基于空調系統能效的蓄能系統及其運行方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及中央空調及蓄能技術領域，尤其涉及一種基于空調系統能效的蓄能系統及其運行方法。
【背景技術】
[0002]隨著峰平谷電價政策在全國大范圍內實施，夜間用電低谷時的蓄能技術也是在大范圍的推廣，在城市中既有或新建建筑中央空調系統在設計或使用時，部分區域由于加班或其他負荷需求不大成為設計或使用一個難題。由于該問題會導致中央空調系統特別是系統中的占整個系統用電一半以上的空調機組在運行時由于負載小效率低，繼而使整個系統能效低導致運行的不經濟。
[0003]在夜間系統中的空調機組開啟單獨作為供冷熱源時，通常的做法是整臺空調機組蓄能或者整臺空調機組供能，不能夠讓此臺空調機組的一部分能量蓄存起來，一部分能量供到空調末端。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，其隨著末端負荷的變化而變化，不能夠使主機的效率發揮到最大；其次，若空調機組臺數較少，而負載率又較低，低谷有富余的能量(冷/熱)時，在不新增加空調機組的情況下由于系統管路的限制而不能夠實施蓄能技術，從而限制了其節能的空間。以上所言，現有的蓄能管路系統不僅不能夠最大限度的提升整體空調系統能效，又在一定程度上限制了蓄能技術的推廣。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于，提供一種提高空調機組的運行能效、節約運行費用的基于空調系統能效的蓄能系統及其運行方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種基于空調系統能效的蓄能系統，包括空調機組、一個或多個并聯的空調末端、換熱器、蓄能裝置以及控制裝置；所述空調末端與所述空調機組連接以形成冷熱源循環回路；所述換熱器與所述空調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機組的冷熱源在所述換熱器內進行冷熱交換；所述控制裝置與所述空調機組和換熱器電性連接，以根據所述空調機組負載啟閉所述換熱回路和蓄能回路。
[0006]優選地，所述空調末端的進口端通過進水管道連接所述空調機組的輸出端，所述空調末端的出口端通過回水管道連接所述空調機組的輸入端，從而所述空調機組、進水管道、空調末端和回水管道相連通形成所述冷熱源循環回路；
[0007]所述進水管道上設有控制該進水管道通斷的第一閥門。
[0008]優選地，所述換熱器的一進水端通過進水管道連接所述空調機組的輸出端，所述換熱器的一出水端通過回水管道連接所述空調機組的輸入端，從而所述空調機組、進水管道、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水端上的所述進水管道上設有控制該進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]優選地，該蓄能系統還包括設置在所述冷熱源循環回路、換熱回路上，驅使所述冷熱源在所述冷熱源循環回路、換熱回路流通的空調水栗。
[0011]優選地，該蓄能系統還包括設置在所述蓄能回路上，驅使所述蓄能水在所述蓄能回路流通的蓄放冷水栗。
[0012]優選地，該蓄能系統還包括設置在所述空調機組的輸入端、以檢測流回所述空調機組內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據傳送至所述控制裝置。
[0013]優選地，該蓄能系統還包括設置在所述空調機組的輸入端、以檢測流回所述空調機組內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據傳送至所述控制裝置。
[0014]本發明還提供一種上述的基于空調系統能效的蓄能系統的運行方法，包括以下步驟:
[0015]在供能階段，空調末端啟動，空調機組根據所述空調末端負荷需求加載運行；其中，在所述空調末端負荷需求變小時，所述空調機組的負載相應減少；在回流至所述空調機組的冷熱源溫度下降時，控制裝置根據空調機組的運行參數，發送相應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機組的冷熱源在換熱器內進行冷熱交換，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，維持所述空調機組的尚效運tx ;
[0016]在蓄能階段，空調機組不運行時，控制裝置發送相應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機組的冷熱源在換熱器內進行冷熱交換，升溫后的蓄能水流回所述蓄能裝置中。
[0017]優選地，在所述供能階段，根據所述空調機組的負載程度，調整所述冷熱源和蓄能水的流量。
[0018]優選地，在所述蓄能階段，所述空調機組的冷熱源通過空調水栗在換熱回路循環。
[0019]本發明的有益效果:改進了現有的中央空調系統在供能(如夜間供能)時由于負荷較小而導致的系統中空調機組的負載低進而使整個系統效率不高的缺點，其通過在夜間對相應空調末端進行供能(冷熱源)時負載較低的情況，為提高系統中空調機組的運行能效及節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機組除供應較低負荷的空調末端的冷熱源與蓄能水進行冷熱交換，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，降低系統空調機組的運行進而節約運行費用，解決普遍存在的中央空調系統夜間部分空調末端負載時的空調機組低效運行的問題。
【附圖說明】
[0020]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0021]圖1是本發明一實施例的蓄能系統的結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0023]如圖1所示，本發明一實施例的基于空調系統能效的蓄能系統，包括空調機組10、一個或多個并聯的空調末端20、換熱器30、蓄能裝置40以及控制裝置50。
[0024]其中，空調末端20與空調機組10連接以形成冷熱源循環回路，空調機組10內的冷熱源在該冷熱源循環回路中循環，以將冷熱源供給空調末端20。冷熱源通常為水。換熱器30與空調機組10連接以形成供冷熱源通過的換熱回路，空調機組10內的冷熱源在該換熱回路中循環，從而冷熱源可在換熱器30內進行換熱后流回空調機組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。該蓄能水與空調機組10的冷熱源在換熱器30內進行冷熱交換，在換熱器30內冷熱交換后的蓄能水流回蓄能裝置40中。控制裝置50與空調機組10和換熱器30電性連接，以根據空調機組10負載啟閉換熱回路和蓄能回路，提高空調機組10在負載較低時的運行能效。
[0025]通過增設的蓄能裝置40，提高占整個系統一半能耗以上的空調機組10的運行能效，提高空調系統中空調機組10的運行能效并節約空調系統的運行費用。所述的空調系統為中央空調系統，空調末端20為安裝在室內的空調器。
[0026]具體地，空調末端20的進口端通過進水管道21連接空調機組10的輸出端，空調末端20的出口端通過回水管道22連接空調機組10的輸入端，從而空調機組10、進水管道21、空調末端20和回水管道22相連通形成冷熱源循環回路。冷熱源從空調機組10的輸出端通過進水管道21輸送至空調末端20，然后從空調末端20通過回水管道22輸送回空調機組10。
[0027]對于多個并聯的空調末端20，多條進水管道21連接空調機組10的一端可整合連接一條總進水管道以接在空調機組10的輸出端；同理，多條回水管道22連接空調機組10的一端可整合連接一條總回水管道以接在空調機組10的輸入端。
[0028]進水管道21上設有控制該進水管道21通斷的第一閥門23，通過啟閉第一閥門23可將相應的空調末端20和空調機組10連通或斷開，還可通過控制第一閥門23的開度來調節進水管道21中流向空調末端20的冷熱源的流量大小。
[0029]換熱器30內具有供流體在其中進行換熱的兩條流道(未圖示)，換熱器30上設有分別連通兩條流道的進水端和出水端，一流道供冷熱源通過，另一流道供蓄能水通過。換熱器30的一進水端通過進水管道31連接空調機組10的輸出端，換熱器30的一出水端通過回水管道32連接空調機組10的輸入端，從而空調機組10、進水管道31、換熱器30和回水管道32相連通形成換熱回路。冷熱源從空調機組10的輸出端通過進水管道31輸送至換熱器30，然后從換熱器30通過回水管道32輸送回空調機組10。
[0030]連接在換熱器30的進水端上的進水管道31上設有控制該進水管道31通斷的第二閥門33。控制裝置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和空調機組10連通或斷開，還可通過控制第二閥門33的開度來調節進水管道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可與空調末端20并聯。換熱器30進水端上進水管道31連接空調機組10的一端可與空調末端20的進水管道21的一端整合連接一條總進水管道11以接在空調機組10的輸出端；同理，換熱器30出水端上的回水管道32連接空調機組10的一端可與空調末端20的回水管道22的一端整合連接一條總回水管道12以接在空調機組10的輸入端。
[0032]該蓄能系統還包括設置在冷熱源循環回路、換熱回路上，驅使冷熱源在冷熱源循環回路、換熱回路流通的空調水栗60。空調水栗60可分別設置在空調末端20的回水管道22和換熱器30的回水管道32上，也可設置在回水管道22和回水管道23整合連接的總回水管道12上，優選采用后者設置方式。
[0033]空調水栗60工作，可將冷熱源從空調機組10內抽出栗至空調末端20或換熱器30，再抽回栗至空調機組10內，實現冷熱源的循環流動。空調水栗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另一條流道的進水端和出水端。如圖1中所示，在本實施例中，換熱器30的進水端通過第一管道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。當蓄能裝置50輸出高溫蓄能水時，高溫蓄能水從