專利名稱：大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷技術(shù)，具體地是一種大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)。
空調(diào)負(fù)荷晝重夜輕，與電網(wǎng)其他負(fù)荷爭峰讓谷，80年代以來，我國空調(diào)制冷用電與日具增，致使南方各省電網(wǎng)的負(fù)荷率連年下降，用電高峰期電力供應(yīng)不足，生產(chǎn)頗受影響，人民生活亦感不便，而下半夜電網(wǎng)低谷期電站輕載運轉(zhuǎn)，鍋爐難以穩(wěn)定燃燒，貫流式電站不得不棄水，水力資源得不到充分利用。
建造貯冷設(shè)施，在下半夜電網(wǎng)低谷期制冷機(jī)滿載運轉(zhuǎn)制備貯存冷量，供電網(wǎng)高峰期使用，可以發(fā)揮現(xiàn)役發(fā)供電設(shè)施在夜間的潛力，緩解用電高峰期電力供應(yīng)不足，其推廣普及，可以降低電網(wǎng)的規(guī)劃容量，節(jié)省巨額電力基建投資，為此，蓄冷調(diào)荷現(xiàn)已列為我國95期間重點推廣的十項節(jié)電技術(shù)之一，其意義的重大由此可見作為空氣調(diào)節(jié)的冷源，現(xiàn)已獲得應(yīng)用的蓄冷設(shè)施有冰蓄冷和水蓄冷兩大類。
冰蓄冷以冰融解時的相變潛熱提供冷量，其貯冷密度較高，貯存裝置所需的空間較小，但其系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，造價高昂。以防凍液為中間載冷體的冰蓄冷裝置，其制冷耗電高于常規(guī)空調(diào)35％以上，由蒸發(fā)器直接制冰蓄冷，制冷工質(zhì)(氟利昂)容易泄漏，制冷耗電亦高于常規(guī)空調(diào)12％以上。
水蓄冷利用水溫變化時所吸收和釋放的熱量來工作，其系統(tǒng)構(gòu)成簡單，造價低廉，運轉(zhuǎn)可靠，操作簡易。顯而易見，承冷凍水貯柜所能提供的冷量正比于冷凍水的工作溫升，而冷凍水的工作溫升則取決于風(fēng)機(jī)盤管，柜式空調(diào)器及新風(fēng)機(jī)等空調(diào)系統(tǒng)末端換熱裝置(簡稱末端裝置)，并與提供冷源的冷水機(jī)的進(jìn)出水溫相匹配，國內(nèi)外現(xiàn)有冷水機(jī)及各類末端裝置，其額定工作溫差均為5.0℃，現(xiàn)有水蓄冷貯槽每Ma有效容積僅能提供5000大卡冷量。貯冷密底低，致使貯柜體積龐大，一般用戶難以提供所需場地，因而制約了水蓄冷的廣泛應(yīng)用。
顯而易見，擴(kuò)大載冷體的工作溫升，可以提高貯冷密度，降低貯槽容積及造價，使水蓄冷得以廣泛應(yīng)用。
冷水機(jī)的最低出水溫度，受制約于蒸發(fā)器的局部凍結(jié)脹裂。強(qiáng)化傳熱研究成果的應(yīng)用及產(chǎn)品設(shè)計，制造水平的提高，冷水機(jī)的最低安全出水溫度，已從過往的5-7℃，擴(kuò)展至2.5-4℃本發(fā)明人在中國專利94217075.X中公開了一種采用均流布水的冷凍水自然分層貯柜，其出水溫度十分平穩(wěn)，由貯槽熱端送往冷水機(jī)的水溫的瞬間被動的幅度不大于0.10℃，進(jìn)水水溫穩(wěn)定，故可避免機(jī)組的低溫保護(hù)因溫度的短期波動而動作，確保機(jī)組在其最低安全出水溫度下連續(xù)運轉(zhuǎn)。
本發(fā)明人在中國專利97236024.7中提供一種大溫差小水量的風(fēng)機(jī)盤管，流經(jīng)其支管的水量及管內(nèi)流速與原有技術(shù)相同而流程倍增，具有顯著的節(jié)能效果。
綜上所述，由于新型冷水機(jī)，均流布水自然分層貯柜等的出現(xiàn)，實現(xiàn)大溫差水蓄冷所需條件已具備。
本發(fā)明的目的是提供一種大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，提高進(jìn)、出水溫度差，提高貯冷密度，達(dá)到節(jié)電、節(jié)能的效果。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，包括冷水機(jī)，冷凍水供給泵，冷凍水循環(huán)泵和貯槽，其特征在于二至三臺冷水機(jī)，各于其蒸發(fā)器水側(cè)串聯(lián)且串聯(lián)管路上設(shè)有截止閥；在冷水機(jī)的出口端的輸出管路上設(shè)有截止閥，各輸出管路并聯(lián)，該并聯(lián)管路連接冷凍水供給泵，該供給泵經(jīng)輸出干管通往空調(diào)機(jī)組；在冷水機(jī)的入口端的連接管路上設(shè)有截止閥，各管路并聯(lián)，該并連管路連接冷凍水循環(huán)泵，該冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管連通貯槽的熱端；在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥與冷凍水供給泵之間的并聯(lián)管路有分支管路連通貯槽的冷端，該管路設(shè)有截止閥。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施實現(xiàn)在所述冷水機(jī)與冷凍水循環(huán)泵的連接管路上并串連有一除垢器，該除垢器進(jìn)、出口兩端的管路上各設(shè)有截止閥，且除垢器進(jìn)、出口兩端的管路各以旁通管路并連，該并聯(lián)管路與其他冷水機(jī)之間的連接管路上設(shè)有截止閥。
在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥與冷凍水供給泵之間的并聯(lián)管路還有分支管路連通冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管，該管路設(shè)有截止閥。
所述冷水機(jī)經(jīng)冷凍水供給泵將冷凍水輸往各樓層的空調(diào)機(jī)，其回水經(jīng)管路連接貯槽熱端的輸出管而進(jìn)行循環(huán)。
在較佳實施例中，所述貯槽為均流布水冷凍水自然分層貯存柜式貯槽。
本發(fā)明有以下積極有益的效果與國內(nèi)外現(xiàn)有設(shè)施相比較，本發(fā)明具有以下諸項特征1．冷水機(jī)蒸發(fā)器水側(cè)串聯(lián)連接，逐級降溫，其出水與進(jìn)水的溫差在9.5℃以上，串聯(lián)的臺數(shù)可為兩臺或三臺，視實際情況而定；2．采用大溫差、小水量的新型末端裝置(風(fēng)機(jī)盤管、柜式空調(diào)器、新風(fēng)機(jī)等)，其進(jìn)水與出水溫差達(dá)9.5℃以上；3．采用均流布水的自然分層冷凍水貯槽，(中國專利94217075.X)，以避免末級冷水機(jī)的低溫保護(hù)因進(jìn)機(jī)水溫的波動而動作，使機(jī)組得以在最低出水溫度下連續(xù)運轉(zhuǎn)；
4．大溫差水蓄冷調(diào)荷的貯存裝置的貯冷密度在9500大卡/M3以上，較國內(nèi)外現(xiàn)有水蓄冷的貯冷密度提高90％以上。
現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)行說明

圖1是本發(fā)明的使用二臺冷水機(jī)的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2同圖1，為另一實施例。
本發(fā)明的大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，包括冷水機(jī)，冷凍水供給泵，冷凍水循環(huán)泵和貯槽。
在圖1所示實施例中，二臺冷水機(jī)1和2，各于其蒸發(fā)器水側(cè)以管路L1串聯(lián)且串聯(lián)管路上設(shè)有截止閥K5；在冷水機(jī)1和2的出口端的輸出管路上設(shè)有截止閥K2和K4，各輸出管路并聯(lián)，該并聯(lián)管路連接冷凍水供給泵3，該供給泵經(jīng)輸出干管L2通往各樓層空調(diào)機(jī)組L21、L22、L23……；在冷水機(jī)1和2的入口端的連接管路上設(shè)有截止閥K1和K3，各管路并聯(lián)，該并連管路L11連接冷凍水循環(huán)泵5，該冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管L9連通貯槽7的熱端702；在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥K2和K4與冷凍水供給泵3之間的并聯(lián)管路L4有分支管路L5連通貯槽7的冷端701，該管路設(shè)有截止閥K8。
在圖2所示實施例中，每臺冷水機(jī)1和2的出口端連接一冷凍水供給泵3和4，且其連接管路上設(shè)有截止閥K2和K4，各冷凍水供給泵的輸出管路并聯(lián)，該并聯(lián)管路L3連接干管L2通往空調(diào)機(jī)組，每臺冷水機(jī)的入口端各連接一冷凍水循環(huán)泵5和6，且其連接管路上設(shè)有截止閥K1和K3，各冷凍水循環(huán)泵以管路L10、L11并聯(lián)，該并連管路的輸入管L9和L8連通貯槽7的熱端702；在所述冷水機(jī)出口管路的截止閥K2和K4與冷凍水供給泵1、2之間有旁通管路L4并聯(lián)且該并連管路有分支L5、L8連通貯槽7的冷端701；該管路L5并有分支L7連通冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管路L9，該管路各節(jié)點處設(shè)有截止閥K6K7和K8。
在較佳實施例中，在所述冷水機(jī)1與冷凍水循環(huán)泵5的連接管路上并串連有一除垢器8，該除垢器8進(jìn)、出口兩端的管路上各設(shè)有截止閥K9和K10，且除垢器出口兩端的管路各以旁通管路L12并聯(lián)，該旁通管路與冷水機(jī)2和冷凍水循環(huán)泵6之間的管路連通，該連通管路上裝有截止閥K11。
所述冷水機(jī)經(jīng)冷凍水供給泵的輸出主干管路L2將冷凍水路輸往各樓層的空調(diào)機(jī)，其回水經(jīng)管路L13連接貯槽7的熱端的輸出管L8而進(jìn)行循環(huán)。
在最佳實施例中，所述貯槽7為均流布水冷凍水自然分層貯存柜式貯槽。
本發(fā)明的工作原理本系統(tǒng)冷凍水供給泵的開停及水量的大小由大樓的需冷量決定，而冷凍水循環(huán)泵及冷水機(jī)的啟停則按當(dāng)?shù)仉妰r的時段劃分而定，二者互不干擾。冷水機(jī)兩臺(或三臺)其蒸發(fā)器水側(cè)串聯(lián)(閥K2、K3關(guān)閉，K1、K5及K4開啟)，末級(#2機(jī))出水溫度t1=4.0℃。
充冷工況，在夜間電網(wǎng)負(fù)荷低谷期，冷水機(jī)兩臺滿載運轉(zhuǎn)，輸出水量Q1大于大樓所需的冷凍水量Q2，余量Q3=Q1-Q2由貯槽冷端經(jīng)均流布水裝置注入貯槽底部。貯槽內(nèi)冷凍水與回水的交界面上升。
放冷工況大樓所需的冷凍水量Q2大于冷水機(jī)出水量Q1，余量Q3=Q1-Q2＜0，貯槽冷端輸出的冷水與冷水機(jī)的出水混合經(jīng)供給泵饋至大樓，經(jīng)末端裝置與空氣換熱，溫度升至t2(14℃)返回貯槽熱端，經(jīng)均流布水裝置注入貯槽頂部。貯槽內(nèi)回水與冷凍水的交界面下降。
旁路再冷工況，遇大樓需冷量特大，而槽內(nèi)水溫偏高，可開啟旁路截止閥K7，關(guān)閉K6及K8，貯槽下部的存水自冷端輸出，至循環(huán)泵經(jīng)冷水機(jī)再次降溫，然后再送往大樓，確保大樓獲得的冷凍水為冷水機(jī)所允許的最低溫度。
夜間充冷時，注入貯槽的水溫應(yīng)由預(yù)測翌日的冷負(fù)荷決定，如翌日氣溫不高，需冷量較小，可適當(dāng)提高注入貯槽的水溫，以節(jié)省用電，采用再冷循環(huán)，即使預(yù)測失誤，大樓用冷仍能確保。
權(quán)利要求
1．一種大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，包括冷水機(jī)，冷凍水供給泵，冷凍水循環(huán)泵和貯槽，其特征在于二至三臺冷水機(jī)，各于其蒸發(fā)器水側(cè)串聯(lián)且串聯(lián)管路上設(shè)有截止閥；在冷水機(jī)的出口端的輸出管路上設(shè)有截止閥，各輸出管路并聯(lián)，該并聯(lián)管路連接冷凍水供給泵，該供給泵經(jīng)輸出干管通往空調(diào)機(jī)組；在冷水機(jī)的入口端的連接管路上設(shè)有截止閥，各管路并聯(lián)，該并連管路連接冷凍水循環(huán)泵，該冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管連通貯槽的熱端；在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥與冷凍水供給泵之間的并聯(lián)管路有分支管路連通貯槽的冷端，該管路設(shè)有截止閥。
2．如權(quán)利要求1所述的大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，其特征在于在所述冷水機(jī)與冷凍水循環(huán)泵的連接管路上并串連有一除垢器，該除垢器進(jìn)、出口兩端的管路上各設(shè)有截止閥，且除垢器進(jìn)、出口兩端的管路各以旁通管路并連，該并聯(lián)管路與其他冷水機(jī)之間的連接管路上設(shè)有截止閥。
3．如權(quán)利要求1所述的大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，其特征在于在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥與冷凍水供給泵之間的并聯(lián)管路還有分支管路連通冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管，該管路設(shè)有截止閥。
4．如權(quán)利要求1所述的大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，其特征在于所述冷水機(jī)經(jīng)冷凍水供給泵將冷凍水輸往各樓層的空調(diào)機(jī)，其回水經(jīng)管路連接貯槽熱端的輸出管而進(jìn)行循環(huán)。
5．如權(quán)利要求1所述的大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng)，其特征在于所述貯槽為均流布水冷凍水自然分層貯存柜式貯槽。
全文摘要
一種大溫差水蓄冷節(jié)電調(diào)荷系統(tǒng),它包括二至三臺冷水機(jī),各于其蒸發(fā)器水側(cè)串聯(lián),各輸出管路并聯(lián),該并聯(lián)管路連接冷凍水供給泵,該供給泵經(jīng)輸出干管通往空調(diào)機(jī)組,在冷水機(jī)的入口端的連接管路并聯(lián),該并連管路連接冷凍水循環(huán)泵,該冷凍水循環(huán)泵的進(jìn)水管連通貯槽的熱端,在所述冷水機(jī)輸出管路的截止閥與冷凍水供給泵之間的并聯(lián)管路有分支管路連通貯槽的冷端,管路各節(jié)點設(shè)有截止閥;本發(fā)明具有提高進(jìn)、出水溫度差,提高貯冷密度,顯著節(jié)電,節(jié)能的效果。
文檔編號F24F11/00GK1211708SQ9711645
公開日1999年3月24日 申請日期1997年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者徐威, 徐欣渡 申請人:徐威, 徐欣渡