一种具有跨季节蓄能功能的空调系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，包括换热器、冷凝器、蒸发器、蓄水池和蓄冰池，蓄水池和蒸发器之间通过第一循环通道连接，蒸发器和冷凝器之间通过第二循环通道连接，冷凝器和换热器之间通过第三循环通道连接，蓄冰池和换热器之间设有第四循环通道，换热器向用户末端空调提供冷/热水，蓄水池与蓄冰池相连，蒸发器和冷凝器之间设有压缩机，压缩机置于第二循环通道上，第一循环通道、第二循环通道、第三循环通道和第四循环通道内均流通有热交换介质。该系统能够在满足最恶劣的工况条件下降低建筑空调机组总装机容量，充分利用冰蓄冷装置，高效解决热源塔热泵机组溶液再生问题，提高热源塔热泵系统的全年综合能效。

【技术实现步骤摘要】
一种具有跨季节蓄能功能的空调系统
本专利技术涉及一种空调系统，尤其涉及一种具有跨季节蓄能功能的空调系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对居住环境的舒适性要求也越来越高，导致建筑空调系统能耗越来越大，因此，开展建筑空调系统的节能已刻不容缓，冰蓄冷和热源塔热泵系统就是这种背景下发展的两种具有代表性的节能技术。冰蓄冷系统在降低机组容量、利用峰谷电价差等方面具有优势，但是大部分冰蓄冷系统在冬季闲置，造成一定的资源浪费。热源塔热泵系统在解决冷水机组闲置问题和空气源热泵结霜问题等方面具有优势，但是热源塔热泵系统一般是按照最不利工况下的建筑的最大负荷来选型设计，由此导致热泵系统装机容量过大，造成初投资增加。并且当冬季室外温度较低时，建筑供热负荷需求显著增加，但热源塔热泵机组的供热能力与效率则随着室外温度的降低而下降，使得热源塔热泵系统的效率下降。同时，热源塔热泵系统在冬季运行时还需解决溶液再生的问题。综上所述，冰蓄冷技术和热源塔热泵技术的优点和缺点各不相同，具有优势互补的作用。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中冰蓄冷技术和热源塔热泵技术存在的缺点，充分利用并结合两者的优点，提供了一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，该系统将冰蓄冷系统和热源塔热泵结合起来，利用海绵城市蓄水池进行跨季节储能，该系统能够在满足最恶劣的工况条件下降低建筑空调机组总装机容量，充分利用冰蓄冷装置，高效解决热源塔热泵机组溶液再生问题，提高热源塔热泵系统的全年综合能效。本专利技术为了解决上述问题，所采取的技术方案为：一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，包括换热器、冷凝器、蒸发器、蓄水池和蓄冰池，所述蓄水池和蒸发器之间通过第一循环通道连接，所述蒸发器和所述冷凝器之间通过第二循环通道连接，所述冷凝器和所述换热器之间通过第三循环通道连接，所述蓄冰池和所述换热器之间设有第四循环通道，所述换热器向用户末端空调提供冷/热水，所述蓄水池与所述蓄冰池相连，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有压缩机，所述压缩机置于所述第二循环通道上，所述第一循环通道、第二循环通道、第三循环通道和第四循环通道内均流通有热交换介质。进一步的，所述蓄水池还连接有太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述蓄水池之间设有第五循环通道，所述太阳能集热器用于加热所述蓄水池内水温。进一步的，所述第一循环通道内流通有低温溶液，所述低温溶液冰点温度低于纯水的冰点温度。进一步的，所述蒸发器连接有热源塔，所述热源塔与所述蒸发器之间形成第六循环通道，所述第六循环通道内流通有水。进一步的，所述冷凝器和所述蓄水池之间设有第七循环通路，所述冷凝器和所述蓄冰池之间设有第八循环通路，所述冷凝器和所述蓄水池之间通过第七循环通道实现热交换，所述冷凝器和所述蓄冰池之间通过第八循环通道实现热交换。进一步的，所述冷凝器连接有冷却塔，所述冷却塔与所述冷凝器之间形成第九循环通道，所述蒸发器和所述换热器之间设有第十循环通道。进一步的，所述蓄冰池底部设置用于分离水和冰的过滤网。进一步的，所述低温溶液为氯化钠溶液、氯化钙溶液、溴化锂溶液或乙二醇溶液。进一步的，所述蓄水池和所述蓄冰池均设有保温装置。本专利技术可分为热源塔系统、制冷系统、蓄能系统。热源塔系统包括热泵机组的蒸发器/冷凝器、热源塔；制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器；蓄能系统包括蓄水池、蓄冰池、蒸发器/冷凝器、太阳能集热器，各通路上设有若干电磁阀或泵。热源塔系统流程为：（1）冬季制热工况：蒸发器出口的溶液经第六循环通道进入热源塔与空气换热，吸热后溶液温度升高，经第六循环通道返回蒸发器继续放热，完成热源塔供热过程。（2）夏季制冷工况：热源塔用作冷却塔，系统内采用冷却水作为循环介质。冷凝器出口的高温冷却水经第九循环通道进入冷却塔，在冷却塔里面进行喷淋，冷却水温度降低，经过第九循环通道返回冷凝器，与冷凝器进行换热，完成冷凝热排放过程。制冷系统流程为：低温低压的制冷剂蒸气由压缩机压缩成高温高压制冷剂蒸气；高温高压的制冷剂蒸气在冷凝器中被冷凝为低温高压的制冷剂液体，放出冷凝热；然后经节流阀节流降压，变为低温低压的制冷剂液体；之后进入蒸发器蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂蒸气，再进入压缩机，完成制冷剂循环。蓄能系统流程为：（1）冬季蓄能工况：蒸发器出口的低温溶液经第一循环通道进入蓄水池，低温溶液吸收水的热量，温度升高变为高温溶液。之后高温溶液第一循环通道返回到蒸发器，在蒸发器内放热，完成溶液循环。当水温降到0℃以下时，由于过冷度的存在，蓄水池内的水会变成过冷水，开启蓄水池和蓄冰池之间的阀门，使过冷水进入蓄冰池。在蓄冰池内，解除过冷状态，瞬间结冰，即过冷水制冰。蓄冰池底部设置过滤网，把蓄冰池内的水抽到蓄水池内继续冷冻，水中含有的冰晶则由过滤网进行过滤，此过程即为蓄冰过程。蓄冰池内的冰可保存至来年夏天进行供冷，即完成冬季的蓄能过程。（2）夏季蓄能工况：当热泵机组单独供冷，蓄水池和蓄冰池作为冷凝器的排热装置时，第十循环通道内填充有溶液，溶液进入蒸发器，在蒸发器内降温，变成低温溶液，然后经第十循环通道进入换热器，用来制备冷冻水，之后再经第十循环通道返回蒸发器，完成热泵机组供冷循环。与此同时，冷却水进入冷凝器，吸收冷凝器的冷凝热，变成高温冷却水，高温冷却水分成两路，一路经第八循环通道进入蓄冰池释放热量，另一路经第七循环通道进入蓄水池释放热量，然后汇合到一处，返回冷凝器继续吸收冷凝热，完成冷却水循环，完成夏季的蓄能过程。本专利技术所产生的有益效果包括：第一、一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，可以减小热源塔热泵系统机组装机容量，降低热源塔热泵系统初投资，大幅提高热源塔热泵系统能效。第二、一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，可在冬季蓄冰供夏季使用，在夏季蓄存温水供冬季使用，大幅减少热泵机组的运行时间，降低系统运行费用。第三、一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，可在极端天气条件下使用，并且热源塔热泵系统高效运行。第四、一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，可在冬季充分利用冰蓄冷装置，提高设备利用率。第五、一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，热源塔热泵系统循环介质采用水，避免了热源塔热泵系统的溶液再生问题。附图说明图1本专利技术中冬季运行流程图；图2本专利技术中夏季运行流程图；图3本专利技术中夏季循环通道示意图；图4本专利技术中冬季循环通道示意图；图中1、换热器，2、冷凝器，3、压缩机，4、蒸发器，5、蓄水池，6、蓄冰池，7、热源塔/冷却塔，8、太阳能集热器,9、第一泵，10、第二泵，11、第三泵，12、第四泵，13、第五泵，14、第六泵，15、第一电磁阀，16、第二电磁阀，17、第三电磁阀，18、第四电磁阀，19、第五电磁阀，20、第六电磁阀，21、第七电磁阀，22、第八电磁阀，23、第九电磁阀，24、第十电磁阀，25、第十一电磁阀，26、第十二电磁阀，27、第十三电磁阀，28、第十四电磁阀，29、第十五电磁阀，30、第十六电磁阀，31、第十七电磁阀，32、第十八电磁阀，33、第十九电磁阀，34、第二十电磁阀，35、第二十一电磁阀，36、第二十二电磁阀，37、节流阀，38、用户，39、第一循环通道，40、第二循环通道，41、第三循环通道，42、第四循环通道，43、第五循环通道，44、第六循环通道，45、第七循环通道，46、第八循环通道，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，其特征在于：包括换热器、冷凝器、蒸发器、蓄水池和蓄冰池，所述蓄水池和蒸发器之间通过第一循环通道连接，所述蒸发器和所述冷凝器之间通过第二循环通道连接，所述冷凝器和所述换热器之间通过第三循环通道连接，所述蓄冰池和所述换热器之间设有第四循环通道，所述换热器向用户末端空调提供冷/热水，所述蓄水池与所述蓄冰池相连，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有压缩机，所述压缩机置于所述第二循环通道上，所述第一循环通道、第二循环通道、第三循环通道和第四循环通道内均流通有热交换介质。

【技术特征摘要】
1.一种具有跨季节蓄能功能的空调系统，其特征在于：包括换热器、冷凝器、蒸发器、蓄水池和蓄冰池，所述蓄水池和蒸发器之间通过第一循环通道连接，所述蒸发器和所述冷凝器之间通过第二循环通道连接，所述冷凝器和所述换热器之间通过第三循环通道连接，所述蓄冰池和所述换热器之间设有第四循环通道，所述换热器向用户末端空调提供冷/热水，所述蓄水池与所述蓄冰池相连，所述蒸发器和所述冷凝器之间设有压缩机，所述压缩机置于所述第二循环通道上，所述第一循环通道、第二循环通道、第三循环通道和第四循环通道内均流通有热交换介质。2.根据权利要求1所述的具有跨季节蓄能功能的空调系统，其特征在于：所述蓄水池还连接有太阳能集热器，所述太阳能集热器与所述蓄水池之间设有第五循环通道，所述太阳能集热器用于加热所述蓄水池内水。3.根据权利要求1或2所述的具有跨季节蓄能功能的空调系统，其特征在于：所述第一循环通道内流通有低温溶液，所述低温溶液冰点低于水的冰点。4.根据权利要求3所述的具有跨季节蓄能功能的空调系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹先齐，邱剑涛，文先太，李小飞，李冀静，吴霜，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32