一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法技术方案

本发明专利技术涉及蓄能领域，具体公开了一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法，包括第一母管、第二母管、第三母管和第四母管；冷/热源机、蓄能槽的出入口处均设有三个控制阀，入口处均分别通过控制阀与第一母管、第二母管、第四母管相连；出口处均分别通过控制阀与第二母管、第三母管、第四母管相连；第二母管与第二分水器相连，第三母管与第一分水器相连；蓄能槽的入口处还设有蓄能阀；第一母管与水泵组出水母管相连。本发明专利技术供冷/热的流程切换灵活方便，有利于通过各种运行策略改变供冷/热的流程，提高冷/热源机组的运行效率及机房能效；通过调节各母管之间的旁通阀，可以实现冷/热源机组和蓄能槽之间的负荷分配调节。

【技术实现步骤摘要】
一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法
本专利技术涉及蓄能领域，尤其涉及一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法。
技术介绍
热能的运用与我们的生活息息相关，不管是空调、冰箱、暖气等热循环系统都成为了现代生活必不可少的组成部分，系统的能耗也成为了日常生活中耗能比重较大的一极。在常规的制冷系统或制热系统的节能技术中，加入蓄能组件是较为容易实现且效果较显著的一种节能方案。随着材料学的发展，从-180度到1000度的变相蓄温材料均得以得到运用，使在各种环境与性能要求下的温控系统蓄能器得以实现。现有的蓄能组件应用最多的场景是在空调冷冻水系统中。当前为了平衡白天和夜间的用电负荷，达到电力负荷“移峰填谷”的目的，并为了提高制冷设备在部分负荷工况下的效率，蓄冷技术在空调系统中广泛地应用起来。根据蓄冷材料的不同，主要分为冰蓄冷技术、水蓄冷技术、共晶盐等无机相变蓄冷技术、有机相变蓄冷技术及复合材料蓄冷技术等。根据蓄冷过程物态的变化特点，分非相变蓄冷(或称显热蓄冷)和相变蓄冷(或称潜热蓄冷)两大类。根据相变温度的高低不同，又分为高温相变蓄冷与低温相变蓄冷。共晶盐等无机相变蓄冷技术、有机相变蓄冷技术及复合材料蓄冷技术等，其相变温度较高(一般为5℃以上)，属于高温相变蓄冷；冰蓄冷相变温度在0℃左右，其相变温度较低，属于低温相变蓄冷。在传统的空调系统中，由末端设备对冷冻水供回水温度和温差的要求，冷冻水的供回水温度大都为7/12℃左右，供回水温差约为5℃左右。空调制冷系统通常为采用制冷机组并联供冷，直接提供7℃左右冷冻水；冰蓄冷空调系统有二级串联的形式，即蓄冰槽与双工况制冷机串联，通过设置中间换热器的方式进行间接连接，将12℃左右空调系统回水的温度降低到7℃左右，极个别的空调制冷系统也有二级制冷机组串联的形式，将14℃左右的空调系统回水逐级降温到7℃左右，或者两台制冷机并联，其中有一台为高温制冷机，两台制冷机分别提供不同温度的冷冻水，然后通过两套输送系统，供给不同的末端设备。然而，制冷系统仍存在部分负荷运行工况的时间较长，小负荷运行调节非常困难，导致制冷系统能效偏低的问题。参见中国公开专利技术专利(申请号：CN201810969653.9)，公开了一种多级制冷及末端能量梯级利用的空调冷冻水系统。该方案通过调节末端混水加压泵的混水比(进入混水泵的二次网回水流量和一次网供水流量之比)调节供水温度，最大限度的提高了空调系统的总回水温度。而三级串联制冷系统则最大限度的降低了供水温度，两系统联合作用，尽可能的增大了供回水温差，最大限度的减小了空调冷冻水的供水量。系统初投资较小，运行能耗和费用低，具有简单，运行、调节、管理简便，稳定性强的优点，然而该方案在蓄冷槽的运用上仍有很大的改进空间。由于温湿度独立控制空调系统负荷小、系统初投资低、节能、舒适、室内空气品质高等优点，温湿度独立控制空调系统的理念被广泛的接受并进行了大范围的应用。在温湿度独立控制空调系统中，可能同时存在多种形式的末端设备，比如对应同一栋楼里有商场、酒店客房、办公写字楼、大厅、公寓等多种场景时，所要求的冷冻水供水温度也不同，如7℃、10℃、12℃或者其他的温度。传统的空调蓄冷系统结构难以应对多种不同温度的冷冻水供水，或者不同蓄能温度的蓄冷槽独立运行，多个蓄冷槽之间也没有可以灵活调控的方案。现有蓄冷空调系统的制冷机房装置，其冷冻水流程变化方式比较固定，不能灵活改变冷冻水的流程形式；或者只能实现冷水机组与蓄能槽串联的“两级串联供冷”形式，而无法实现“三级串联供冷”的形式(所谓“三级串联供冷”形式的机房是指：从空调系统末端来的冷冻水回水---高温冷水机组(蒸发温度较高)---蓄能槽(温度中等)---低温冷水机组(蒸发温度较高)的串联供冷形式；或者从空调系统末端来的冷冻水回水---高温冷水机组(蒸发温度较高)---中温冷水机组(蒸发温度中等)---蓄能槽(温度较低)的串联供冷形式)。以上这些情况难以根据负荷及工况的变化，灵活组织不同容量的冷水机组及蓄能槽实现所需的各种流程形式，不利于通过各种运行策略提高冷水机组的运行效率及机房能效。当采用冷水机组与蓄能槽串联的“两级串联供冷”或“三级串联供冷”的形式时候，存在冷水机组和蓄能槽负荷分配难以调节的困难。同样的，在其他冷/热源系统，如热泵供暖、热泵供应生活热水等系统中，蓄能器均能发挥巨大的节能作用。它能根据热负荷的变化，灵活地蓄热或者放热。从而机组在制热运行期间，随外界负荷变化，机组始终保持在高效区运行，保证机组制热运行的高效率。然而，运行方式单一的蓄能系统难以灵活应对复杂的工况变化，同样存在上述的工况适应性不强的问题，仍有很大的改进空间。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，适应未来蓄能空调系统高效机房以及其他冷/热源系统的发展趋势，本专利技术提供一种冷/热源系统的多级蓄能组件及方法。本专利技术采用的技术方案是：一种冷/热源系统的多级蓄能组件，包括至少两台冷/热源机、至少一组蓄能槽、集水器、第一分水器、第二分水器、水泵组、水泵组进水母管、水泵组出水母管，所述第一分水器与所述第二分水器之间设有供水管路切换阀；还包括第一母管、第二母管、第三母管和第四母管；所述冷/热源机的入口处、出口处和所述蓄能槽的入口处、出口处均分别各设有三个控制阀，且所述冷/热源机的入口处和所述蓄能槽的入口处均分别通过所述控制阀与所述第一母管、所述第二母管、所述第四母管相连；所述冷/热源机的出口处和所述蓄能槽的出口处均分别通过所述控制阀与所述第二母管、所述第三母管、所述第四母管相连；所述第二母管与所述第二分水器相连，所述第三母管与所述第一分水器相连；所述蓄能槽的入口处还设有蓄能阀，所述蓄能槽与所述水泵组进水母管通过蓄能阀相连；所述第一母管与所述水泵组出水母管相连。作为优选的，所述第一母管与第二母管之间设有第一旁通控制阀；第二母管与第三母管之间设有第二旁通控制阀；第三母管与第四母管之间设有第三旁通控制阀。优选的，所述蓄能槽设有至少两组，且所述至少两组蓄能槽的入口均通过控制阀分别与所述第一母管、所述第二母管、所述第四母管相连，所述至少两组蓄能槽的出口均通过控制阀分别与所述第二母管、所述第三母管、所述第四母管相连，所述至少两组蓄能槽的入口处均设有蓄能阀，所述水泵组进水母管分别通过所述至少两个蓄能阀与所述至少两组蓄能槽相连。优选的，还包括控制电路，所述控制阀和所述蓄能阀分别是自力式阀门、电磁阀、电动阀中的一种或几种的组合，所述控制阀和所述蓄能阀均通过控制线与所述控制电路相连。一种冷/热源系统的多级蓄能方法，通过应用上述一种冷/热源系统的多级蓄能组件，其实现的步骤如下：S1、所述至少两台冷/热源机，分为第一冷/热源机组和第二冷/热源机组进行控制阀的控制管理，每一台所述冷/热源机均可在所述第一冷/热源机组与所述第二冷/热源机组中切换；S2、当蓄能槽不放能也不充能时，蓄能槽的控制阀与蓄能阀全部关闭，此时根据供冷/热端所需水温的需求，第一冷/热源机组和第二冷/热源机组的控制阀控制方法如下：S21、当仅有第一分水器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷/热源系统的多级蓄能组件，包括至少两台冷/热源机、至少一组蓄能槽、集水器、第一分水器、第二分水器、水泵组、水泵组进水母管、水泵组出水母管，所述第一分水器与所述第二分水器之间设有供水管路切换阀；/n其特征是：还包括第一母管、第二母管、第三母管和第四母管；/n所述冷/热源机的入口处、出口处和所述蓄能槽的入口处、出口处均分别各设有三个控制阀，且所述冷/热源机的入口处和所述蓄能槽的入口处均分别通过所述控制阀与所述第一母管、所述第二母管、所述第四母管相连；所述冷/热源机的出口处和所述蓄能槽的出口处均分别通过所述控制阀与所述第二母管、所述第三母管、所述第四母管相连；/n所述第二母管与所述第二分水器相连，所述第三母管与所述第一分水器相连；/n所述蓄能槽的入口处还设有蓄能阀，所述蓄能槽与所述水泵组进水母管通过蓄能阀相连；/n所述第一母管与所述水泵组出水母管相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷/热源系统的多级蓄能组件，包括至少两台冷/热源机、至少一组蓄能槽、集水器、第一分水器、第二分水器、水泵组、水泵组进水母管、水泵组出水母管，所述第一分水器与所述第二分水器之间设有供水管路切换阀；
其特征是：还包括第一母管、第二母管、第三母管和第四母管；
所述冷/热源机的入口处、出口处和所述蓄能槽的入口处、出口处均分别各设有三个控制阀，且所述冷/热源机的入口处和所述蓄能槽的入口处均分别通过所述控制阀与所述第一母管、所述第二母管、所述第四母管相连；所述冷/热源机的出口处和所述蓄能槽的出口处均分别通过所述控制阀与所述第二母管、所述第三母管、所述第四母管相连；
所述第二母管与所述第二分水器相连，所述第三母管与所述第一分水器相连；
所述蓄能槽的入口处还设有蓄能阀，所述蓄能槽与所述水泵组进水母管通过蓄能阀相连；
所述第一母管与所述水泵组出水母管相连。


2.根据权利要求1所述的一种冷/热源系统的多级蓄能组件，其特征是：所述第一母管与第二母管之间设有第一旁通控制阀；第二母管与第三母管之间设有第二旁通控制阀；第三母管与第四母管之间设有第三旁通控制阀。


3.根据权利要求1所述的一种冷/热源系统的多级蓄能组件，其特征是：所述蓄能槽设有至少两组，且所述至少两组蓄能槽的入口均通过控制阀分别与所述第一母管、所述第二母管、所述第四母管相连，所述至少两组蓄能槽的出口均通过控制阀分别与所述第二母管、所述第三母管、所述第四母管相连，所述至少两组蓄能槽的入口处均设有蓄能阀，所述水泵组进水母管分别通过所述至少两个蓄能阀与所述至少两组蓄能槽相连。


4.根据权利要求1所述的一种冷/热源系统的多级蓄能组件，其特征是：还包括控制电路，所述控制阀和所述蓄能阀分别是自力式阀门、电磁阀、电动阀中的一种或几种的组合，所述控制阀和所述蓄能阀均通过控制线与所述控制电路相连。


5.一种冷/热源系统的多级蓄能方法，通过应用上述权利要求1至4任意一项所述的一种冷/热源系统的多级蓄能组件，其特征在于：实现方法的步骤如下：
S1、所述至少两台冷/热源机，分为第一冷/热源机组和第二冷/热源机组进行控制阀的控制管理，每一台所述冷/热源机均可在所述第一冷/热源机组与所述第二冷/热源机组中切换；
S2、当蓄能槽不放能也不充能时，蓄能槽的控制阀与蓄能阀全部关闭，此时根据供冷/热端所需水温的需求，第一冷/热源机组和第二冷/热源机组的控制阀控制方法如下：
S21、当仅有第一分水器需要供冷/热水时，通过调节控制阀，采用第一冷/热源机组独立工作、第二冷/热源机组独立工作、第一冷/热源机组和第二冷/热源机组并联工作、通过第二母管或第四母...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广，何友全，杨子钊，
申请(专利权)人：广州市特沃能源管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44