[發(fā)明專利]一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211630258.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116025973A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖興中;王釗;鄒玉進(jìn);張欣欣;蘇鶴陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00
• 代理公司: 廣州君策達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44749
• 代理人: 陳宏升

本發(fā)明公開(kāi)了一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷方法及系統(tǒng)，所述方法通過(guò)三段式換熱方法，依次從蓄冰裝置中提取了低溫段空調(diào)冷凍水(可直接提供至建筑空調(diào)供水，溫度不高于空調(diào)供水)、中溫段空調(diào)冷凍水(作為空調(diào)回水的預(yù)冷卻用水，溫度不高于空調(diào)回水)，以及高溫段空調(diào)冷水(溫度高于空調(diào)回水而無(wú)法利用至空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，可作為冷卻水再冷卻用)，從而充分提取蓄冰裝置內(nèi)冷量，并杜絕“萬(wàn)年冰”，解決了內(nèi)融冰及外融冰取冷方式單獨(dú)應(yīng)用時(shí)所存在的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制冷空調(diào)的蓄能領(lǐng)域，特別涉及一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前我國(guó)普遍針對(duì)工商業(yè)用戶實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策，部分省份對(duì)居民也執(zhí)行了分時(shí)電價(jià)。分時(shí)電價(jià)也稱峰谷電價(jià)，是按高峰用電和低谷用電分別計(jì)算電費(fèi)的一種電價(jià)制度。其中，高峰用電一般指用電單位較集中，供電緊張時(shí)的用電，如在白天，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較高；低谷用電一般指用電單位較少、供電較充足時(shí)的用電，如在夜間，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較低。實(shí)行峰谷電價(jià)有利于促使用電單位錯(cuò)開(kāi)用電時(shí)間，充分利用設(shè)備和能源。

為充分利用低谷時(shí)段的電價(jià)優(yōu)惠，降低制冷空調(diào)系統(tǒng)的電費(fèi)，冰蓄冷系統(tǒng)已經(jīng)成為解決夏季空調(diào)峰谷差及降低運(yùn)行費(fèi)用的有效方法之一，并在國(guó)內(nèi)有大量的實(shí)際應(yīng)用。冰蓄冷系統(tǒng)是在夜間利用低谷電價(jià)驅(qū)動(dòng)雙工況冷水機(jī)組及配套水泵、冷卻塔等設(shè)備，通過(guò)制冰的方式，將冷量以潛熱的形式儲(chǔ)存在水池中。白天在電價(jià)平段及峰段時(shí)，主要通過(guò)釋放夜間低谷時(shí)段儲(chǔ)存的冷量來(lái)滿足空調(diào)需求，可以實(shí)現(xiàn)在電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較高的時(shí)段少開(kāi)啟或不開(kāi)啟冷水機(jī)組，達(dá)到降低空調(diào)費(fèi)用的目標(biāo)。

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)多了一套蓄冷設(shè)備，其主要缺點(diǎn)是：土建機(jī)房面積要求較多，其中蓄冰槽還容易出現(xiàn)白天融冰難以完全融化釋冷，出現(xiàn)“萬(wàn)年冰”的情況。

當(dāng)盤(pán)管式蓄冰裝置采用外融冰取冷方式時(shí)，可以獲得較低的冷水溫度，但是在融冰水流程末端等換熱不良部位容易出現(xiàn)難以融化的冰，俗稱“萬(wàn)年冰”的情況。若盤(pán)管式蓄冰裝置采用內(nèi)融冰取冷方式時(shí)，盤(pán)管周邊的冰基本可以全部融化，但是容易取冷的冷水溫度比外融冰高，在融冰后期若冰塊在盤(pán)管周邊破裂后上浮，則換熱將進(jìn)一步惡化，水溫不容易得到設(shè)計(jì)的空調(diào)供水溫度。

另外，盤(pán)管式蓄冰裝置在目前的工程應(yīng)用中，主要是通過(guò)夜間蓄冷白天取冷至空調(diào)冷水的形式，當(dāng)盤(pán)管內(nèi)水溫高于空調(diào)回水時(shí)，蓄冰盤(pán)管將無(wú)法繼續(xù)取冷。當(dāng)夜間蓄冰能力有富裕，無(wú)法充分利用夜間低谷電價(jià)及機(jī)組能力。或次日無(wú)空調(diào)需求的情況時(shí)，蓄存的冷量將直接耗散至環(huán)境浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷方法，該方法通過(guò)梯級(jí)提取蓄冰水池的冷量，將蓄冰水池的水溫提高到設(shè)計(jì)冷凍水溫度以上，可以最大限度利用夜間的低谷電價(jià)，最終提高蓄冰水池的利用效率及系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種盤(pán)管內(nèi)外融冰取冷方法，包括以下步驟：

蓄冰工況下：低谷電價(jià)時(shí)段，開(kāi)啟冷卻塔、冷卻水泵、雙工況冷水機(jī)組、乙二醇泵，由此制取低溫乙二醇溶液，低溫乙二醇溶液進(jìn)入盤(pán)管內(nèi)，降低盤(pán)管外水溫，使得水凍結(jié)至盤(pán)管外圍；

白天融冰工況分為兩種融冰釋冷工況相互配合，分別為外融冰取冷工況及內(nèi)融冰取冷工況：

外融冰取冷工況下：開(kāi)啟冷卻塔、冷卻水泵及雙工況冷水機(jī)組，由此制取低溫乙二醇溶液，低溫乙二醇溶液經(jīng)過(guò)供冷板換換熱后，空調(diào)回水由此冷卻，得到溫度為t10的低溫的空調(diào)冷水；溫度為t10的空調(diào)冷水隨后進(jìn)入蓄冰水池內(nèi)，與盤(pán)管外的冰換熱變成低溫冷凍水，為建筑提供空調(diào)供水；