基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)及其運行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中央空調(diào)及蓄能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)及其運行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著峰平谷電價政策在全國大范圍內(nèi)實施，夜間用電低谷時的蓄能技術(shù)也是在大范圍的推廣，在城市中既有或新建建筑中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計或使用時，部分區(qū)域由于加班或其他負(fù)荷需求不大成為設(shè)計或使用一個難題。由于該問題會導(dǎo)致中央空調(diào)系統(tǒng)特別是系統(tǒng)中的占整個系統(tǒng)用電一半以上的空調(diào)機組在運行時由于負(fù)載小效率低，繼而使整個系統(tǒng)能效低導(dǎo)致運行的不經(jīng)濟。
[0003]在夜間系統(tǒng)中的空調(diào)機組開啟單獨作為供冷熱源時，通常的做法是整臺空調(diào)機組蓄能或者整臺空調(diào)機組供能，不能夠讓此臺空調(diào)機組的一部分能量蓄存起來，一部分能量供到空調(diào)末端。原因如下:首先就是蓄能部分的主機的效率較高，而直接供能的主機的效率不能夠保證，其隨著末端負(fù)荷的變化而變化，不能夠使主機的效率發(fā)揮到最大；其次，若空調(diào)機組臺數(shù)較少，而負(fù)載率又較低，低谷有富余的能量(冷/熱)時，在不新增加空調(diào)機組的情況下由于系統(tǒng)管路的限制而不能夠?qū)嵤┬钅芗夹g(shù)，從而限制了其節(jié)能的空間。以上所言，現(xiàn)有的蓄能管路系統(tǒng)不僅不能夠最大限度的提升整體空調(diào)系統(tǒng)能效，又在一定程度上限制了蓄能技術(shù)的推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種提高空調(diào)機組的運行能效、節(jié)約運行費用的基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)及其運行方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)，包括空調(diào)機組、一個或多個并聯(lián)的空調(diào)末端、換熱器、蓄能裝置以及控制裝置；所述空調(diào)末端與所述空調(diào)機組連接以形成冷熱源循環(huán)回路；所述換熱器與所述空調(diào)機組連接以形成供冷熱源通過的換熱回路；所述蓄能裝置與所述換熱器連接以形成蓄能回路，所述蓄能裝置中存儲的蓄能水與所述空調(diào)機組的冷熱源在所述換熱器內(nèi)進(jìn)行冷熱交換；所述控制裝置與所述空調(diào)機組和換熱器電性連接，以根據(jù)所述空調(diào)機組負(fù)載啟閉所述換熱回路和蓄能回路。
[0006]優(yōu)選地，所述空調(diào)末端的進(jìn)口端通過進(jìn)水管道連接所述空調(diào)機組的輸出端，所述空調(diào)末端的出口端通過回水管道連接所述空調(diào)機組的輸入端，從而所述空調(diào)機組、進(jìn)水管道、空調(diào)末端和回水管道相連通形成所述冷熱源循環(huán)回路；
[0007]所述進(jìn)水管道上設(shè)有控制該進(jìn)水管道通斷的第一閥門。
[0008]優(yōu)選地，所述換熱器的一進(jìn)水端通過進(jìn)水管道連接所述空調(diào)機組的輸出端，所述換熱器的一出水端通過回水管道連接所述空調(diào)機組的輸入端，從而所述空調(diào)機組、進(jìn)水管道、換熱器和回水管道相連通形成所述換熱回路；
[0009]連接在所述換熱器的所述進(jìn)水端上的所述進(jìn)水管道上設(shè)有控制該進(jìn)水管道通斷的第二閥門；所述控制裝置與所述第二閥門電性連接，以控制所述第二閥門的啟閉及開度。
[0010]優(yōu)選地，該蓄能系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述冷熱源循環(huán)回路、換熱回路上，驅(qū)使所述冷熱源在所述冷熱源循環(huán)回路、換熱回路流通的空調(diào)水栗。
[0011]優(yōu)選地，該蓄能系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述蓄能回路上，驅(qū)使所述蓄能水在所述蓄能回路流通的蓄放冷水栗。
[0012]優(yōu)選地，該蓄能系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述空調(diào)機組的輸入端、以檢測流回所述空調(diào)機組內(nèi)冷熱源溫度的溫度傳感器；所述溫度傳感器與所述控制裝置電性連接，以將檢測到的溫度數(shù)據(jù)傳送至所述控制裝置。
[0013]優(yōu)選地，該蓄能系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述空調(diào)機組的輸入端、以檢測流回所述空調(diào)機組內(nèi)冷熱源壓力的壓力傳感器；所述壓力傳感器與所述控制裝置電性連接，以將檢測到的壓力數(shù)據(jù)傳送至所述控制裝置。
[0014]本發(fā)明還提供一種上述的基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟:
[0015]在供能階段，空調(diào)末端啟動，空調(diào)機組根據(jù)所述空調(diào)末端負(fù)荷需求加載運行；其中，在所述空調(diào)末端負(fù)荷需求變小時，所述空調(diào)機組的負(fù)載相應(yīng)減少；在回流至所述空調(diào)機組的冷熱源溫度下降時，控制裝置根據(jù)空調(diào)機組的運行參數(shù)，發(fā)送相應(yīng)控制信號啟動換熱回路和蓄能回路，以使蓄能裝置的高溫蓄能水與空調(diào)機組的冷熱源在換熱器內(nèi)進(jìn)行冷熱交換，高溫蓄能水形成低溫蓄能水流回所述蓄能裝置中，所述冷熱源溫度降低，維持所述空調(diào)機組的尚效運tx ;
[0016]在蓄能階段，空調(diào)機組不運行時，控制裝置發(fā)送相應(yīng)控制信號啟動換熱回路和蓄能回路，以使蓄能裝置的蓄能水與空調(diào)機組的冷熱源在換熱器內(nèi)進(jìn)行冷熱交換，升溫后的蓄能水流回所述蓄能裝置中。
[0017]優(yōu)選地，在所述供能階段，根據(jù)所述空調(diào)機組的負(fù)載程度，調(diào)整所述冷熱源和蓄能水的流量。
[0018]優(yōu)選地，在所述蓄能階段，所述空調(diào)機組的冷熱源通過空調(diào)水栗在換熱回路循環(huán)。
[0019]本發(fā)明的有益效果:改進(jìn)了現(xiàn)有的中央空調(diào)系統(tǒng)在供能(如夜間供能)時由于負(fù)荷較小而導(dǎo)致的系統(tǒng)中空調(diào)機組的負(fù)載低進(jìn)而使整個系統(tǒng)效率不高的缺點，其通過在夜間對相應(yīng)空調(diào)末端進(jìn)行供能(冷熱源)時負(fù)載較低的情況，為提高系統(tǒng)中空調(diào)機組的運行能效及節(jié)約白天用電高峰時的運行費用；其可將用電低谷時段的空調(diào)機組除供應(yīng)較低負(fù)荷的空調(diào)末端的冷熱源與蓄能水進(jìn)行冷熱交換，以將能源儲存在蓄能裝置中，白天用電高峰時再將其釋放出來，降低系統(tǒng)空調(diào)機組的運行進(jìn)而節(jié)約運行費用，解決普遍存在的中央空調(diào)系統(tǒng)夜間部分空調(diào)末端負(fù)載時的空調(diào)機組低效運行的問題。
【附圖說明】
[0020]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明一實施例的蓄能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0022]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明一實施例的基于空調(diào)系統(tǒng)能效的蓄能系統(tǒng)，包括空調(diào)機組10、一個或多個并聯(lián)的空調(diào)末端20、換熱器30、蓄能裝置40以及控制裝置50。
[0024]其中，空調(diào)末端20與空調(diào)機組10連接以形成冷熱源循環(huán)回路，空調(diào)機組10內(nèi)的冷熱源在該冷熱源循環(huán)回路中循環(huán)，以將冷熱源供給空調(diào)末端20。冷熱源通常為水。換熱器30與空調(diào)機組10連接以形成供冷熱源通過的換熱回路，空調(diào)機組10內(nèi)的冷熱源在該換熱回路中循環(huán)，從而冷熱源可在換熱器30內(nèi)進(jìn)行換熱后流回空調(diào)機組10。蓄能裝置40與換熱器30連接以形成蓄能回路，蓄能裝置40中存儲的蓄能水在該蓄能回路中循環(huán)。該蓄能水與空調(diào)機組10的冷熱源在換熱器30內(nèi)進(jìn)行冷熱交換，在換熱器30內(nèi)冷熱交換后的蓄能水流回蓄能裝置40中?？刂蒲b置50與空調(diào)機組10和換熱器30電性連接，以根據(jù)空調(diào)機組10負(fù)載啟閉換熱回路和蓄能回路，提高空調(diào)機組10在負(fù)載較低時的運行能效。
[0025]通過增設(shè)的蓄能裝置40，提高占整個系統(tǒng)一半能耗以上的空調(diào)機組10的運行能效，提高空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)機組10的運行能效并節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的運行費用。所述的空調(diào)系統(tǒng)為中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)末端20為安裝在室內(nèi)的空調(diào)器。
[0026]具體地，空調(diào)末端20的進(jìn)口端通過進(jìn)水管道21連接空調(diào)機組10的輸出端，空調(diào)末端20的出口端通過回水管道22連接空調(diào)機組10的輸入端，從而空調(diào)機組10、進(jìn)水管道21、空調(diào)末端20和回水管道22相連通形成冷熱源循環(huán)回路。冷熱源從空調(diào)機組10的輸出端通過進(jìn)水管道21輸送至空調(diào)末端20，然后從空調(diào)末端20通過回水管道22輸送回空調(diào)機組10。
[0027]對于多個并聯(lián)的空調(diào)末端20，多條進(jìn)水管道21連接空調(diào)機組10的一端可整合連接一條總進(jìn)水管道以接在空調(diào)機組10的輸出端；同理，多條回水管道22連接空調(diào)機組10的一端可整合連接一條總回水管道以接在空調(diào)機組10的輸入端。
[0028]進(jìn)水管道21上設(shè)有控制該進(jìn)水管道21通斷的第一閥門23，通過啟閉第一閥門23可將相應(yīng)的空調(diào)末端20和空調(diào)機組10連通或斷開，還可通過控制第一閥門23的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)水管道21中流向空調(diào)末端20的冷熱源的流量大小。
[0029]換熱器30內(nèi)具有供流體在其中進(jìn)行換熱的兩條流道(未圖示)，換熱器30上設(shè)有分別連通兩條流道的進(jìn)水端和出水端，一流道供冷熱源通過，另一流道供蓄能水通過。換熱器30的一進(jìn)水端通過進(jìn)水管道31連接空調(diào)機組10的輸出端，換熱器30的一出水端通過回水管道32連接空調(diào)機組10的輸入端，從而空調(diào)機組10、進(jìn)水管道31、換熱器30和回水管道32相連通形成換熱回路。冷熱源從空調(diào)機組10的輸出端通過進(jìn)水管道31輸送至換熱器30，然后從換熱器30通過回水管道32輸送回空調(diào)機組10。
[0030]連接在換熱器30的進(jìn)水端上的進(jìn)水管道31上設(shè)有控制該進(jìn)水管道31通斷的第二閥門33?？刂蒲b置50與第二閥門33電性連接，以控制第二閥門33的啟閉及開度；通過啟閉第二閥門33可將換熱器30和空調(diào)機組10連通或斷開，還可通過控制第二閥門33的開度來調(diào)節(jié)進(jìn)水管道31中流向換熱器30的冷熱源的流量大小。第一閥門23也可與控制裝置50電性連接，從而通過控制裝置50控制第一閥門23的啟閉及開度。
[0031]換熱器30可與空調(diào)末端20并聯(lián)。換熱器30進(jìn)水端上進(jìn)水管道31連接空調(diào)機組10的一端可與空調(diào)末端20的進(jìn)水管道21的一端整合連接一條總進(jìn)水管道11以接在空調(diào)機組10的輸出端；同理，換熱器30出水端上的回水管道32連接空調(diào)機組10的一端可與空調(diào)末端20的回水管道22的一端整合連接一條總回水管道12以接在空調(diào)機組10的輸入端。
[0032]該蓄能系統(tǒng)還包括設(shè)置在冷熱源循環(huán)回路、換熱回路上，驅(qū)使冷熱源在冷熱源循環(huán)回路、換熱回路流通的空調(diào)水栗60?？照{(diào)水栗60可分別設(shè)置在空調(diào)末端20的回水管道22和換熱器30的回水管道32上，也可設(shè)置在回水管道22和回水管道23整合連接的總回水管道12上，優(yōu)選采用后者設(shè)置方式。
[0033]空調(diào)水栗60工作，可將冷熱源從空調(diào)機組10內(nèi)抽出栗至空調(diào)末端20或換熱器30，再抽回栗至空調(diào)機組10內(nèi)，實現(xiàn)冷熱源的循環(huán)流動?？照{(diào)水栗60可與控制裝置50電性連接，以通過控制裝置50控制該空調(diào)水栗60的啟閉。
[0034]蓄能裝置50通過管道分別連接換熱器30另一條流道的進(jìn)水端和出水端。如圖1中所示，在本實施例中，換熱器30的進(jìn)水端通過第一管道51和第二管道52分別連接蓄能裝置50 —側(cè)的上端和下端，出水端通過第三管道53和第四管道54分別連接蓄能裝置50另一側(cè)的上端和下端。第一管道51至第四管道54、蓄能裝置50和換熱器相連通形成蓄能回路。當(dāng)蓄能裝置50輸出高溫蓄能水時，高溫蓄能水從