一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法

技术领域

本发明属于暖通空调领域，具体地说是一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法。

背景技术

蓄冷技术可充分利用峰谷电价差，在谷电时段进行蓄冷，在白天高峰用冷时段进行释冷调峰，既可减少电制冷主机装机容量，平衡电力负荷，也可以减少用能成本。蓄冷技术包括冰蓄冷技术和水蓄冷技术。冰蓄冷技术主要用乙二醇溶液将水制冰，利用冰的相变潜热进行冷量的储存。蓄冰槽一般较水蓄冷槽占地面积小，但冰蓄冷主机制冰效率低。大型区域供冷系统为提升系统蓄冷量，常常同时设置冰蓄冷系统和水蓄冷系统。虽然水蓄冷技术主机效率高，但只能储存水的显热，由于水的蓄能密度低，故所需水槽占地面积大，增加初投资。

综上，因此本发明提供了一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法，以解决现有技术中对于规模较大且复杂的区域供冷冰蓄冷系统，为提高蓄冷量，而同时设置水蓄冷系统，增加了系统初投资及系统复杂性等问题。

一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法，包括以下步骤：

步骤一：蓄冰槽初步降温；

步骤二：蓄冰槽蓄冰；

步骤三：用户消防水池蓄冷；

步骤四：供冷管网蓄冷；

步骤五：供冷管网释冷；

步骤六：用户消防水池释冷；

步骤七：蓄冰槽释冷。

进一步的，所述冰蓄冷系统包括如下设备：双工况冷水机组、蓄冰盘管、供冷板换、融冰板换、用户供冷板换、用户释冷板换和用户消防水池。

进一步的，所述步骤一中，蓄冰槽内安装有蓄冰盘管，双工况冷水机组提供0℃的乙二醇溶液到蓄冰槽的蓄冰盘管内，经过蓄冰盘管换热后，使得蓄冰槽内的低温水进一步降温结冰，储存冷量。

进一步的，所述步骤二中，双工况冷水机组提供-5℃的乙二醇溶液至蓄冰槽内的蓄冰盘管中，经过蓄冰盘管换热后，使得蓄冰槽内的低温水进一步降温结冰，储存冷量。

进一步的，所述步骤三中，双工况冷水机组提供2℃的乙二醇溶液，经过供冷板换换热后，提供4℃的冷冻水，并通过供冷管网进入到用户的消防水池蓄冷，储存冷量。

进一步的，所述步骤四中，双工况冷水机组提供2℃的乙二醇溶液，经过供冷板换换热后，提供4℃的冷冻水，并利用供冷管网内的水容量蓄冷，储存冷量。

进一步的，所述步骤五中，释放供冷管网内储存的冷量，向用户供冷板换换热后，至用户空调末端制冷，同时，监测用户供冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，进入步骤六，低于最大供冷温度时，重复当前步骤。

进一步的，所述步骤六中，释放用户消防水池内储存的冷量，向用户释冷板换提供冷冻水，经用户释冷板换换热后，至用户空调末端制冷，同时，监测用户释冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，进入步骤七，低于最大供冷温度时，重复当前步骤。

进一步的，所述步骤七中，释放蓄冰槽内储存的冷量，经融冰板换换热后，通过供冷管网，向用户供冷板换提供冷冻水，经用户供冷板换换热后，至用户空调末端制冷，同时监测用户供冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，结束释冷，并待夜间谷电价时重新开始蓄冷过程，低于最大供冷温度时，重复当前步骤。

一种冰蓄冷系统，包括集中能源站和用户建筑，所述蓄冰盘管设置于蓄冰槽内，所述双工况冷水机组、蓄冰槽、供冷板换和融冰板换均位于集中能源站内，所述用户供冷板换、用户释冷板换和用户消防水池位于用户建筑内，所述集中能源站与用户建筑通过供冷管网连接，且集中能源站可与多个用户建筑连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过蓄冰时，首先预冷蓄冰槽，再进一步降温蓄冰，提升了双工况主机蓄冰时的主机效率；并利用用户消防水池和供冷管网进行水蓄冷，提升了系统的蓄冷量且不额外增加集中能源站的占地面积，减小能源站的初投资；将用户平时闲置的消防水池用于蓄冷，可节省能源站投资和空间，且低温流水不易腐败，更有利于用户消防。本方法具有极高的应用和推广价值，提高冰蓄冷系统蓄冷量，并控制系统的初投资、保证系统运行的经济性。

附图说明

图1是本发明系统示意图；

图2是本发明方法流程图。

图中：

1、双工况冷水机组；2、蓄冰槽；3、蓄冰盘管；4、供冷板换；5、融冰板换；6、供冷管网；7、用户供冷板换；8、用户消防水池；9、用户释冷板换；V1～V12、电动切换阀门；P1为乙二醇泵；P2～P7、循环水泵

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例：

如图1-2所示，本发明提供一种提高冰蓄冷系统蓄冷量的优化控制方法，包括以下步骤：

步骤一：蓄冰槽初步降温，蓄冰槽内安装有蓄冰盘管，双工况冷水机组提供0℃的乙二醇溶液到蓄冰槽的蓄冰盘管内，经过蓄冰盘管换热后，使得蓄冰槽内的低温水进一步降温结冰，储存冷量；

其中，V1～V2开启，其余电动切换阀关闭，蓄冰槽内的温度降至0℃左右。

步骤二：蓄冰槽蓄冰，双工况冷水机组提供-5℃的乙二醇溶液至蓄冰槽内的蓄冰盘管中，经过蓄冰盘管换热后，使得蓄冰槽内的低温水进一步降温结冰，储存冷量；

其中，V1～V2开启，其余电动切换阀关闭，当蓄冰槽内达到最大蓄冷量的时候，进入步骤三。

步骤三：用户消防水池蓄冷，双工况冷水机组提供2℃的乙二醇溶液，经过供冷板换换热后，提供4℃的冷冻水，并通过供冷管网进入到用户的消防水池蓄冷，储存冷量；

其中，V3～V4、V10～V11开启，其余电动切换阀关闭，当用户消防水池达到最大蓄冷量的时候，进入步骤四。

步骤四：供冷管网蓄冷，双工况冷水机组提供2℃的乙二醇溶液，经过供冷板换换热后，提供4℃的冷冻水，并利用供冷管网内的水容量蓄冷，储存冷量；

其中，V3～V4、V8～V9和V12开启，其余电动切换阀关闭，当供冷管网达到最大蓄冷量时，结束蓄冷。

步骤五：供冷管网释冷，释放供冷管网内储存的冷量，释放用户消防水池内储存的冷量，向用户供冷板换换热后，至用户空调末端制冷，当用户消防水池储存的冷量不断释放，所提供的冷冻水温度也将上升，监测用户供冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，进入步骤六，低于最大供冷温度时，重复当前步骤；

其中，昼间用户开始用冷时，进入步骤五，V7～V9和V12开启，其余电动切换阀关闭。

步骤六：用户消防水池释冷，释放用户消防水池内储存的冷量，向用户释冷板换提供冷冻水，经用户释冷板换换热后，至用户空调末端制冷，当用户消防水池储存的冷量不断释放，所提供的冷冻水温度也将上升，此时监测用户释冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，进入步骤七，低于最大供冷温度时，重复当前步骤；

其中，V1～V12全部关闭。

步骤七：蓄冰槽释冷，释放蓄冰槽内储存的冷量，经融冰板换换热后，通过供冷管网，向用户供冷板换提供冷冻水，经用户供冷板换换热后，至用户空调末端制冷，当蓄冰槽储存的冷量不断释放，所提供的冷冻水温度也将上升，此时监测用户供冷板换一次侧供冷温度，当达到最大供冷温度时，表示所储存的冷量已无法满足用户空调末端制冷要求，结束释冷，并待夜间谷电价时重新开始蓄冷过程，低于最大供冷温度时，重复当前步骤；

其中，V5～V6和V8～V9开启，其余电动切换阀关闭。

步骤一至步骤四为蓄冷过程，于夜间谷电价时进行；步骤五至七为释冷过程，于昼间峰电价时进行；

冰蓄冷系统由如下设备组成：双工况冷水机组、蓄冰盘管、供冷板换、融冰板换、用户供冷板换、用户释冷板换、用户消防水池；其中，蓄冰盘管设置于蓄冰槽内，双工况冷水机组、蓄冰槽、供冷板换、融冰板换位于集中能源站内，用户供冷板换、用户释冷板换、用户消防水池位于用户建筑内；集中能源站与用户建筑通过供冷管网连接，且能源站可与多个用户建筑连接。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。