǒng)除了具備現(xiàn)有自動控制系統(tǒng)的功能外，還能根據(jù)天氣條件、電價因素及 負荷狀況進行自動判斷，按"用足谷電、少用平電、避用峰電"的用電原則 自動控制各種運行工況的轉(zhuǎn)換，即，如果在谷電時期，則進行蓄冷工況；如果 在峰電時期，且剩余蓄冷量能滿足峰電時期的冷負荷，則主機不運行，由蓄冷 槽單獨供冷；如果不能滿足，則主機供冷運行，當(dāng)主機在最高能效比下運行輸 出的冷量小于空調(diào)冷負荷時，不足的冷量從蓄冷槽中釋放；反之，多余的冷量 存儲于蓄冷槽中，以備不足時釋放；當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)測到蓄冷槽冷量滿足剩余空 調(diào)負荷時，則主機不運行，由蓄冷槽單獨供冷。本空調(diào)系統(tǒng)的運行費用因主機 制冷效率提高、充分利用分時電價而大為減少。


圖1是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖2是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的制冷主機單蓄冷工況示意
圖3是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)合供冷工況示意圖； 圖4是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的供冷兼蓄冷工況示意圖； 圖5是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的制冷主機單供冷工況示意
圖6是本實用新型一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)的蓄冷槽單供冷工況示意圖。
具體實施方式
下面通過具體地實施例并結(jié)合附圖進行詳細地說明。
請參閱圖1至圖6，本實用新型，即一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)，包括制冷 主機l、冷卻塔2、蓄冷槽3、風(fēng)機盤管4、第一、二、三、四閥門51、 52、 53、 54、控制系統(tǒng)6、冷凍水泵71、冷卻水泵72，其中，制冷主機l為包含有蒸發(fā) 器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流裝置的變頻離心式冷水機組(圖中未示)。
冷卻塔2的一端端21通過冷卻水泵72與制冷主機1的端1連接，另一端 端22直接與制冷主機1的端2連接；蓄冷槽3的一端端31通過第一閥門51與制冷主機1的端1連接，另一端 端32依次串聯(lián)第二閥門52、冷凍水泵71后與制冷主機1的端2連接；風(fēng)機盤管4，其一端端41通過第三閥門53與第一閥門51的與制冷主機1 相連的一端連接，另一端42串聯(lián)有第四閥門54，且該第四閥門54分別與蓄冷 槽3的與第一閥門51相連的一端端31以及第二閥門52的與冷凍水泵71相連 的一端相連接；控制系統(tǒng)6分別與風(fēng)機盤管4的兩端端41、 42、制冷主機l的端l、冷凍 水泵71的與第二閥門52相連的一端、冷卻水泵72的與制冷主機1的端1相 連的一端的測溫觸點以及第一、二、三、四閥門51、 52、 53、 54連接，根據(jù) 內(nèi)置算法和程序?qū)崿F(xiàn)闊門的開關(guān)，轉(zhuǎn)換運行工況。
如圖2所示，本實用新型在蓄冷時，第三闊門53關(guān)閉，第一、第二閥門 51、 52打開，冷凍水由制冷主機l的蒸發(fā)器出來經(jīng)第一閥門51進入蓄冷槽3， 并與槽內(nèi)蓄冷介質(zhì)相變材料進行熱交換，使相變材料溫度降低發(fā)生相變蓄存冷 量。熱交換后的冷凍水溫度升高，在蓄冷槽3集水管處匯流經(jīng)冷凍水泵71輸 送到制冷主機1的蒸發(fā)器進行降溫。蓄冷系統(tǒng)在夜間利用低谷電價來充分蓄冷， 待第二天再將冷量釋放出來，并通過控制系統(tǒng)6控制制冷主機1始終以最高能 效比運行。
結(jié)合圖3、圖4，白天當(dāng)需要供冷時，通過控制系統(tǒng)6的監(jiān)控器(圖中未
示)監(jiān)測環(huán)境溫度及空調(diào)負荷變化，并計算得出壓縮機在何種工況下能效比最 高，通過變頻器改變制冷主機1的離心式壓縮機的轉(zhuǎn)速使之在最佳工況下運行。
不足的冷負荷由串聯(lián)的蓄冷槽3提供。比如控制系統(tǒng)6的溫控裝置監(jiān)測到端13 的回水溫度、端11的出水溫度分別升高，即制冷主機1的制冷量不能滿足空 調(diào)負荷的要求時，隨即下發(fā)指令調(diào)節(jié)第四閥門54，打開第二闊門52，由風(fēng)機 盤管4出來的回水先進入蓄冷槽3降溫，然后經(jīng)冷卻水泵72提升后進入制冷 主機1的蒸發(fā)器進一步降溫再輸送到用戶端。隨著負荷的降低和釋冷量的增加 導(dǎo)致制冷主機1的蒸發(fā)器出水溫度降低，這時可以通過第一閥門51來調(diào)節(jié)。 當(dāng)控制系統(tǒng)6監(jiān)測到制冷主機1在最大能效比下運行輸出的制冷量大于用戶的 空調(diào)冷負荷時，出水溫度降低了，此時控制系統(tǒng)6發(fā)出指令打開第一閥門51 貯存多余的冷量。
如圖5所示，當(dāng)控制系統(tǒng)6監(jiān)測到制冷主機1在最大能效比下運行輸出的 制冷量等于用戶的空調(diào)冷負荷時，則由制冷主機l直接供冷。制冷主機單蓄冷 工況由設(shè)定的時間自動運行，并根據(jù)預(yù)測到的第二天所需的冷量在低谷電價時 期內(nèi)自動停止運行。
如圖6所示，當(dāng)控制系統(tǒng)6監(jiān)測到蓄冷槽3的冷量滿足剩余負荷時，則控 制制冷主機1停止運行，由蓄冷槽3單獨向風(fēng)機盤管4提供冷量。
綜上所述，本實用新型以變頻離心式冷水機組作為制冷主機、以高溫相變 材料為蓄冷介質(zhì)，并輔以智能控制系統(tǒng)，以相對減小蓄冷槽的體積、提高主機 的蓄冷效率，并使主機始終在最高的能效比下運行，從而提高系統(tǒng)效率，達到 高效節(jié)能的目的。
以上結(jié)合附圖實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人 員可根據(jù)上述說明對本實用新型做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié) 不應(yīng)構(gòu)成對本實用新型的限定，本實用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作 為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)，包括一制冷主機，其特征在于它還包括一冷卻塔，其一端通過一冷卻水泵與所述制冷主機的一端端1連接，另一端直接與所述制冷主機的另一端端2連接；一蓄冷槽，其一端通過一第一閥門與所述制冷主機的一端端1連接，另一端依次串聯(lián)一第二閥門、一冷凍水泵后與所述制冷主機的另一端端2連接，蓄冷槽中蓄冷介質(zhì)為相變材料；一風(fēng)機盤管，其一端通過一第三閥門與所述第一閥門的與制冷主機相連的一端連接，另一端串聯(lián)有一第四閥門，且該第四閥門分別與所述蓄冷槽的與第一閥門相連的一端以及第二閥門的與冷凍水泵相連的一端相連接；控制系統(tǒng)，分別與所述風(fēng)機盤管的兩端、制冷主機的一端端1、冷凍水泵的與第二閥門相連的一端、冷卻水泵的與制冷主機相連的一端的測溫觸點以及第一、二、三、四閥門連接，根據(jù)內(nèi)置算法和程序?qū)崿F(xiàn)閥門的開關(guān)，轉(zhuǎn)換運行工況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述的制冷主機為包含有蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和節(jié)流裝置的變頻離心式冷水 機組。
專利摘要本實用新型涉及一種經(jīng)濟運行集中空調(diào)系統(tǒng)，包括一制冷主機，它還包括一冷卻塔，其一端通過一冷卻水泵與所述制冷主機的一端端1連接，另一端直接與所述制冷主機的另一端端2連接；一蓄冷槽，其一端通過一第一閥門與所述制冷主機的一端端1連接，另一端依次串聯(lián)一第二閥門、一冷凍水泵后與所述制冷主機的另一端端2連接；一風(fēng)機盤管，其一端通過一第三閥門與所述第一閥門的與制冷主機相連的一端連接，另一端串聯(lián)有一第四閥門，且該第四閥門分別與所述蓄冷槽的與第一閥門相連的一端以及第二閥門的與冷凍水泵相連的一端相連接；以及控制系統(tǒng)。本實用新型能提高主機的蓄冷效率，并使主機始終在最高的能效比下運行，從而達到高效節(jié)能的目的。
文檔編號F24F3/06GK201193860SQ20082005523
公開日2009年2月11日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者斌 華, 李淑紅, 王衛(wèi)斌, 章學(xué)來, 趙軼嘉, 郁慶慶 申請人:上海南區(qū)節(jié)電科技開發(fā)有限公司;上海市電力公司;上海海事大學(xué)