[发明专利]一种具有双温段放冷功能的水蓄冷系统

说明书

本发明公开了一种具有双温段放冷功能的水蓄冷系统，包括蓄冷水槽、制冷主机、高温板换组件、低温板换组件、上布水组件、下布水组件、移动布水组件、滑动装置和温度传感器组件。本发明克服了现有水蓄冷系统的技术缺陷，使得高温板换组件和低温板换组件无论是同时运行，还是单独运行，均不会令中温水层与高温水层之间发生紊乱或串流，以避免冷量的品位降低和浪费，提高了冷量的利用效率；同时，还提高了水蓄冷系统的综合效率。

技术领域

本发明涉及蓄冷技术，具体来说是一种具有双温段放冷功能的水蓄冷系统。

背景技术

由于电网的负荷在昼夜之间存在明显的“峰、谷矛盾”，即白天用电负荷高，夜晚用电负荷低。为鼓励夜间用电，全国各地均有不同的峰谷电价政策。对于各类制冷低温系统，如中央空调和工业冷却等系统，在原系统基础上增加建设蓄冷装置，然后利用夜间低价电蓄冷，白天高价电时段则释放储存的冷量，这种利用蓄冷系统实现以低价电部分或全部代替高价电的制冷运行手段可以为用户带来明显的电费节省经济效益，另一方面，蓄冷系统的普遍应用又能对解决电网负荷的峰谷矛盾产生显著的积极影响。

水蓄冷是应用极为广泛的蓄冷技术之一，其中自然分层式水蓄冷系统以其优异的效率在水蓄冷技术中占据主流地位。常规的自然分层式水蓄冷采用在蓄冷水槽内布置上布水组件、下布水组件的方式实现不同密度的高、低温水层在槽内稳定分层储存。在蓄、放冷过程中，高、低温水层之间的温度过渡层——斜温层——应保持尽可能的薄，因为斜温层内的水所储存的冷量因温度较高而品位较低，从而难以被再次利用。

通常的水蓄冷系统只需满足一种用冷温度段(即冷负荷需求端只需要一个确定的冷冻水送水温度和一个确定的冷冻水回水温度)，因此蓄冷水槽只需上、下各一套布水组件即可。但在许多工艺冷却场合，冷负荷需求侧可能需要两种不同的温度段以满足不同的生产工艺要求，在此种情况下，常规水蓄冷系统在放冷过程中往往难以同时满足两种不同温度需求的冷负荷的供冷要求。例如，向较低温度段冷负荷(低温板换)放冷之后的冷冻水为中温水，向较高温度冷负荷(高温板换)放冷之后的冷冻水为高温水，如果前述高、中温水均通过传统的上布水组件送回蓄冷水槽，则蓄冷水槽的上部必然出现水温和水层的紊乱，斜温层大大加厚。中温水中储存的剩余冷量本来能够满足较高温度冷负荷需求的，但因与高温水在上布水组件出口附近混和后温度上升，冷源品位下降而不再能满足，从而造成部分蓄冷量的浪费。

为防止蓄冷量浪费，低温板换组件和高温板换组件通过串联方式接受蓄冷水槽的放冷，即冷冻水从低温板换出来后直接进入高温板换，其间的中温水不再回到蓄冷水槽。这样，蓄冷水槽内仅存在低温和高温两种水层，采用传统的只具有上下两套布水组件的蓄冷水槽能够正常应对这种特殊情况下的双温度段冷负荷用冷需求。但此方式需要高、低温冷负荷必须同时运行，且二者的负荷大小保持恒定不变或者同步等比例变化。这对应用场合的要求很高，而实际的使用场合中极少会高、低温冷负荷同时运行或始终同时运行，当只需要其中的高温冷负荷或低温冷负荷单独运行时就会出现前述水温和水层紊乱，斜温层大大加厚，从而造成蓄冷量浪费的问题，故无法从根本上解决技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种具有双温段放冷功能的水蓄冷系统，包括蓄冷水槽、制冷主机、高温板换组件、低温板换组件、上布水组件和下布水组件，所述上布水组件和下布水组件分别固定于蓄冷水槽内的上端和下端；所述下布水组件通过第一管道与低温板换组件的冷侧入口连接，所述上布水组件通过第二管道与高温板换组件的冷侧出口连接，所述低温板换组件的冷侧出口通过第三管道与高温板换组件的冷侧入口连接，所述制冷主机的入口通过第四管道与第二管道连接，所述制冷主机的出口通过第五管道与第一管道连接；还包括移动布水组件、滑动装置和温度传感器组件，所述移动布水组件通过滑动装置安装于蓄冷水槽内，所述温度传感器组件安装于蓄冷水槽内，所述移动布水组件通过第六管道与第三管道连接，所述温度传感器组件与滑动装置信号连接。