专利名称：谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水蓄能空调系统技术领域，尤其是一种利用既有空调水系统作为蓄能装置的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调。
背景技术：
水蓄能是以水作为蓄能介质，将冷、热量以冷、热水的方式蓄存在水箱内的一种空调系统。这种蓄能方式可以使用常规空调制冷机组蓄冷，冬季还可蓄热，适宜于既制冷又取暖的空调热泵机组。目前，水蓄能空调多采用水池、蓄水槽、蓄水罐等作为蓄能装置。然而这些蓄能装置不但投资高而且较大的占地面积也使它的使用受到了制约。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调。将水蓄能技术与空调水系统有机地结合起来构成的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调不仅解决了独立设置蓄能装置的高投资、占地大问题，而且还解决了一些公共建筑(如办公楼、商业建筑、酒店等)晚上冷负荷较小，有时难以达到制冷主机的最小开机负荷，即使负荷稍微大一些时也是勉强达到开机负荷，并会出现频繁启停或大马拉小车的现象，造成主机运行效率低、各功能房间温度波动大舒适感差、主机制冷效率下降、故障频发的问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:谷值负荷冷冻(却) 水系统蓄能空调，包括热泵机组、用户侧循环水泵、用户侧分集水器、末端风机盘管、用户侧供回水管网、蓄能循环水泵、电动二通阀、电磁开关、闸阀及冷热源侧循环管路与设备等。所述末端风机盘管通过末端支管与用户侧供回水管网连接，且在所述末端风机盘管的供水支管上设有电动二通阀，所述电动二通阀设有时间控制器，时间控制器与空调的温度控制器相连接。每个水平供回水管路的最末端设置旁通管，所述旁通管上设有电磁开关并与水平供、回水干管相连接。冷(热)水流经末端风机盘管后通过用户侧回水管网汇集到与其相连的集水器，在所述集水器与回水干管的接入口处设置闸阀或电磁开关。集水器中的回水通过与之相连的管道输送到用户侧循环水泵，并经过泵的加压后回到热泵机组进行冷却或加热。在所述集水器的出口管段设置电磁开关，所述电磁开关与中央空调液体供应系统的主控制系统相连或者独立控制。所述被热泵机组冷却或加热的循环水通过管道输送到用户侧分水器，并经由分水器均分到所有供水干管，在所述分集水器连接管的进、出口处都设置有闸阀。所述供水管网将冷冻(热)水输送到每一个末端风机盘管，即完成空调水系统正常工况下的循环。针对上述技术问题，本实用新型的发明人设计了两种不同的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，二者技术方案有所不同，下面将分述两种技术方案。末端分散型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，所述系统除上述技术特征外，还设置了蓄能循环泵。所述蓄能循环水泵设置在分水器与集水器之间，并通过管道将其连接。在所述管路与用户侧集水器连接的出口处设置电磁开关，所述电磁开关与中央空调液体供应系统的主控制系统相连或者独立控制。并在所述管路与用户侧分水器连接的入口处设置闸阀。在晚上谷值负荷时，系统中绝大部分末端风机盘管停止运行，所述末端供水支管上的电动二通阀关闭。所述热泵机组停机、用户侧循环水泵停转，并通过电磁开关关断用户侧循环水泵入口管段，开通蓄能循环水泵入口处的管段。启动所述蓄能循环水泵，停机后空调水系统中所贮存的冷(热)水将被送到各个仍在运行的末端风机盘管来进行制冷或供热。如果停机后所述系统中蓄能不足，将关闭蓄能循环水泵环路，并启动用户侧循环水泵和热泵机组，开启相应电磁开关对系统同时进行蓄能及供能。所述蓄能的时间将根据建筑负荷特性进行调节控制。末端集中型谷值负荷冷冻(却)水系统畜能空调，所述末端集中型系统，其晚上谷值负荷时所需运行风机盘管都在一个供回水回路上，而其他供回水回路上的风机盘管都停止运行。所述系统除上述技术特征外，还设置了蓄能循环泵。蓄能循环水泵设置在所述末端停运的回路的回水干管与集中负荷回路的供水干管之间，并通过管道将其连接。在所述管路与末端停运回路回水干管连接的出口处设置电磁开关，所述电磁开关与中央空调液体供应系统的主控制系统相连或者独立控制。并在所述管路与集中负荷回路的供水干管的入口处设置闸阀。在所述用户侧分集水器之间设置旁通管，并在其上设有电磁开关，所述电磁开关在系统正常工况下处于关闭状态。在晚上谷值负荷时，系统中绝大部分末端风机盘管停止运行，所述末端供水支管上的电动二通阀关闭。所述热泵机组停机、用户侧循环水泵停转，并通过电磁开关关断用户侧循环水泵入口及末端停运回路回水干管管段，开通蓄能循环水泵入口处及所述分集水器之间旁通管管段。启动所述蓄能循环水泵，停机后空调水系统中所贮存的冷(热)水将被送到各个仍在运行的末端风机盘管来进行制冷或供热。如果停机后所述系统中蓄能不足，将关闭蓄能循环水泵环路，并启动用户侧循环水泵和热泵机组，开启相应电磁开关对系统同时进行蓄能及供能。所述蓄能的时间将根据建筑负荷特性进行调节控制。与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果:建造成本低、占地空间小、结构简单、运行经济节能、管理方便、通过对系统中相应电磁开关控制可实现正常运行工况、晚上谷值负荷放能工况、晚上谷值负荷蓄能及供能工况的转换并适合于存在上述技术问题的既有建筑·空调系统的改造工程。
图1是本实用新型末端分散型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调原理图示意图。图2是本实用新型末端集中型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调原理图示意图。图3是本实用新型异程式末端结构示意图。图4是本实用新型同程式末端结构示意图。图中1.末端风机盘管，2.热泵机组，3.用户侧循环水泵，4.用户侧集水器，5.用户侧分水器，6.蓄能循环水泵，7.电磁开关，9.电动二通阀，16.末端停运供回水回路，19.集中负荷供回水回路,20.闸阀。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。实施例1如图1所示，本实用新型实施例一为末端分散型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，在系统按正常工况运行时，建筑中绝大多数末端风机盘管I都在使用运行中，其供水支管上的电动二通阀9由时间控制器与空调的温度控制器来控制它的启闭，在系统正常运行工况下此电动二通阀9 一般处于开启状态。此时冷(热)水流经末端风机盘管I制冷、供热后将通过回水管网22汇集到用户侧集水器4，再通过用户侧循环水泵3的加压送到热泵机组2进行冷却或加热。被热泵机组2冷却或加热的循环水通过管道输送到用户侧分水器5，并经由分水器5均分到所有供水管路21，并最终由供水管网21将冷冻(热)水输送到每一个末端风机盘管1，即完成空调水系统正常工况(亦即蓄能工况)下的循环。在该工况下，图1中所示所有闸板阀及电磁开关7都处于开启状态，回路末端旁通管上的电磁阀10及蓄能循环 水泵6入口前的电磁开关8处于关闭状态，蓄能循环水泵6处于停转状态。在晚上下班谷值负荷时，系统中绝大部分末端风机盘管I停止运行，所述末端供水支管上的电动二通阀9关闭。此时热泵机组2停机、用户侧循环水泵3停转。用户侧循环水泵入口前的电磁开关7关闭，回路末端旁通管上的电磁阀10及蓄能循环水泵6入口前的电磁开关8开启，蓄能循环水泵6开始运转。则停机后空调水系统中所贮存的冷(热)水将被送到各个仍在运行的末端风机盘管I来进行制冷或供热。如果停机后空调水系统中蓄存的冷(热)量不能满足谷值负荷制冷(供热)的需求，则停止蓄能循环水泵6并关闭电磁开关
8。同时启动用户侧循环水泵3和热泵机组2，开启电磁开关7，对空调水系统进行蓄能并为运行末端供能。所述蓄能及放能的时间将根据建筑负荷特性及空调水系统有效容水量、蓄能量进行调节控制。实施例2如图2所示，本实用新型实施例二提供的末端集中型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调与实施例一中的技术方案大体形同，其区别在于:实施例二晚上谷值负荷时所需运行风机盘管都在一个供回水回路上，而其它供回水回路上的风机盘管都停止运行。分集水器之间设置了旁通管，其上设有电磁开关15 ;蓄能循环水泵6设置在晚上谷值负荷末端风盘不运行环路16、17、18的回水干管与集中负荷回路19的供水干管之间；供回水环路16、17、18的回水干管与集水器连接入口处设置电磁开关14，蓄能循环水泵入口前与环路16、17、18对应的管段上设有电磁开关11、12、13。在系统按正常工况运行时，图2中所示所有闸板阀及电磁开关7、14都处于开启状态，回路末端旁通管上的电磁阀10、蓄能循环水泵6入口前的电磁开关11、12、13及旁通管上电磁开关15都处于关闭状态。在晚上下班谷值负荷时，系统中供回水回路16、17、18上的末端风机盘管I停止运行，所述末端供水支管上的电动二通阀9关闭。此时热泵机组2停机、用户侧循环水泵3停转。用户侧循环水泵入口前的电磁开关7及回路16、17、18回水干管上的电磁开关14关闭，回路末端旁通管上的电磁阀10、蓄能循环水泵入口前的电磁开关11、12、13及旁通管上电磁开关15开启(电磁开关
11、12、13的开启数量可根据负荷特性及各供回水环路有效容水量、蓄能量进行调节)。蓄能循环水泵6开始运转，停机后空调水系统中所贮存的冷(热)水将被送到供回水环路19上的末端风机盘管I来进行制冷或供热。如果停机后空调水系统中蓄存的冷(热)量不能满足谷值负荷制冷(供热)的需求，则停止蓄能循环水泵6并关闭电磁开关11、12、13、15。同时启动用户侧循环水泵3和热泵机组2，开启电磁开关7、14，对空调水系统进行蓄能并为运行末端供能。所述蓄能及放能的时间将根据建筑负荷特性及空调水系统有效容水量、蓄能量进行调节控制。·
权利要求1.谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，包括热泵机组、用户侧循环水泵、用户侧分集水器、末端风机盘管、用户侧供回水管网、闸阀及冷热源侧循环管路，其特征在于:蓄能循环水泵设置在用户侧分集水器、集中负荷供回水回路供水干管与末端风盘不运行回路回水干管之间，在每个水平供回水回路的末尾连接旁通管并在旁通管上设置电磁开关，在蓄能循环水泵、用户侧循环水泵入口管段以及每个参与到蓄能循环的回水干管上设置电磁开关，以空调水系统管网作为蓄能装置。
2.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述蓄能循环水泵设置在末端分散型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调的用户侧分集水器之间，并通过管道与分集水器连接。
3.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述蓄能循环水泵设置在末端集中型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调的集中负荷供回水回路供水干管与末端风盘不运行回路回水干管之间，并通过管道与分集水器连接。
4.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述末端风机盘管的供水支管上设置电动二通阀，并在电动二通阀上设置时间控制器，时间控制器与空调的温度控制器相连接。
5.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关设置在每个水平供回水回路的末尾，并通过旁通管连到供、回水管上。
6.根据权利要求 1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关设置在用户侧循环水泵入口管段上。
7.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关设置在蓄能循环水泵入口与集水器、回水干管之间的管段上。
8.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关设置在末端集中型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调的末端风盘不运行回路回水干管与集水器的连接入口段。
9.根据权利要求1所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关设置在末端分散型谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调的用户侧分、集水器之间，并通过旁通管与分集水器连接。
10.根据权利要求1或6或7或8或9所述的谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，其特征在于:所述电磁开关与中央空调液体供应系统的主控制系统相连或者独立控制。
专利摘要本实用新型公开了一种谷值负荷冷冻(却)水系统蓄能空调，它包括由热泵机组、用户侧循环水泵、用户侧分集水器、末端风机盘管、电动二通阀、闸阀等设备通过用户侧供回水管网组成的传统空调系统。并在此基础上增置了蓄能循环水泵、电磁开关等设备并通过辅助管路与传统空调系统相结合构成了谷值负荷空调水系统蓄能空调系统。通过对系统中相应电磁开关的控制，可实现正常运行工况、晚上谷值负荷放能工况、晚上谷值负荷蓄能及供能工况的转换。本实用新型不仅解决了办公、商业等建筑晚上谷值负荷时的供能问题，而且建造成本低、占地空间小、结构简单、运行经济节能、管理方便并适合于存在上述技术问题的既有建筑空调系统的改造工程。
文档编号F24F11/02GK203132032SQ201320113268
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者刘峰, 刁乃仁, 王方琳 申请人:山东建筑大学