内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术提供了一种内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法，所述内融冰冰蓄冷空调系统包括冷却塔、单工况制冰冷冻机、蓄冰槽、热交换器、制冷机组、末端设备、阀门和相应的循环泵。本发明专利技术旨在利用所述单工况制冰冷冻机代替现有冰蓄冷空调系统中的低效率双工况冷冻机，其只负责在夜间电力低谷时段制冰蓄冷，而日间负荷由效率高的制冷机组和蓄冰槽联合承担，提高了日间供冷系统的运行效率，降低了制冷系统的配电功率，减少了供冷系统的运行费用，此外，本发明专利技术具有五种运行模式，控制更为简单可靠，具有良好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法
本专利技术涉及制冷空调
，特别涉及一种内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法。
技术介绍
冰蓄冷空调系统利用夜间低谷电力进行制冰蓄冷，在日间电力高峰时段融冰放冷，可以削峰填谷，平衡电网负荷，减少削峰电站的建设费用与减少对环境的污染，具有很好的经济效益和社会效益。然而，现有采用冰蓄冷空调系统的公共建筑均采用部分负荷蓄冰方式，即冰蓄冷空调系统由具有制冰及制冷功能的双工况冷冻机、蓄冰装置和常规工况基载主机构成，双工况冷冻机为了适用制冰和制冷二种工况，在配置压缩机、换热器等部件时，只能以制冰工况为主，造成制冷时的机组运行性能COP(制冷能效比)值远低于单制冷工况冷冻机组；此外，双工况冷冻机需通过热交换器和载冷剂循环泵进行换热以间接供应冷水，致使供冷系统COP值较低，耗电量较大，装机功率高，增加了变配电系统容量，运行费用较高；另外，在日间供冷时，双工况冷冻机、蓄冰装置和常规工况基载主机需联合运行，运行模式较多，控制系统复杂。此外，冰蓄冷空调系统有多种形式，其中盘管内融冰冰蓄冷空调系统因其蓄冰率高、融冰供冷温度稳定、投资少、控制简单，同时对系统的防腐及静压问题的处理都较为简便、经济，因此在冰蓄冷空调中得到广泛的应用。如果对内融冰冰蓄冷空调系统进行改善，提高其运行效率，降低能耗，简化控制，具有良好的经济效益和社会效益。因而，为克服现有的冰蓄冷空调系统双工况冷冻机运行效率低、能耗高和系统控制复杂的缺点，迫切需要提出一种内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法，以便能够提高现有冰蓄冷空调系统的运行效率，降低其能耗，且系统控制更为简单。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种运行效率高、能耗低、控制简单的内融冰冰蓄冷空调系统，以克服现有冰蓄冷空调系统运行效率低、能耗高、控制复杂的缺点。本专利技术的另一目的在于提供一种控制上述内融冰冰蓄冷空调系统运行的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种内融冰冰蓄冷空调系统，其包括冷却水循环系统、蓄冷及放冷系统和空调冷水循环系统；所述冷却水循环系统包括冷却塔、单工况制冰冷冻机、制冷机组、冷却水泵、第一阀门和第二阀门；所述单工况制冰冷冻机和所述制冷机组均包括依次连接的制冷压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述冷却塔、所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器依次连接形成回路，其中，所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器并联；所述冷却水泵设置于与所述冷却塔连接的总管上；所述第一阀门和所述第二阀门分别设置于与所述单工况制冰冷冻机冷凝器、所述制冷机组冷凝器连接的分管上；所述蓄冷系统包括依次连接形成回路的单工况制冰冷冻机蒸发器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述单工况制冰冷冻机蒸发器处的第三阀门；所述放冷系统包括依次连接形成回路的热交换器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述热交换器处的第四阀门；其中，所述载冷剂循环泵设置于所述蓄冰槽入口处；所述空调冷水循环系统包括依次连接形成回路的末端设备、制冷机组蒸发器和热交换器，其中，所述制冷机组蒸发器和所述热交换器并联；并还包括设置于所述热交换器处的第五阀门、所述制冷机组蒸发器处的第六阀门和所述制冷机组蒸发器与所述热交换器并联后总管上的冷冻水泵。此外，本专利技术还提供了一种控制上述内融冰冰蓄冷空调系统运行的方法，其特征在于：开启所述冷却塔、所述冷却水泵、所述第一阀门、所述单工况制冰冷冻机、所述第三阀门和所述载冷剂循环泵，并关闭所述第二阀门、所述制冷机组、所述末端设备、所述冷冻水泵、所述第四阀门、所述第五阀门和所述第六阀门，以运行单独制冰蓄冷工况。或者，开启所述冷却塔、所述冷却水泵、所述第一阀门、所述单工况制冰冷冻机、所述第三阀门、所述载冷剂循环泵、所述末端设备、所述冷冻水泵、所述制冷机组、所述第二阀门和所述第六阀门，并关闭所述第四阀门和第五阀门，以运行制冰蓄冷与供冷工况。或者，开启所述冷却塔、所述冷却水泵、所述第二阀门、所述制冷机组、所述末端设备、所述冷冻水泵、所述第四阀门、所述载冷剂循环泵、所述第五阀门和所述第六阀门，并关闭所述第一阀门、所述单工况制冰冷冻机和所述第三阀门，以运行融冰放冷与制冷联合供冷工况。或者，开启所述末端设备、所述冷冻水泵、所述第五阀门、所述第四阀门和所述载冷剂循环泵，并关闭所述冷却塔、所述冷却水泵、所述第一阀门、所述单工况制冰冷冻机、所述第三阀门、所述第二阀门、所述第六阀门和所述制冷机组，以运行单独融冰放冷工况。或者，开启所述冷却塔、所述冷却水泵、所述末端设备、所述冷冻水泵、所述制冷机组、所述第二阀门和所述第六阀门，并关闭所述第一阀门、所述单工况制冰冷冻机、所述第三阀门、所述载冷剂循环泵、所述第四阀门和所述第五阀门，以运行制冷机组单独供冷工况。针对上述内融冰冰蓄冷空调系统的进一步改进，所述载冷剂循环泵既是蓄冷循环泵，又是放冷循环泵。进一步的，所述冷却水泵和所述冷冻水泵为循环泵。进一步的，所述冷却水泵为两个时，其分别设置于与所述单工况制冰冷冻机冷凝器、所述制冷机组冷凝器连接的分管上。进一步的，其分别设置于与所述制冷机组蒸发器、所述热交换器连接的分管上。综上所述，本专利技术提供的一种内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法，具有以下有益效果：首先，所述单工况制冰冷冻机只负夜间制冰蓄冷，而效率高的所述制冷机组和所述蓄冰槽负责日间供冷，提高了冰蓄冷系统供冷的COP值，降低了制冷系统的配电功率，节约了变配电系统的投资，降低了运行能耗和费用；其次，所述单工况制冰冷冻机和所述蓄冰槽只负责夜间制冰蓄冷，而效率高的所述制冷机组和所述蓄冰槽负责日间供冷，克服了现有的冰蓄冷空调系统双工况冷冻机在配置压缩机、热交换器等部件时需要兼顾制冰工况和制冷工况的缺点，提高了制冰冷冻机的COP值；此外，所述蓄冰槽和所述制冷机组负责日间供冷，克服了现有的冰蓄冷空调系统日间供冷时需双工况冷冻机、蓄冰槽和常规制冷机组联合运行供冷的缺点，降低了制冷系统的能耗，且运行设备和模式减少，控制变得更简单。附图说明图1是本专利技术实施例的内融冰冰蓄冷空调系统整体结构示意图；图2为图1所示内融冰冰蓄冷空调系统的冷却水循环系统结构示意图；图3为图1所示内融冰冰蓄冷空调系统的蓄冷系统及放冷系统结构示意图；图4为图1所示内融冰冰蓄冷空调系统的空调冷水循环系统结构示意图；图5是本专利技术实施例的内融冰冰蓄冷空调系统整体结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的内融冰冰蓄冷空调系统及其运行方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图1至图5为本专利技术的实施例，首先请参阅图1。如图1所示，本专利技术提供的内融冰冰蓄冷空调系统，包括冷却水循环系统100、蓄冷系统200、放冷系统300和空调冷水循环系统400。接着参阅图2，图2为图1所示内融冰冰蓄冷空调系统的冷却水循环系统100的结构，其包括冷却水管101、冷却塔102、单工况制冰冷冻机103、制冷机组104、冷却水泵P12、第一阀门V1和第二阀门V2，其中，单工况制冰冷冻机103包括依次连接形成回路的制冷压缩机103-1、冷凝器103-2、节流装置103-3和蒸发器103-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：包括冷却水循环系统、蓄冷及放冷系统和空调冷水循环系统；所述冷却水循环系统包括冷却塔、单工况制冰冷冻机、制冷机组、冷却水泵、第一阀门和第二阀门；所述单工况制冰冷冻机和所述制冷机组均包括依次连接的制冷压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述冷却塔、所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器依次连接形成回路，其中，所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器并联；所述冷却水泵设置于与所述冷却塔连接的总管上；所述第一阀门和所述第二阀门分别设置于与所述单工况制冰冷冻机冷凝器、所述制冷机组冷凝器连接的分管上；所述蓄冷系统包括依次连接形成回路的单工况制冰冷冻机蒸发器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述单工况制冰冷冻机蒸发器处的第三阀门；所述放冷系统包括依次连接形成回路的热交换器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述热交换器处的第四阀门；其中，所述载冷剂循环泵设置于所述蓄冰槽入口处；所述空调冷水循环系统包括依次连接形成回路的末端设备、制冷机组蒸发器和热交换器，其中，所述制冷机组蒸发器和所述热交换器并联，并还包括设置于所述热交换器处的第五阀门、所述制冷机组蒸发器处的第六阀门和所述制冷机组蒸发器与所述热交换器并联后总管上的冷冻水泵。...

【技术特征摘要】
1.一种内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：包括冷却水循环系统、蓄冷及放冷系统和空调冷水循环系统；所述冷却水循环系统包括冷却塔、单工况制冰冷冻机、制冷机组、冷却水泵、第一阀门和第二阀门；所述单工况制冰冷冻机和所述制冷机组均包括依次连接的制冷压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；所述冷却塔、所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器依次连接形成回路，其中，所述单工况制冰冷冻机冷凝器和所述制冷机组冷凝器并联；所述冷却水泵设置于与所述冷却塔连接的总管上；所述第一阀门和所述第二阀门分别设置于与所述单工况制冰冷冻机冷凝器、所述制冷机组冷凝器连接的分管上；所述蓄冷系统包括依次连接形成回路的单工况制冰冷冻机蒸发器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述单工况制冰冷冻机蒸发器处的第三阀门；所述放冷系统包括依次连接形成回路的热交换器、载冷剂循环泵和蓄冰槽，还包括设置于所述热交换器处的第四阀门；其中，所述载冷剂循环泵设置于所述蓄冰槽入口处；所述空调冷水循环系统包括依次连接形成回路的末端设备、制冷机组蒸发器和热交换器，其中，所述制冷机组蒸发器和所述热交换器并联，并还包括设置于所述热交换器处的第五阀门、所述制冷机组蒸发器处的第六阀门和所述制冷机组蒸发器与所述热交换器并联后总管上的冷冻水泵；其中，所述单工况制冰冷冻机适用于制冰工况，所述制冷机组适用于制冷工况。2.如权利要求1所述的内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：所述载冷剂循环泵既是蓄冷循环泵，又是放冷循环泵。3.如权利要求1所述的内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：所述冷却水泵和所述冷冻水泵为循环泵。4.如权利要求1所述的内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：所述冷却水泵为两个时，其分别设置于与所述单工况制冰冷冻机冷凝器、所述制冷机组冷凝器连接的分管上。5.如权利要求1所述的内融冰冰蓄冷空调系统，其特征在于：所述冷冻水泵为两个时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学锦，
申请(专利权)人：上海建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31