中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统，其水蓄冷节能系统独立于原有的中央空调冷冻水系统之外，在不影响原有冷冻水系统的运行状况的情况下，利用夜间用电低谷时段的低价电能产生的冷量，用以降低建筑物原有或者新建的带保温功能的蓄冷水池里的水的温度，利用水的温差进行蓄冷，从而把冷量存储起来；在白天用电高峰时段释放出来使用，降低中央空调制冷主机的使用负荷，使得高峰时段的中央空调用电量大为降低，从而大大节约了中央空调系统电费，最高可节约原中央空调电费５０％以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及中央空调系统，具体是一种用于中央空调错峰用电的蓄冷节能系 统。
技术介绍
众所周知，在国内很多城市和地方已经实行了峰平谷电价。以深圳为例，峰平谷时 段划分高峰时段(9:00-11:30、14:00-16:30、19:00-21:00)电价为1元多钱一度、平时段 (700-900,11:30-1400,16:30-1900、21 00-2300)电价为大约 0. 8 元/度左右、低谷时 段(23:00-次日7:00)的电价大约为0.3元/度左右，昼夜电价比为3. 4 1。因此，将夜 间电价低谷时段的制造的冷量储存起来，再到白天电价高峰时段将其释放出来使用，以达 到节省电费、移峰填谷的目的。国内已经有“冰蓄冷”的项目出现，但“冰蓄冷”的缺点是显而易见的。“冰蓄冷”需 要更换制冷主机(冷冻主机)，“冰蓄冷”所需要的“双工况制冷机组”价格高，装机容量大， 增加了供配电设施的费用，且蓄冰槽的价格高，使用的“乙二醇”作为制冷剂，用量大且价格 贵，管路系统和控制系统均较复杂，因此总造价很高；夜间制冰时“双工况制冷机组”(冷冻 主机)效率下降达30%;同时，虽然冰蓄冷的蓄冷密度大于水蓄冷的蓄冷密度，但蓄冰槽的 体积不容易做大，而且蓄冰槽是需要专门的设备特别制作的设施、无法直接使用现有的建 筑物蓄水罐、蓄水槽、蓄水池或者消防蓄水池，因此，实际二者蓄冷能力近乎相当；“冰蓄冷 系统”为降低造价，一般为1/2或1/3削峰，节省电费不多。也有技术曾为了增加原建筑物的制冷主机的制冷效率，把特别制作的蓄水罐直接 串联进入循环冷冻水系统里，由于蓄冷水罐、蓄冷水槽内不同温度的冷冻水容易混合，会影 响蓄冷效率，使蓄存的冷冻水可用能量减少。并且开放式蓄冷槽内的水与空气接触易滋生 菌藻，管路易锈蚀，需增加水处理费用。同时，串联进入中央空调冷冻水系统的蓄冷水罐还 改变了原有的冷冻水系统的管网系统的水压力的平衡，使得冷冻泵的输出功率增加、效率 大大降低。
技术实现思路
针对上述问题，本技术旨在提供一种成本低，效果好的中央空调水蓄冷移峰 填谷节能系统。为实现该技术目的，本技术的方案是一种中央空调水蓄冷移峰填谷节能系 统，包括通过冷冻水工作的原中央空调系统和通过蓄冷水工作的水蓄冷节能系统，所述原 中央空调系统包括冷冻水的分水器和集水器，所述水蓄冷节能系统包括蓄冷水池和至少一 台高效双向换热器，该换热器将原中央空调系统的冷冻水与水蓄冷节能系统的蓄冷水隔离 换热；所述水蓄冷节能系统通过开关蝶阀连通分水器和集水器。作为进一步的改进，所述高效双向换热器冷冻水侧还安装有热交换循环泵；该换 热器蓄冷水池侧还安装有蓄能循环泵。作为进一步的改进，所述水蓄冷节能系统的管道部位安装有三通开关蝶阀作为冷 冻水输入和输出的状态的选择开关。作为进一步的改进，所述节能系统还包括高效热泵制冷源和原热水系统，所述高 效热泵制冷源包括至少一台高效热泵，该热泵的制冷端的低温冷冻水出水口分别通过开关 蝶阀连通原中央空调的冷冻水系统的分水器和集水器。作为进一步的改进，在水蓄冷节能系统、高效热泵制冷源、原中央空调系统和原热 水系统的相应管路均设置有温度和流量传感器。作为进一步的改进，所述节能系统还包括全自动控制系统。本方案能够真正起到移峰填谷的作用，系统能在夜间用电低谷时段制冷并存储起 来，在白天用电高峰时段能够有效的释放冷源；而且无需改变原空调系统的运行工况，增加 本系统后，原空调系统依然能照常运行；本方案无需大规模进行建筑物的基础设施，改造费 用要低廉，无需大量资金投入，就能达到节约电费的效果；此外，本方案还可以实现蓄热和 蓄冷的双重功能。附图说明图1为本技术的结构原理示意图。图2为本技术的全自动控制系统原理框图。具体实施方式本技术的中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统独立于原有的中央空调冷冻水 系统之外，在不影响原有冷冻水系统的运行状况的情况下，利用夜间用电低谷时段的低价 电能产生的冷量，用以降低建筑物原有或者新建的带保温功能的蓄冷水罐(或蓄冷水池) 里的水的温度，利用水的温差进行蓄冷，从而把冷量存储起来；在白天用电高峰时段释放出 来使用，降低中央空调制冷主机的使用负荷，使得高峰时段的中央空调用电量大为降低，从 而大大节约了中央空调系统电费，最高可节约原中央空调电费50%以上。以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图1所示，本技术的具体实施主要在以下几个方面一、增加水蓄冷节能系统2 a、增加带保温功能的蓄冷水罐或者蓄冷水池21。可考虑使用原建筑物的地下消防 水池或原建筑物的备用生活水池改造而成。如果不方便使用则可在可置于绿化带下、停车 场下或空地上，新建一个带保温功能的蓄冷水池或蓄冷水罐。蓄冷水池需要特别制作，用交 错的隔水板221把蓄冷水池或蓄冷水罐隔成多个半封闭的蓄水区，为提高蓄冷效率需特别 制作。同时需要重点考虑的水池的大小，其大小可按照蓄冷量的大小设计，一般水的蓄冷密 度一般为7 11. 6KW/M3，所以计算蓄冷水池的大小的时候按照整个晚上冷冻主机可输出 的制冷量的三分之二或者更多一些来计算，不能过大，水池过大则蓄冷水温不容易降低，蓄 冷效果较差；同时也不能过小，过小则其节电量不足。b、增加至少一台高效双向换热器22，选用的高效换热器的双向输入侧和输出侧的 温差最大不得超过0. 5度，效率不得低于90%。高效换热器的最大换能负荷的大小，需按 照蓄冷水池的大小和相应的换能量来计算。高效换热器的使用，有效的隔绝了全封闭的冷4冻水和蓄冷水池里处于开放状态的蓄冷水，保证了冷冻水管网的密闭性，保证了原冷冻水 管网的水路压力的平衡状态不被破坏，尤其对于高层建筑或冷冻水管网较长的中央空调系 统，其作用和效果是非常明显的。C、增加高效双向换热器冷冻水侧的热交换循环泵23。其流量需按照换热器的额定 流量来设计，其杨程需按照冷冻水泵的杨程来设计。d、增加高效双向换热器蓄冷水池侧的蓄能循环泵24。其流量和杨程均按照蓄冷水 池的容量来确定。5)增加三通开关蝶阀25，作为冷冻水输入和输出的状态的选择开关。6)增加水蓄冷节能系统1连通冷冻水的分水器4和集水器5的开关蝶阀，当中央 空调按照传统模式运行时，可以随时关断水蓄冷节能系统1和原中央空调系统中的冷冻水 系统的连接。可以保障原中央空调系统的按照传统模式正常运行。二、增加高效热泵制冷源3 a、增加至少一台高效热泵31。该热泵31的输出端的冷水出水温度应低于原制冷 主机。热泵的选择，其运行功率大小需按照蓄冷水池的蓄冷水量的多少和把蓄冷水的温度 降低到适当的低温的所需制冷量来计算。高效热泵制冷端的低温冷冻水出水口分别通过开 关蝶阀连通原中央空调的冷冻水系统的分水器和集水器。b、高效热泵的热水出水端的出水温度应为50 60摄氏度左右，所制成的“副产 品”热水，通过开关蝶阀连通建筑物原有的热水系统32，可供给建筑物所需热水系统的补充 或者替代。C、如热水量太大而无需使用那么多热水的时候，或者原建筑物原本就没有热水系 统的时候，则通过开关蝶阀连通原有的冷却塔的冷却水系统，进行冷却。夜间冷却塔的冷却 效率较高，而无需增加新的冷却塔系统。三、增加温度和流量的传感系统在水蓄冷节能系统、高效热泵制冷源、原中央本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统，包括通过冷冻水工作的原中央空调系统和通过蓄冷水工作的水蓄冷节能系统，所述原中央空调系统包括冷冻水的分水器和集水器，其特征在于：所述水蓄冷节能系统包括蓄冷水池和至少一台高效双向换热器，该换热器将原中央空调系统的冷冻水与水蓄冷节能系统的蓄冷水隔离换热；所述水蓄冷节能系统通过开关蝶阀连通分水器和集水器。

【技术特征摘要】
一种中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统，包括通过冷冻水工作的原中央空调系统和通过蓄冷水工作的水蓄冷节能系统，所述原中央空调系统包括冷冻水的分水器和集水器，其特征在于所述水蓄冷节能系统包括蓄冷水池和至少一台高效双向换热器，该换热器将原中央空调系统的冷冻水与水蓄冷节能系统的蓄冷水隔离换热；所述水蓄冷节能系统通过开关蝶阀连通分水器和集水器。2.根据权利要求1所述的中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统，其特征在于所述高效 双向换热器冷冻水侧还安装有热交换循环泵；该换热器蓄冷水池侧还安装有蓄能循环泵。3.根据权利要求2所述的中央空调水蓄冷移峰填谷节能系统，其特征在于所述水蓄 冷节能系统的管道部位安...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖安，
申请(专利权)人：肖安，
类型：实用新型
国别省市：94[]