太阳能、地热能综合利用供冷控制方法及系统转让专利

申请号 : CN202111151996.2

文献号 : CN114017860B

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发明人 : 李红岩刘斌王江峰高小荣王鹏涛张献喻李亚亚蒋林广程永刚陈升强赵宇璇卢朝鹏王仁梅董继田张伟

申请人 : 西安交通大学中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司

摘要 :

本发明属于地热能源与太阳能综合利用技术领域,具体公开了太阳能、地热能综合利用供冷控制方法及系统。是基于用户侧实时温度的需求变化由控制装置控制流入汇流装置内地热端和太阳能端的热源流量开度以达到对用户侧热能供给调节控制的方法,为了便于上述控制方法的实施,本发明还提供了一种包括冷凝器、蒸发器、汇流装置、分流装置等装置与地热井和太阳能板连接的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统。本发明可以依据室内、外温度的变化获取信号,控制装置同步调节地热端和太阳能端的热源流量开度,促使经流蒸发器内的混合热源发生改变,再通过供冷端冷泵循环,从而调控冷凝器端供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。

权利要求 :

1.太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,包括:用户侧,具有多个用户单元;

蒸发器,其输出端连接汇流装置;

冷凝器,与蒸发器连接,释放地热能供热系统的热量并将有机工质输送至蒸发器;

汇流装置,输出端与用户侧的输入端连接,输入端与蒸发器的输出端和太阳能制冷系统分别连接,所述汇流装置包括:汇流壳体;

汇流壳体的内部为一汇流调节腔,在汇流调节腔内设置有汇流调节芯体,所述汇流调节芯体将汇流调节腔分成两个密闭的汇流左区和汇流右区,在汇流左区一侧的汇流壳体上开设有汇流左进口,

在汇流右区一侧的汇流壳体上开设有汇流右进口,以及

在汇流调节芯体中间位置且位于汇流左进口、汇流右进口的对侧分别设置有汇流左出口和汇流右出口,汇流左出口和汇流右出口与汇流接头连通,所述汇流接头固定在汇流壳体上;

汇流调节杆,一端固定在汇流调节芯体的左侧,另一端穿过汇流壳体与汇流固定块固定,所述汇流固定块固定在汇流丝杠螺母上,所述汇流丝杠螺母固定在汇流直线丝杠上,所述汇流直线丝杠固定在汇流电机上;

控制装置依据控制指令驱动汇流电机带动汇流直线丝杠转动,以带动汇流丝杠螺母在汇流直线丝杠上直线运动,汇流丝杠螺母带动汇流调节杆以控制汇流装置内的汇流调节芯体运动,以同步调节汇流左进口和汇流右进口的开度;

控制装置;

依据用户侧室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置接收调控信号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在调控机制内对应的控制指令,控制装置发送控制指令驱动电机带动调节杆以控制汇流装置内的调节芯体运动,以同步调节地热端和太阳能端的制冷源流量开度,促使经流用户侧的混合冷源发生改变,再通过供冷端冷泵循环,从而调控蒸发器端和太阳能制冷系统的供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制;

所述汇流调节芯体在汇流调节腔内移动时,对汇流左进口/汇流右进口进行遮挡或让开形成降低流量和增加流量。

2.根据权利要求1所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,所述地热能供热系统包括:地热井,设置在地热井内的井下换热器,井下换热器中的水经冷凝器冷却后再经地源侧循环泵流回至地热井内。

3.根据权利要求1所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,所述太阳能制冷系统包括:太阳能电池板,该太阳能电池板经光、电能转换将转换的直流电通过控制器存储在蓄电池组内,蓄电池组连接逆变器,逆变器将直流电转化为交流电;

经逆变器转化的交流电为冷却塔和冰蓄冷装置供电;

冷却塔通过电能转化对冷媒水冷却经冰蓄冷装置将冷能供给至汇流装置,经用户侧吸热后再经供冷端冷泵流回至冷却塔内。

4.根据权利要求3所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,所述冰蓄冷装置包括冰蓄冷机组、蓄冰槽、第一换热器和第二换热器;

冰蓄冷机组与冷却塔连接,存储冷却塔的冷能;

冰蓄冷机组、蓄冰槽、第一换热器依次通过换热介质管道连接构成第一蓄冷端;冰蓄冷机组和第二换热器通过换热介质管道连接构成第二蓄冷端;

所述换热介质为乙二醇;

第一蓄冷端和第二蓄冷端的输出端与所述汇流装置的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,还包括补水系统,该补水系统包括:

软化水设备,一端接入自来水管路,另一端与软化水箱连接,

所述软化水箱通过第一补水泵向冷却塔补水,

并经过第二水泵向地源侧循环管路补水。

6.根据权利要求1所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,所述汇流调节芯体左侧设置有汇流左弹簧安装槽,汇流左弹簧安装槽内设置有汇流左弹簧,所述汇流调节芯体右侧设置有汇流右弹簧安装槽,汇流右弹簧安装槽内设置有汇流右弹簧。

7.根据权利要求1‑6任一所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统进行供冷控制的方法,其特征在于,所述方法基于用户侧实时温度的需求变化由控制装置控制流入汇流装置内地热端制冷源流量开度和太阳能端制冷源流量开度以达到对用户侧冷能供给调节控制的方法,该方法包括:依据用户侧室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置接收调控信号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在调控机制内对应的控制指令,控制装置发送控制指令驱动电机带动调节杆以控制汇流装置内的调节芯体运动,以同步调节地热端和太阳能端的制冷源流量开度,促使经流用户侧的混合冷源发生改变,再通过供冷端冷泵循环,从而调控蒸发器端和太阳能制冷系统的供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。

8.根据权利要求7所述的太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,其特征在于,所述调控机制是基于用户侧室内、外温度的变化设定的在多个调控范围内对流入汇流装置内的地热端和太阳能端的制冷源流量进行不同等级的制冷源流量开度同步调控,通过供冷端冷泵循环,从而调控蒸发器端和太阳能制冷系统的供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。

说明书 :

太阳能、地热能综合利用供冷控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及地热能源与太阳能综合利用技术领域,特别是涉及一种太 阳能、地热能综合利用供冷控制方法及系统。

背景技术

[0002] 传统的煤、油、天然气等能源属于不可再生的资源,随着资源的不断 开发利用,新型能源的开发迫在眉睫,新型能源包括风能、地热能、太阳 能等成为未来能源发展的主航道。
[0003] 在新能能源中,太阳能是将光能转换为电能,太阳能应用包括光伏发 电和光伏发热,光伏发电包括光伏电站和分布式发电;供冷模式优点在于 属于清洁能源且储量接近于无限,通过蓄电池组存储技术,可以将电能存 储,并应用在供冷技术中,地热能制冷是以地热蒸汽或地热水为热源提供 的热能为动力,驱动吸收式制冷设备制冷的过程。
[0004] 在已经公开的技术中,也有提出风能、太阳能及地热能进行综合利用 的技术,然而夏季供冷用户侧是随着天气及气温变化而变化,一般夜晚的 温度最低,白天12点至3点区段温度最高,对于不同时间范围需要对供 冷进行调节,或者依据天气的变化进行调节,然而地热是相对恒定的,太 阳能和风能因天气因素具有很大的变数,对于在多种能源综合利用时,对 供冷测的温度调节具有多变性。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种太阳能、地热能综合利用 供冷控制方法及系统。
[0006] 本发明采用的技术方案如下:
[0007] 本发明提供了一种太阳能、地热能综合利用供冷控制系统,包括:
[0008] 用户侧,具有多个用户单元;
[0009] 蒸发器,通过供冷端冷泵循环给用户侧供冷;
[0010] 冷凝器,与蒸发器连接,释放地热源将有机工质输送至蒸发器;
[0011] 汇流装置,输出端与用户侧的输入端连接,输入端与蒸发器的输出端 和太阳能制冷系统分别连接,所述汇流装置内设置有调节芯体,该调节芯 体通过调节杆与电机组件连接;
[0012] 控制装置;
[0013] 依据用户侧室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置接收调控信 号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在调控机 制内对应的控制指令,控制装置发送控制指令驱动电机带动调节杆以控制 汇流装置内的调节芯体运动,以同步调节地热端和太阳能端的制冷源流量 开度,促使经流用户侧的混合冷源发生改变,再通过供冷端冷泵循环,从 而调控蒸发器端供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。
[0014] 优选的,所述地热能供热系统包括:
[0015] 地热井,设置在地热井内的井下换热器,井下换热器中的水经汇流装 置至蒸发器冷却后再经地源侧循环泵流回至地热井内。
[0016] 优选的,所述太阳能制冷系统包括:
[0017] 太阳能电池板,该太阳能电池板经光、电能转换将转换的直流电通过 控制器存储在蓄电池组内,
[0018] 蓄电池组连接逆变器,逆变器将直流电转化为交流电;
[0019] 经逆变器转化的交流电为冷却塔和冰蓄冷装置供电;
[0020] 冷却塔通过电能转化对冷媒水冷却经冰蓄冷装置供给至汇流装置,
[0021] 经用户侧吸热后再经供冷端冷泵流回至冷却塔内。
[0022] 优选的,所述冰蓄冷装置包括冰蓄冷机组、蓄冰槽、第一换热器和第 二换热器;
[0023] 冰蓄冷机组与冷却塔连接,存储冷却塔的冷能;
[0024] 冰蓄冷机组、蓄冰槽、第一换热器依次通过换热介质管道连接构成第 一蓄冷端;冰蓄冷机组和第二换热器通过换热介质管道连接构成第二蓄冷 端;
[0025] 所述换热介质为乙二醇;
[0026] 第一蓄冷端和第二蓄冷端的输出端与所述汇流装置的输入端连接。
[0027] 优选的,还包括补水系统,
[0028] 该补水系统包括:
[0029] 软化水设备,一端接入自来水管路,另一端与软化水箱连接,
[0030] 所述软化水箱通过第一补水泵向冷却塔补水,
[0031] 并经过第二水泵向地源侧循环管路补水。
[0032] 优选的,所述汇流装置包括:
[0033] 汇流壳体;
[0034] 汇流壳体的内部为一汇流调节腔,在汇流调节腔内设置有汇流调节芯 体,[0035] 所述汇流调节芯体将汇流调节腔分成两个密闭的汇流左区和汇流右 区,
[0036] 在汇流左区一侧的汇流壳体上开设有汇流左进口,
[0037] 在汇流右区一侧的汇流壳体上开设有汇流右进口,以及
[0038] 在汇流调节芯体中间位置且位于汇流左进口、汇流右进口的对侧分别 设置有汇流左出口和汇流右出口,汇流左出口和汇流右出口与汇流接头连 通,所述汇流接头固定在汇流壳体上,汇流接头内设置由两个独立的分管, 便于与分流装置连接。
[0039] 汇流调节杆,一端固定在汇流调节芯体的左侧,另一端穿过汇流壳体 与汇流固定块固定,所述汇流固定块固定在汇流丝杠螺母上,所述汇流丝 杠螺母固定在汇流直线丝杠上,所述汇流直线丝杠固定在汇流电机上;
[0040] 控制装置依据控制指令驱动汇流电机带动汇流直线丝杠转动,以带动 汇流丝杠螺母在汇流直线丝杠上直线运动,汇流丝杠螺母带动汇流调节杆 以控制汇流装置内的汇流调节芯体运动,以同步调节汇流左进口和汇流右 进口的开度。
[0041] 所述汇流调节芯体左侧设置有汇流左弹簧安装槽,汇流左弹簧安装槽 内设置有汇流左弹簧,所述汇流调节芯体右侧设置有汇流右弹簧安装槽, 汇流右弹簧安装槽内设置有汇流右弹簧。
[0042] 所述汇流调节芯体在汇流调节腔内移动时,对汇流左进口/汇流右进 口进行遮挡或让开形成降低流量和增加流量。
[0043] 本发明还提供了太阳能、地热能综合利用供冷控制方法,是基于用户 侧实时温度的需求变化由控制装置控制流入汇流装置内地热端制冷源流 量开度和太阳能端制冷源流量开度以达到对用户侧冷能供给调节控制的 方法,该方法包括:
[0044] 依据用户侧室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置接收调控信 号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在调控机 制内对应的控制指令,控制装置发送控制指令驱动电机带动调节杆以控制 汇流装置内的调节芯体运动,以同步调节地热端和太阳能端的制冷源流量 开度,促使经流用户侧的混合冷源发生改变,再通过供冷端冷泵循环,从 而调控蒸发器端供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。
[0045] 优选的,所述调控机制是基于用户侧室内、外温度的变化设定的在多 个调控范围内对流入汇流装置内的地热端和太阳能端的制冷源流量进行 不同等级的制冷源流量开度同步调控,通过供冷端冷泵循环,从而调控蒸 发器端供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。
[0046] 本发明提供了一种利用太阳能和地热能进行综合利用供冷的形式,其 可以依据采集到的用户侧的室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置 接收调控信号并加载调控机制,发送控制指令驱动电机带动调节杆以控制 汇流装置内的调节芯体运动,以同步调节蒸发器端和太阳能端的制冷源流 量开度,再通过供冷端冷泵循环,从而调控蒸发器端供冷以达到对用户侧 冷能供给的调节控制。
[0047] 在本发明中,地热能作为热源是相对稳定的,因此可以将地热能当成 相对恒定的,通过控制对冷却塔和冰蓄冷装置的温度,以改变冷却塔和冰 蓄冷装置作为冷源为主进行调控,来提供相对稳定的供冷。

附图说明

[0048] 以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释,并不用于限定本发明的 范围,其中:
[0049] 图1:本发明中系统的框架原理示意图;
[0050] 图2:本发明中冷却塔、冰蓄冷装置连接示意图;
[0051] 图3:本发明中汇流装置的结构示意图;
[0052] 图中:100‑地热井,101‑地源侧循环泵,102‑冷却塔,103‑冷凝器, 104‑蒸发器,105‑供冷端冷泵,106‑用户侧,107‑冰蓄冷装置,1071‑冰 蓄冷机组,1072‑换热介质管道,
1073‑第二换热器,1074‑蓄冰槽,1075‑ 第一换热器,108‑逆变器,109‑蓄电池组,110‑太阳能电池板,111‑压力 表,2‑汇流装置,200‑汇流壳体,201‑汇流左出口,202‑汇流接头,203‑ 汇流右出口,204‑汇流右弹簧,205‑汇流右进口,206‑汇流调节芯体,207‑ 汇流左进口,
208‑汇流左弹簧,209‑汇流调节杆,210‑汇流固定块,211‑ 汇流丝杠螺母,212‑汇流直线丝杠,213‑汇流电机,3‑控制装置,4‑补水 系统,400‑第二水泵,401‑软化水箱,402‑软化水设备,403‑第一补水泵。

具体实施方式

[0053] 为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了,以 下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所 描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
[0054] 参照图1至图3,本发明提供了一种太阳能、地热能综合利用供冷控 制方法,是基于用户侧106实时温度的需求变化由控制装置3控制流入汇 流装置2内地热端制冷源流量开度和太阳能端制冷源流量开度以达到对用 户侧106冷能供给调节控制的方法,该方法包括:
[0055] 依据用户侧室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置3接收调控 信号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在调控 机制内对应的控制指令,控制装置3发送控制指令驱动汇流电机213带动 汇流调节杆209以控制汇流装置2内的汇流调节芯体206运动,以同步调 节地热端和太阳能端的制冷源流量开度,促使经流用户侧的混合冷源发生 改变,再通过供冷端冷泵105循环,从而调控蒸发器端104供冷以达到对 用户侧冷能供给的调节控制。
[0056] 在上述中,所述调控机制是基于用户侧室内、外温度的变化设定的在 多个调控范围内对流入汇流装置内的地热端和太阳能端的制冷源流量进 行不同等级的制冷源流量开度同步调控,通过供冷端冷泵循环,从而调控 蒸发器端供冷以达到对用户侧冷能供给的调节控制。
[0057] 在上述中,用户侧106室内、外温度的变化可以利用温度传感器测得, 本发明实施时,可以根据室内、外温度传感器求得的平均值作为基准参考。 当然也可以依据温度传感器测得的用户侧106入户时供冷温度和入户后回 流的回流温度以及室外温度来作为温度采集点。基于哪种方式,本发明不 做限制。
[0058] 在上述方法中,具体为:通过上述由温度传感器测得的温度变化,控 制装置3以温度变化推算基准参考,依据基准参考形成调控信号,控制装 置3依据调控信号在调控机制中选择对应的预设调节方案,调控机制是根 据室内外温度变化设定的不同等级的调控方案,比如,当室内温度高于设 定的舒适值(一般室内温度18℃为舒适下限,室内温度16℃为供温下限, 室内温度20‑24℃为最佳舒适温度区,室内温度26℃为舒适上限,室内温 度28℃为供温上限)时,比如室内平均温度临界26℃,此时,若要达到 最佳舒适区域,在不考虑天气和外部气温的条件下,则需要调控流入汇流 装置2内地热端和太阳能端的制冷源流量开度的比例。
[0059] 需要指出的是,地热能作为热源是非常稳定的,其不会因天气和气温 的变化发生改变,因此,在调控时,地热能作为热源可以设定成一个定值 区间。在不考虑天气和外部气温的条件下,优先调控以太阳能端的制冷源 流量开度。
[0060] 以太阳能端作为制冷源进行优先调控时,可以为下面的两种情形。
[0061] 第一种,设定流入汇流装置2内地热端和太阳能端的制冷源流量开度 的比例恒定,比如地热端:太阳能端为2:1,要进行降温时,只需要调节 以太阳能端的制冷源温度,在本发明中,是对第一蓄冷端和第二蓄冷端的 温度调节。
[0062] 第二种,设定流入汇流装置2内蒸发器103和太阳能端的制冷源温度 恒定,比如蒸发器103端平均温度30℃:太阳能端平均温度10℃,如果 要达到室内温度舒适值,则入户时温度保持在20℃‑24℃之间才能达到使 得室内温度的效果。此时,需要调节流入汇流装置2内蒸发器103端和太 阳能端的制冷源流量开度的比例。基于上述所述,可设定调控机制,并将 调控机制存储在控制装置3。
[0063] 除上述的调节情形之外,还包括第三种调节情形,第三种调节情形是 第一种和第二种兼具的动态调节。由于上述指出,在不考虑天气和外部气 温的条件下,第一种和第二种是比较容易实现的手段,但是,每一天的天 气不同,每一天不同时段的室外温度也不同,因此影响室外温度、太阳能 端的发电状况。第三种情形是基于影响室外温度、太阳能端的发电状况下, 根据太阳能端供电量的大小,设定的动态调节。
[0064] 根据经验、实践测量以及太阳能装瓦情况,可以得到太阳能端每天平 均发电量的上限和下限值,据此可以得出作用在真空锅炉上每天输出制冷 源流量的上限和下限,考虑到这些因素后,即可设定调控机制,并将调控 机制存储在控制装置3。
[0065] 本发明提供了一种利用太阳能和地热能进行综合利用供暖的形式,其 可以依据采集到的用户侧106的室内、外温度的变化获取调控信号,控制 装置3接收调控信号并加载调控机制,发送控制指令驱动汇流电机213带 动驱动调节杆209以控制汇流装置2内的汇流调节芯体206运动,以同步 调节地热端和太阳能端的制冷源流量开度,促使经流蒸发器内的混合热源 发生改变,再通过供冷端冷泵105循环,从而调控蒸发器104端供冷以达 到对用户侧106冷能供给的调节控制。
[0066] 为了便于上述控制方法的实施,本发明还提供了一种太阳能、地热能 综合利用供冷控制系统,包括:
[0067] 用户侧106,具有多个用户单元;
[0068] 蒸发器104,通过供冷端冷泵105循环给用户侧供冷;
[0069] 冷凝器103,与蒸发器104连接,释放地热源将有机工质输送至蒸发 器;
[0070] 汇流装置2,输出端与用户侧106的输入端连接,输入端与蒸发器104 的输出端和太阳能制冷系统分别连接,所述汇流装置2内设置有汇流调节 芯体206,该汇流调节芯体206通过调节杆与电机组件连接;
[0071] 以及控制装置3;
[0072] 依据用户侧106室内、外温度的变化获取调控信号,控制装置3接收 调控信号并加载调控机制,基于所述调控机制,判断模块判断调控信号在 调控机制内对应的控制指令,控制装置3发送控制指令驱动电机带动调节 杆以控制汇流装置2内的调节芯体运动,以同步调节蒸发器104端和太阳 能端的制冷源流量开度,再通过供冷端冷泵105循环,从而调控冷凝器104 端供冷以达到对用户侧热能供给的调节控制。
[0073] 在上述中,所述地热能供热系统包括:
[0074] 地热井100,设置在地热井100内的井下换热器,井下换热器中的水 经汇流装置2至蒸发器103冷却后再经地源侧循环泵101流回至地热井100 内。
[0075] 在上述中,所述太阳能制冷系统包括:
[0076] 太阳能电池板110,该太阳能电池板110经光、电能转换将转换的直 流电通过控制器存储在蓄电池组109内,
[0077] 蓄电池组109连接逆变器108,逆变器108将直流电转化为交流电;
[0078] 经逆变器108转化的交流电为冷却塔102和冰蓄冷装置107供电;
[0079] 冷却塔102通过电能转化对冷媒水冷却经冰蓄冷装置107供给至汇流 装置2,[0080] 经用户侧106吸热后再经供冷端冷泵105流回至冷却塔102内。
[0081] 在上述中,冰蓄冷装置包括冰蓄冷机组1071、换热介质管道1072、 蓄冰槽1074、第一换热器1075和第二换热器1073;
[0082] 冰蓄冷机组1071与冷却塔102连接,存储冷却塔102的冷能;
[0083] 冰蓄冷机组1071、蓄冰槽1074、第一换热器1075依次通过换热介质 管道1072连接构成第一蓄冷端;冰蓄冷机组1071和第二换热器1073通 过换热介质管道1072连接构成第二蓄冷端;
[0084] 所述换热介质为乙二醇;
[0085] 第一蓄冷端和第二蓄冷端的输出端与所述汇流装置2的输入端连接。
[0086] 其中,第一换热器为水‑水换热器,第二换热器为乙二醇‑水换热器。
[0087] 最终冰蓄冷基本形式如下:
[0088] (1)采用主机上游串联系统
[0089] 该形式主机进、出水温度较高,运行效率较高,同时可轻松实现主机 优先、融冰优先控制的控制策略。
[0090] (2)融冰方式为外融冰
[0091] 外融冰方式直接采用蓄冰槽内的水作为取冷介质,冰是从冰柱外表面 开始向内融化,直接接触冷却,其取冷效率更高,取冷温度更低,融冰能 耗小,水温可长时间保持在0℃~2℃,取冷过程更为平稳,适用于蓄冰规 模较大的工程。
[0092] (3)蓄冷容量按部分蓄冷设计
[0093] 部分蓄冷系统的蓄冰装置只承担部分空调冷负荷,双工况主机在夜间 电力低谷期制冰储存部分冷量,在白天空调冷负荷一部分蓄冰装置承担, 另一部分由双工况主机运行空调工况提供。
[0094] 这种方式充分利用了双工况主机,使得蓄冰装置的设计容量大大减 小,系统初投资也降低到合理的范围,在全生命周期取得可观经济效益的 同时,拥有令人满意的投资回报期,是目前大多数项目的首选。
[0095] 实际项目的设计中,蓄冰量的选择还需要考虑系统初投资预算、机房 可用空间、建筑功能特性及年负荷曲线等客观条件。一般项目设计中,蓄 冰量约为总冷量的25~40%时,拥有最佳的投资回报。
[0096] 系统主要参数
[0097] 项目峰谷电价根据能源贸易区地块执行,如下表所示:
[0098]
[0099] 根据公建筑作息时间,供冷时间由7:00~19:00共12h,夜间蓄冰时 间为23:00~07:00共8h。
[0100] (1)双工况主机选择
[0101] 本项目采用部分蓄冷模式,制冷机选型及蓄冰装置选型计算依据如  下:
[0102] qc:蓄冷工况制冷机制冷量,(kW);
[0103] Qs:日蓄冷量,(kWh);
[0104] n1:夜间制冷机在制冰工况下运行的小时数(h);
[0105] Cf:制冷机制冰时制冷能力的变化率,即实际制冷量与标定制冷量的 比值,一般取0.6~0.7;
[0106] n2:白天制冷机在空调工况下的运行小时数(h)。
[0107] 根据本项目实际情况,夜间制冰为8h,白天空调工况为12h,制冷机 折算系数取0.65,本项目蓄冰量取日总冷量的30%时,则蓄冰量量为 432205.68kWh。根据上述计算公式,所需双工况主机总容量为25128.3kW。 选择3台空调工况制冷量2500RT(8750kW)双工况制冷机。
[0108] (2)蓄冰槽选型
[0109] 目前常见的蓄冰装置有冰盘管、冰球、冰板等蓄冰设备,目前使用最 为广泛的是冰盘管,盘管有钢制盘管及塑料制盘管两种。钢制冰盘管均为 工厂制作,整体安装工序少,安装方便,单位面积换热效率最高。其具有 管径大,乙二醇溶液使用量小,融冰速率均匀等特点。夜间蓄冰8h计算, 蓄冰容量为39000RTh。
[0110] 在上述中,还包括补水系统4,
[0111] 该补水系统4包括:
[0112] 软化水设备402,一端接入自来水管路,另一端与软化水箱401连接,
[0113] 所述软化水箱401通过第一补水泵403向冷却塔补水,
[0114] 并经过第二水泵400向地源侧循环管路补水。
[0115] 参照图3,所述汇流装置2包括:
[0116] 汇流壳体200;
[0117] 汇流壳体200的内部为一汇流调节腔,在汇流调节腔内设置有汇流调 节芯体206,[0118] 所述汇流调节芯体206将汇流调节腔分成两个密闭的汇流左区和汇流 右区,[0119] 在汇流左区一侧的汇流壳体上开设有汇流左进口207,
[0120] 在汇流右区一侧的汇流壳体上开设有汇流右进口205,以及
[0121] 在汇流调节芯体206中间位置且位于汇流左进口、汇流右进口的对侧 分别设置有汇流左出口201和汇流右出口203,汇流左出口201和汇流右 出口203与汇流接头202连通,所述汇流接头固定在汇流壳体上,接头202 内设置由两个独立的分管,便于与分流装置5连接。
[0122] 汇流调节杆209,一端固定在汇流调节芯体206的左侧,另一端穿过 汇流壳体200与汇流固定块210固定,所述汇流固定块210固定在汇流丝 杠螺母211上,所述汇流丝杠螺母211固定在汇流直线丝杠212上,所述 汇流直线丝杠212固定在汇流电机213上;
[0123] 控制装置3依据控制指令驱动汇流电机213带动汇流直线丝杠212转 动,以带动汇流丝杠螺母211在汇流直线丝杠212上直线运动,汇流丝杠 螺母211带动汇流调节杆209以控制汇流装置2内的汇流调节芯体206运 动,以同步调节汇流左进口207和汇流右进口205的开度。
[0124] 具体的,汇流左进口207与蒸发器104的输出端连接,汇流右进口205 与第一蓄冷端和第二蓄冷端连接。汇流左出口201和汇流右出口203均与 用户侧106连接。
[0125] 所述汇流调节芯体206左侧设置有汇流左弹簧安装槽,汇流左弹簧安 装槽内设置有汇流左弹簧208,所述汇流调节芯体右侧设置有汇流右弹簧 安装槽,汇流右弹簧安装槽内设置有汇流右弹簧204,一方面增加了汇流 调节芯体206移动的稳定性,另一方面,当一个运动冲程结束后,便于汇 流调节芯体206回位居中。
[0126] 所述汇流调节芯体206在汇流调节腔内移动时,对汇流左进口/分流 右进口进行遮挡或让开形成降低流量和增加流量。
[0127] 以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽 性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范 围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更 都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原 理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术 人员能理解本文披露的各实施例。