一種節能蓄冰空調系統的製作方法

2023-06-08 13:27:21

專利名稱：一種節能蓄冰空調系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於蓄能空調技術領域，涉及一種節能蓄冰空調系統。
背景技術：
蓄冰空調是利用電網低負荷期的廉價電力通過制冷機製冷，將冷量以潛熱的形式儲藏於冰中，在電價昂貴的用電高峰期，將冰融化釋放出冷量來滿足空調冷負荷的需求，冰蓄冷空調一方面可以平衡電網負荷，另一方面可以為用戶節省空調運行費用，因此具有良好的社會效益和經濟效益。對於內融冰式蓄冰空調的主要耗電設備中，除了載冷劑泵以外，制冷機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等都在部分工況下停止運行，而載冷劑泵只要系統沒有停止都必須運行，因此，載冷劑泵是蓄冰空調系統中的主要耗電設備之一，約佔蓄冰空調系統總耗電的 20%。載冷劑在不同的運行工況下，其流經的管路也有變化，對應不同的管路特性，傳統的蓄冰空調系統中，載冷劑泵的臺數與制冷機臺數一致，按照系統需要的最大流量與最大揚程來選擇載冷劑泵的型號，因此，在部分工況運行下，系統所需的功率小於載冷劑泵的額定功率，出現大馬拉小車的情況，其一方面缺陷是造成浪費能源，另一方面缺陷可能會在管路阻力小的時候載冷劑泵過流量造成電機燒毀。
發明內容本實用新型針對現有的技術存在上述問題，提出了一種節能蓄冰空調系統，該系統能夠根據不同的運行工況匹配相應的載冷劑泵開啟數量，實現節能的目的。本實用新型通過下列技術方案來實現一種蓄冰空調系統包括載冷劑迴路、空調水迴路和冷卻水迴路，所述的載冷劑迴路包括依次連接成迴路的載冷劑泵組、制冷機組、蓄冰槽和換熱器，所述的載冷劑泵組為若干個載冷劑泵，所述的制冷機組為若干個制冷機，其特徵在於，所述的載冷劑泵的數量多於制冷機的數量，且所有載冷劑泵的總額定功率滿足載冷劑迴路的最大的流量與揚程所需的功率。由於載冷劑泵的數量多於制冷機數量，載冷劑泵只要總的流量、揚程符合要求就可以代替原來的大功率載冷劑泵，因此，在此方案中，載冷劑泵可以選用一些額定功率較小的泵，通過這些泵的組合以適用不同工況下的載冷劑迴路的動力需求，從而避免出現大馬拉小車的情況，實現節能的目的，也避免了載冷劑泵過流量造成電機燒毀的情況。在上述的節能蓄冰空調系統中，所述的載冷劑泵的數量為制冷機數量的I倍以上3倍以下。利用載冷劑泵及載冷劑管路特性，在不同的運行模式下，載冷劑泵開啟臺數不同，經過多個項目的經驗和實踐，載冷劑泵的數量為制冷機數量的I倍以上3倍以下的效果最佳。在上述的節能蓄冰空調系統中，所述每臺載冷劑泵的額定功率相同。相同流量、揚程的載冷劑泵能夠在某一臺載冷劑泵出現故障時由其餘載冷劑泵來代替，提高系統的可靠性。作為載冷劑泵和制冷機組的第一種連接方案，在上述的節能蓄冰空調系統中，所述的載冷劑泵並聯連接，所有載冷劑泵入口連接至載冷劑泵入口總管，所有載冷劑泵出口連接至載冷劑泵出口總管，所述的制冷機並聯連接，所有制冷機載冷劑入口連接至制冷機載冷劑入口總管，所有制冷機載冷劑出口連接至制冷機載冷劑出口總管，上述的載冷劑泵出口總管連接制冷機載冷劑入口總管。這種結構適用於載冷劑泵與制冷機組相距較大的情況，通過載冷劑泵出口總管和制冷機載冷劑入口總管方便管路的鋪設。在上述的第一種方案中，在上述的節能蓄冰空調系統中，所述的制冷機組還包括並聯在制冷機上的制冷機旁通閥，該制冷機旁通閥兩端分別連接在制冷機載冷劑入口總管和制冷機載冷劑出口總管上。通過制冷機旁通閥來控制不同工況下對應的管路。作為載冷劑泵和制冷機組的第二種連接方案，在上述的節能蓄冰空調系統中，所 述若干個載冷劑泵分為與上述制冷機數量相同的小組，每個小組的載冷劑泵並聯連接並與相應的制冷機串聯，所有載冷劑泵入口連接至載冷劑泵入口總管，所有制冷機載冷劑出口連接至制冷機載冷劑出口總管。這種結構能夠各小組內的載冷劑泵直接連接相應的制冷機。在上述的第二種方案中，在上述的節能蓄冰空調系統中，所述的制冷機組還包括制冷機旁通閥和若干個制冷機開關閥，每個小組的載冷劑泵出口並聯節點通過分總管與相應的制冷機載冷劑入口連接，所述的分總管依次通過上述相應的制冷機開關閥與下一小組的分總管連接，所述的制冷機調節閥一端連接在制冷機載冷劑出口總管上，另一端連接至其中一根分總管上。通過制冷機開關閥的開關可實現同一制冷機可由其他小組的載冷劑泵作為動力，提高了系統的可靠性。在上述的節能蓄冰空調系統中，所述的載冷劑迴路還包括蓄冰槽調節閥一、蓄冰槽調節閥二、換熱器調節閥一和換熱器調節閥二，所述的蓄冰槽調節閥一和換熱器調節閥二依次串聯在蓄冰槽和換熱器之間，所述的蓄冰槽調節閥二並聯在蓄冰槽的入口和出口上，所述的換熱器調節閥一一端連接在換熱器和載冷劑泵的管路上，另一端連接在蓄冰槽調節閥二和換熱器調節閥二之間的管路上。通過這些閥可選擇不同的運行工況。與現有技術相比，本實用新型載冷劑泵臺數不與制冷機臺數一一對應，根據系統的管路特性、水泵特性以及系統需要的流量在不同的工況下開啟不同的載冷劑泵臺數，避免載冷劑泵大馬拉小車的情況，使系統運行更穩定、更安全、更節能。

圖I是本實用新型實施例I的結構示意圖。圖2是本實用新型實施例2的結構示意圖。圖中，I、冷凍水泵；2、空調水定壓裝置；3、集水器；4、分水器；5、換熱器；6、冷卻水泵；7、制冷機；8、冷卻塔；9、載冷劑泵；10、蓄冰槽；V1、蓄冰槽調節閥一 ；V2、蓄冰槽調節閥二 ；V3、換熱器調節閥一 ；V4、換熱器調節閥二 ；V5、制冷機旁通閥；V6、制冷機開關閥；11、分總管。
具體實施方式
[0019]以下是本實用新型的具體實施例，並結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。實 施例I :如圖I所示,蓄冰空調系統包括載冷劑迴路、空調水迴路和冷卻水迴路,空調水迴路包括冷凍水泵I、空調水定壓裝置2、集水器3、分水器4、換熱器5，冷卻水迴路包括冷卻水泵6、制冷機7和冷卻塔8，載冷劑迴路包括依次連接成迴路的載冷劑泵組、制冷機組、蓄冰槽10和換熱器5。具體來說，載冷劑泵組為若干個載冷劑泵9，制冷機組為若干個制冷機7，載冷劑泵9的數量多於制冷機7的數量，且所有載冷劑泵9的額定功率總和等於載冷劑迴路流程的最大所需功率，載冷劑泵9的數量為制冷機7數量的I倍以上3倍以下，每臺載冷劑泵9的額定功率相同。在本實施例I中，載冷劑泵9的數量為4個，制冷機7的數量為2個，載冷劑泵9的數量為制冷機7數量的2倍。為了便於鋪設，載冷劑泵9並聯連接，所有載冷劑泵入口連接至載冷劑泵入口總管，所有載冷劑泵出口連接至載冷劑泵出口總管，制冷機7並聯連接，所有制冷機載冷劑入口連接至制冷機載冷劑入口總管，所有制冷機載冷劑出口連接至制冷機載冷劑出口總管，載冷劑泵出口總管連接制冷機載冷劑入口總管。制冷機組還包括並聯在制冷機7上的制冷機旁通閥V5，該制冷機旁通閥V5兩端分別連接在制冷機載冷劑入口總管和制冷機載冷劑出口總管上。載冷劑迴路還包括蓄冰槽調節閥一 VI、蓄冰槽調節閥二 V2、換熱器調節閥一V3、換熱器調節閥二 V4和制冷機旁通閥V5，蓄冰槽調節閥一 Vl和換熱器調節閥二 V4依次串聯在蓄冰槽10和換熱器5之間，蓄冰槽調節閥二 V2並聯在蓄冰槽10輸入出口上，制冷機旁通閥V5與制冷機7並聯，兩端分別連接在制冷機7載冷劑輸入總管和制冷機7載冷劑輸出總管上，換熱器調節閥一 V3 —端連接在換熱器5和載冷劑泵9的管路上，另一端連接在蓄冰槽調節閥一 Vl和換熱器調節閥二 V4之間的管路上。空調水迴路和冷卻水迴路與常規蓄冰空調系統一致。結合圖I和如下的表1，在不同的運行模式下，載冷劑泵9開啟臺數不同，具體為在製冰期間，載冷劑泵9與制冷機7開啟臺數相等，載冷劑泵9運行在水泵曲線上大流量低揚程點；在蓄冰槽10融冰單獨供冷期間，根據系統所需流量確定載冷劑泵9的臺數，通常開啟臺數小於或等於載冷劑泵9的臺數的一半，載冷劑泵9運行在水泵曲線上大流量低揚程點；當制冷機7單獨供冷時，載冷劑泵9的開啟臺數等於制冷機7的開啟臺數，載冷劑泵9運行在水泵曲線上大流量低揚程點；只有在制冷機7與蓄冰槽10融冰聯合供冷時，才可能出現載冷劑泵9的開啟臺數大於或等於制冷機7的開啟臺數的倍數，載冷劑泵9運行在水泵曲線上小流量高揚程點。表I :一種蓄冰空調系統流程載冷劑迴路運行控制表
權利要求1.一種節能蓄冰空調系統，包括載冷劑迴路、空調水迴路和冷卻水迴路，所述的載冷劑迴路包括依次連接成迴路的載冷劑泵組、制冷機組、蓄冰槽(10)和換熱器(5)，所述的載冷劑泵組為若干個載冷劑泵(9)，所述的制冷機組為若干個制冷機(7)，其特徵在於，所述的載冷劑泵(9)的數量多於制冷機(7)的數量，且所有載冷劑泵(9)的總額定功率滿足載冷劑迴路的最大的流量與揚程所需的功率。
2.根據權利要求I所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述的載冷劑泵(9)的數量為制冷機(7)數量的I倍以上3倍以下。
3.根據權利要求2所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述每臺載冷劑泵(9)的額定功率相同。
4.根據權利要求I或2或3所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在幹，所述的載冷劑泵(9)並聯連接，所有載冷劑泵入口連接至載冷劑泵入口總管，所有載冷劑泵出ロ連接至載冷劑泵出口總管，所述的制冷機(7 )並聯連接，所有制冷機(7 )載冷劑入ロ連接至制冷機(7 )載冷劑入口總管，所有制冷機載冷劑出ロ連接至制冷機載冷劑出口總管，上述的載冷劑泵出ロ總管連接制冷機載冷劑入ロ總管。
5.根據權利要求4所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述的制冷機組還包括並聯在制冷機(7)上的制冷機旁通閥(V5)，該旁通閥(V5)兩端分別連接在制冷機載冷劑入ロ總管和制冷機載冷劑出口總管上。
6.根據權利要求I或2或3所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述若干個載冷劑泵(9)分為與上述制冷機(7)數量相同的小組，每個小組的載冷劑泵(9)並聯連接並與相應的制冷機(7 )串聯，所有載冷劑泵入ロ連接至載冷劑泵入ロ總管，所有制冷機載冷劑出口連接至制冷機載冷劑出口總管。
7.根據權利要求6所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述的制冷機組還包括制冷機旁通閥(V5)和制冷機開關閥(V6)，每個小組的載冷劑泵出口並聯節點通過分總管(11)與相應的制冷機載冷劑入口連接，所述的分總管(11)依次通過上述相應的制冷機開關閥(V6)與下一小組的分總管(11)連接，所述的制冷機旁通閥(V5)—端連接在制冷機載冷劑出口總管上，另一端連接至其中一根分總管(11)上。
8.根據權利要求5所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述的載冷劑迴路還包括蓄冰槽調節閥一(V I)、蓄冰槽調節閥ニ(V2)、換熱器調節閥一(V3)和換熱器調節閥ニ(V4)，所述的蓄冰槽調節閥ー(Vl)和換熱器調節閥ニ(V4)依次串聯在蓄冰槽(10)和換熱器(5)之間，所述的蓄冰槽調節閥ニ(V2)並聯在蓄冰槽(10)的入口和出口上，所述的換熱器調節閥一(V3) —端連接在換熱器(5)和載冷劑泵(9)的管路上，另一端連接在蓄冰槽調節閥ー(V I)和換熱器調節閥ニ(V4)之間的管路上。
9.根據權利要求7所述的節能蓄冰空調系統，其特徵在於，所述的載冷劑迴路還包括蓄冰槽調節閥一(V I)、蓄冰槽調節閥ニ(V2)、換熱器調節閥一(V3)和換熱器調節閥ニ(V4)，所述的蓄冰槽調節閥ー(V I)和換熱器調節閥ニ(V4)依次串聯在蓄冰槽(10)和換熱器(5)之間，所述的蓄冰槽調節閥ニ(V2)並聯在蓄冰槽(10)的入口和出口上，所述的換熱器調節閥一(V3) —端連接在換熱器(5)和載冷劑泵(9)的管路上，另一端連接在蓄冰槽調節閥ー(Vl)和換熱器調節閥ニ(V4)之間的管路上。
專利摘要本實用新型提供了一種節能蓄冰空調系統，屬於蓄能空調技術領域。它解決了現有技術中蓄冰空調系統會出現浪費能源或使電機燒毀的問題。本節能蓄冰空調系統包括載冷劑迴路、空調水迴路和冷卻水迴路，所述的載冷劑迴路包括依次連接成迴路的載冷劑泵組、制冷機組、蓄冰槽和換熱器，載冷劑泵組為若干個載冷劑泵，制冷機組為若干個制冷機，載冷劑泵的數量多於制冷機的數量，且所有載冷劑泵的總額定功率滿足載冷劑迴路的最大的流量與揚程所需的功率。該系統能夠根據不同的運行工況匹配相應的載冷劑泵開啟數量，實現節能的目的，防止電機燒毀。
文檔編號F24F5/00GK202613634SQ20122025770
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者董興傑, 何鳳軍 申請人:浙江嘉能科技有限公司