一种水蓄冷控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水蓄冷控制系统及方法，其系统包括蓄冷水槽、移动蓄冷盘、升降机构、驱动机构、控制器及若干温度传感器；所述若干温度传感器沿蓄冷水槽纵向分布；所述移动蓄冷盘与升降机构连接，并位于蓄冷水槽内；所述控制器分别与驱动机构、若干温度传感器连接，所述驱动机构与升降机构连接，控制器根据若干温度传感器所检测的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断出当前斜温层所在位置，再通过驱动机构、升降机构自动把移动蓄冷盘移动至当前斜温层所在的位置。本发明专利技术能准确检测出斜温层所在的位置，以便控制移动蓄冷盘移动到斜温层释放冷量，缩小斜温层的厚度，大幅度改善水蓄冷系统的蓄冷水槽利用率和运行效率。

Water storage control system and method

The invention discloses a water storage control system and method, the system includes a storage tank, mobile storage cold, a lifting mechanism, a driving mechanism, a controller and a plurality of temperature sensors; a plurality of temperature sensors along the longitudinal distribution of the cold water storing groove; the mobile storage and cold rise connection drop mechanism, and in cold storage water tank; the controller is respectively connected with a driving mechanism, a plurality of temperature sensors, the driving mechanism is connected with the lifting mechanism, storage tank controller according to the different depth position several temperature signal detected by the temperature sensor judged that the thermocline position, and then through the driving mechanism, the lifting mechanism of automatic cold storage mobile mobile to the current location of the thermocline. The invention can accurately detect the thermocline location, in order to control the mobile storage cold moves to the thermocline and release the cold quantity, reduce the thermocline thickness, greatly improve the water storage system of cold storage tank utilization and operation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种水蓄冷控制系统及方法
本专利技术涉及水蓄冷空调领域，具体为一种水蓄冷控制系统及其控制方法。
技术介绍
水蓄冷中央空调系统是一种在中央空调和集中供冷系统中广泛应用的储能系统，用于帮助电网用户侧实现电力负荷的移峰填谷，缓解电网昼夜之间的负荷差异矛盾，提高发电侧的一次能源利用效率。水蓄冷系统的基本原理是利用夜间的富余低谷电力开启制冷主机，通过降低蓄冷水槽内水温的方式把产生的冷量储存起来，在白天供冷需求大的高峰电力负荷时段，则释放储存的冷量满足空调用冷端的需求，避免或降低采用制冷主机直接供冷所需要的电力负荷，从而达到电力移峰填谷的目的。水蓄冷技术种类较多，但应用最为广泛的是自然分层式水蓄冷系统。在自然分层式水蓄冷系统中，蓄冷水槽内同时储存蓄满冷量的低温水(比如4℃)和释放冷量的高温水(比如11℃)，高温水密度小，自然浮在上面，低温水密度大，自然沉在下面。高、低温水之间是斜温层，即温度从低温到高温逐渐过渡的水层。斜温层内的水温由于较高，作为供冷冷源其品位较低，不满足空调用冷端的标准设计要求，因此其中所储存的冷量往往难以被利用，这就使得蓄冷水槽的有效利用效率降低，系统运行能效也会受到不利影响。因此，在水蓄冷系统中，需要布置上、下布水器，以便在蓄冷和放冷运行模式下，从蓄冷水槽取出或送回蓄冷水槽的水流尽可能平缓从而降低对槽内自然分层的不同温度水层的扰乱，最终达到尽可能降低斜温层厚度的目的。在现有布水器技术水平下，即使采用良好的布水器设计，斜温层厚度也处于较大的数量级，而且在蓄冷或放冷运行中如果冷源或用冷端负荷发生波动时，往往会导致斜温层厚度的进一步恶化，从而使得水蓄冷槽的有效利用率得不到充分提高，系统运行效率也难以达到较为优异的水平。
技术实现思路
为解决现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提供一种水蓄冷控制系统，该系统采用移动蓄冷盘的方式释放冷量、缩小斜温层的厚度，大幅度改善水蓄冷系统的蓄冷水槽利用率和运行效率。本专利技术还提供一种水蓄冷控制方法，该方法基于上述水蓄冷控制系统，能准确检测出斜温层所在的位置，以便控制移动蓄冷盘移动到斜温层释放冷量，缩小斜温层的厚度。本专利技术水蓄冷控制系统包括蓄冷水槽、移动蓄冷盘、升降机构、驱动机构、控制器及若干温度传感器；所述若干温度传感器沿蓄冷水槽纵向分布；所述移动蓄冷盘与升降机构连接，并位于蓄冷水槽内；所述控制器分别与驱动机构、若干温度传感器连接，所述驱动机构与升降机构连接，控制器根据若干温度传感器所检测的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断出当前斜温层所在位置，再通过驱动机构、升降机构自动把移动蓄冷盘移动至当前斜温层所在的位置。优选地，所述移动蓄冷盘通过升降机构悬挂于蓄冷水槽内。优选地，所述移动蓄冷盘包括密封外壳以及封装于密封外壳内的若干相变蓄冷材料，所述密封外壳的竖直方向上开设有若干通孔；或者包括中空的筛网及填充在筛网内的若干蓄冷球，所述筛网的上表面、下表面设有通孔。所述若干蓄冷球填充满整个筛网内部空间。优选地，所述移动蓄冷盘的水平截面形状与蓄冷水槽的水平截面形状为相似的几何图形。本专利技术水蓄冷控制方法基于前述水蓄冷控制系统，包括以下步骤：S1、在蓄冷运行过程中，控制器根据若干温度传感器实时检测得到的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断得出当前斜温层所在位置，通过驱动机构、升降机构控制移动蓄冷盘实时跟踪移动到斜温层区域内；在上述跟踪移动过程中，移动蓄冷盘内封装的相变蓄冷材料通过与低温水的换热而吸收冷量，逐步由液态转变为固态，储存冷量；当蓄冷结束时，移动蓄冷盘移动至蓄冷水槽的顶端，其中的相变蓄冷材料完全转变为固态，移动蓄冷盘达到蓄冷饱和状态；S2、在放冷运行过程中，控制器根据若干温度传感器实时检测得到的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断得出当前斜温层所在位置，通过驱动机构、升降机构控制移动蓄冷盘实时跟踪移动到斜温层区域内；在上述跟踪移动过程中，移动蓄冷盘内封装的相变蓄冷材料通过与高温水的换热而释放冷量，逐步由固态转变为液态，同时使得移动蓄冷盘周边的斜温层内的水层被冷却到符合供冷标准的温度品位；当放冷结束时，移动蓄冷盘移动至蓄冷水槽的底端，其中的相变蓄冷材料完全转变为液态，移动蓄冷盘所储存的冷量完全释放。在上述水蓄冷控制方法中，预先对所述若干温度传感器进行1-n的编号，每个温度传感器的编号均分别对应蓄冷水槽中一个确定的深度位置坐标，所述控制器预先存储全部温度传感器的深度位置坐标；若控制器根据若干温度传感器所检测的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号找出所述斜温区位于第i个温度传感器和第k个温度传感器之间的位置区间，则在所述位置区间根据内插法计算出移动蓄冷盘与第i温度传感器的距离，以及与第k温度传感器的距离，其中1≤i≤n，1≤k≤n。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点及有益效果：1、在蓄冷水槽的纵向布置多个温度传感器以检测不同深度的不同水温，控制器根据多个温度传感器对水温的检测结果判断斜温层所在位置，再通过驱动机构控制移动蓄冷盘移动到斜温层进行冷量的存储或释放。移动蓄冷盘所释放的冷量把斜温层内大部分的水温降低到可以满足供冷需求的温度品位，使得放冷过程中的实际斜温层的厚度大幅度降低，解决了传统水蓄冷系统斜温层厚度大造成蓄冷水槽有效利用率低以及蓄冷系统综合运行效率低下的问题。2、移动蓄冷盘的竖直方向上设有多个通孔，这些通孔使得移动蓄冷盘沿蓄冷水槽纵向上下移动时水流能平缓地从移动蓄冷盘的一端流向另一端，从而尽可能减弱对蓄冷水槽内水层的扰动，进一步缩减了斜温层厚度。附图说明图1为本专利技术水蓄冷控制系统的结构示意图；图2为移动蓄冷盘一种实施方式的结构示意图；图3为移动蓄冷盘另一种实施方式的结构示意图；图中：1、移动蓄冷盘；1A、通孔；1B、密封外壳；1C、相变蓄冷材料；2、蓄冷水槽；3、上布水器；4、升降机构；5、固定位；6、上布水管；7、第一水泵；8、制冷主机；9、放冷换热器；10、用冷端；11、第二水泵；12、第二阀门；13、第一阀门；14、下布水管；15、下布水器；16、温度传感器；17、温度传感器固定装置；18、控制器；19、驱动机构。具体实施方式下面将结合实施例和说明书附图，对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的具体实施方式不限于此。实施例如图1，本专利技术水蓄冷控制系统包括蓄冷水槽2、升降机构4、制冷主机8、放冷换热器9、驱动机构19和控制器18，制冷主机8的入水口、出水口分别设置第一水泵7、第一阀门13，放冷换热器9的入水口设有第二水泵11、第二阀门12，放冷换热器9还与用冷端10连接。蓄冷水槽2内有上布水管6、连接在上布水管6上的上布水器3、下布水管14以及连接在下布水管14上的下布水器15、移动蓄冷盘1及用于测量蓄冷水槽2不同深度位置的水温信号的若干温度传感器16；若干温度传感器16分别与控制器18连接，沿蓄冷水槽2的深度方向等距离布置，即纵向等距离布置，且固定在温度传感器固定装置17上，温度传感器固定装置17设置在蓄冷水槽2的内侧壁。移动蓄冷盘1的上端与升降机构4连接，升降机构4的另一端连接驱动机构19，并固定在蓄冷水槽2正上方的固定位5上。控制器18与驱动机构19连接，升降机构4受驱动机构19驱动，并带动移动蓄冷盘1在蓄冷水槽2纵向自由移动。升降机构4可采用弹簧来实现，也可以采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水蓄冷控制系统，其特征在于，包括蓄冷水槽、移动蓄冷盘、升降机构、驱动机构、控制器及若干温度传感器；所述若干温度传感器沿蓄冷水槽纵向分布；所述移动蓄冷盘与升降机构连接，并位于蓄冷水槽内；所述控制器分别与驱动机构、若干温度传感器连接，所述驱动机构与升降机构连接，控制器根据若干温度传感器所检测的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断出当前斜温层所在位置，再通过驱动机构、升降机构自动把移动蓄冷盘移动至当前斜温层所在的位置。

【技术特征摘要】
1.一种水蓄冷控制系统，其特征在于，包括蓄冷水槽、移动蓄冷盘、升降机构、驱动机构、控制器及若干温度传感器；所述若干温度传感器沿蓄冷水槽纵向分布；所述移动蓄冷盘与升降机构连接，并位于蓄冷水槽内；所述控制器分别与驱动机构、若干温度传感器连接，所述驱动机构与升降机构连接，控制器根据若干温度传感器所检测的蓄冷水槽不同深度位置的水温信号判断出当前斜温层所在位置，再通过驱动机构、升降机构自动把移动蓄冷盘移动至当前斜温层所在的位置。2.根据权利要求1所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述移动蓄冷盘通过升降机构悬挂于蓄冷水槽内。3.根据权利要求1所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述移动蓄冷盘包括密封外壳以及封装于密封外壳内的若干相变蓄冷材料，所述密封外壳的竖直方向上开设有若干通孔。4.根据权利要求1所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述移动蓄冷盘包括中空的筛网及填充在筛网内的若干蓄冷球，所述筛网的上表面、下表面设有通孔。5.根据权利要求4所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述若干蓄冷球填充满整个筛网内部空间。6.根据权利要求3或4所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述移动蓄冷盘的水平截面形状与蓄冷水槽的水平截面形状为相似的几何图形。7.根据权利要求1所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述升降机构为弹簧，或者为卷轴及绕设于卷轴上的绳索。8.根据权利要求1所述的水蓄冷控制系统，其特征在于，所述若干温度传感器沿蓄冷水槽纵向均匀分布。9.基于权利要求1所述水蓄冷控制系统的水蓄冷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在蓄冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：田恒宓，钟灿弟，漆科亮，肖睿，
申请(专利权)人：广州高菱能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44