CN205191797U - 一种蓄水池、蓄水储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蓄水池、蓄水储能系统；其中蓄水储能系统包括蓄水池、用于为蓄水池内的水制冷或加热以储能的蓄能水池冷/热源设备、用于通过蓄水池内的水作为冷媒或热媒以释放冷或热的空调系统、控制器；其中所述蓄水池内设有容量调节板以将所述蓄水池分为至少两个相互隔离的子池体；还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述容量调节板以使所述容量调节板相对于所述蓄水池移动以调节子池体的容积。上述方案适用于空调制冷运行、供暖运行。也适用于持续有的能量需求的工业领域或其他领域。

Description

一种蓄水池、蓄水储能系统

技术领域

本实用新型涉及能源综合利用技术领域，特别是指一种蓄水池、蓄水储能系统。

背景技术

随着社会的发展，人类对于能源的需求越来越高，且随之而来的是对于资源的浪费也越来越多。由于在不同时间段社会对电力的需求有很大的差别，加之电厂自身运行的原因，国内外都推行了峰谷平电价政策。相应地，空调行业也在推行水蓄能技术：即以低谷电价时段制备峰值电价和平电价时段所需的空调能量，以降低空调系统的运行成本。但是，中央空调系统的蓄能水池容积很大，动辄上千立方米或更大，这就导致了以下问题：

1、蓄能水池必然是按照空调系统最大负荷需求设计建造的，但是在实际运行中绝大部分时段是部分负荷运行的，特别是在空调季节的初期和空调季节即将结束的时段中的负荷仅为满负荷时功率的30％以下。而蓄能过程却要将水池内的水制备到设计的运行温度，这就造成了能量的浪费。

2、由于蓄能水池容积很大，基于流体力学的原因，从空调系统回来的水进入水池后不可能使热量均匀分布：即温度较高的水和温度较低的水，在水池内既不是层流分布也不是均匀分布，这就造成了空调达不到预期效果和能量的浪费。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构更合理且能够有效的节省能源的蓄水池、蓄水储能系统。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提出了一种蓄水储能系统，包括蓄水池、用于为蓄水池内的水制冷或加热以储能的蓄能水池冷/热源设备、用于通过蓄水池内的水作为冷媒或热媒以释放冷或热的空调系统、控制器；其中所述蓄水池内设有容量调节板以将所述蓄水池分为至少两个相互隔离的子池体；还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述容量调节板以使所述容量调节板相对于所述蓄水池移动以调节子池体的容积。

其中，所述蓄水池内至少设有一个第一容量调节板以将所述蓄水池分为第一子池体和第二子池体，其中第一子池体内设有用于储能的水；其中所述蓄能水池冷/热源设备通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体；空调系统通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体；其中前述每一管路上都设有电磁阀，且所述蓄能水池冷/热源设备、空调系统、所述电磁阀都连接所述控制器。

其中，所述蓄能水池冷/热源包括冷凝器、压缩机、蒸发器；所述冷凝器、压缩机、蒸发器之间形成制冷回路以导通；且所述压缩机连接控制器，该蒸发器通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体。

其中，所述蒸发器连接第一子池体的第一回水管路上设有第四电磁阀；连接第二子池体的第二回水管路上设有第三电磁阀；连接第一子池体的第一上水管路上设有第二电磁阀，连接第二子池体的第二上水管路上设有第一电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀都连接所述控制器。

其中，空调系统连接第一子池体的第三上水回路上设有第八电磁阀；连接第二子池体的第四上水管路上设有第五电磁阀；连接第一子池体的第三回水管路上设有第六电磁阀；连接第二子池体的第四回水管路上设有第七电磁阀；所述第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀都连接所述控制器。

其中，还包括第二容量调节板，所述第二容量调节板与第一容量调节板将所述蓄水池依次分割为第三子池体、第二子池体、第一子池体，且第二容量调节板上设有能够将所述第三子池体、第二子池体导通的连通阀，且所述控制器连接所述连通阀以控制所述连通阀开合。

其中，所述蓄能水池冷/热源设备通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过储能水循环泵连接所述蒸发器。

其中，所述空调系统通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过空调水循环泵连接所述空调系统。

同时，本实用新型实施例还提出了一种蓄水池，所述蓄水池内设有容量调节板以将所述蓄水池分为至少两个相互隔离的子池体；还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述容量调节板以使所述容量调节板相对于所述蓄水池移动以调节子池体的容积。

其中，所述蓄水池内设有第一容量调节板和第二容量调节板，所述第二容量调节板与第一容量调节板将所述蓄水池依次分割为第三子池体、第二子池体、第一子池体，且第二容量调节板上设有能够将所述第三子池体、第二子池体导通的连通阀，且所述控制器连接所述连通阀以控制所述连通阀开合。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案适用于空调制冷运行、供暖运行。也适用于持续有的能量需求的工业领域或其他领域。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

针对现有技术中的蓄水池结构不合理导致并不能有效的节省能源的问题，本实用新型实施例提出了一种如图1所示的蓄水储能系统，其包括蓄水池1和控制器N1，其中蓄水池1内设有可相对于蓄水池1移动的容量调节板11，以将蓄水池1分割为至少两个相互隔离的子池体。由于容量调节板11可以相对于蓄水池1移动，就可以将蓄水池1分割为多个容量可调节的子池体。在如图1所示的具体例子中，是采用了两块容量调节板(第一容量调节板11和第二容量调节板12)，以将蓄水池1分割为了3个子池体：第一子池体A1、第二子池体A2、第三子池体B。其中在第一容量调节板2上设有连通阀13，且连通阀13连接控制器N1。这样就可以通过连通阀13控制第二子池体A2、第三子池体B之间导通。其中第一子池体A1用于储存低温或高温水以储能，第二子池体A2用于储存回水。例如在采用低温储能时，超过10℃的存储在第二子池体A2，低于10℃的存储在第一子池体A1；基于相同的原理，在通过制热储能时则可以将高温水储存在第一子池体A1中。在本实用新型以下的实施例中，采用制冷的模式来储能，而本领域内技术人员都可以理解，还可以采用制热的模式来储能。

如图1所示的，还包括蓄能水池冷/热源设备2，该蓄能水池冷/热源设备2包括冷凝器21、压缩机22、蒸发器23；其中冷凝器21、压缩机22、蒸发器23之间形成回路以导通。压缩机22连接控制器N1，该蒸发器23通过两条用于从蓄水池1内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池1内回水的回水管路分别连接第一子池体A1、第二子池体A2。如图1所示的，蒸发器23连接第一子池体A1的第一回水管路上设有第四电磁阀V4；连接第二子池体A2的第二回水管路上设有第三电磁阀V3；连接第一子池体A1的第一上水管路上设有第二电磁阀V2，连接第二子池体A2的第二上水管路上设有第一电磁阀V1。如图1所示的，还包括空调系统3，该空调系统3连接控制器N1，且空调系统3通过两条用于从蓄水池1内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池1内回水的回水管路分别连接第一子池体A1、第二子池体A2。如图1所示的，空调系统3连接第一子池体A1的第三上水回路上设有第八电磁阀V8；连接第二子池体A2的第四上水管路上设有第五电磁阀V5；连接第一子池体A1的第三回水管路上设有第六电磁阀V6；连接第二子池体A2的第四回水管路上设有第七电磁阀V7。

如图1所示的，所述蓄能水池冷/热源设备通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过储能水循环泵24连接所述蒸发器。如图1所示的，所述空调系统通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过空调水循环泵31连接所述空调系统。

如图1所示的，还包括用于驱动第一容量调节板11在蓄水池1内移动的第一油缸柱塞装置111、用于驱动第二容量调节板12在蓄水池1内移动的第二油缸柱塞装置121。还包括液压驱动泵4，以驱动第一油缸柱塞装置111和第二油缸柱塞装置121。

在制冷储能模式下，本实用新型实施例的蓄水系统的工作原理为：

在制冷阶段(例如低谷电价时)，可以利用蓄能水池冷/热源设备2对第一子池体A1内的水进行制冷，具体为：

控制器N1控制蓄能水池冷/热源设备2启动，且开启第二电磁阀V2和第四电磁阀V4，关闭第一电磁阀V1和第三电磁阀V3关闭。这样该蒸发器23通过设有第二电磁阀V2的第一上水管路进行上水，从第一子池体A1上水；经过蒸发器23冷却后，再通过设有第四电磁阀V4的第一回水管路返回到第一子池体A1；这样就可以持续将到连接利用低谷电价时段将第一子池体A1内的水制冷。例如，可以将第一子池体A1内的水冷却到5℃。

而在放冷阶段(例如高峰电价时)，可以第一子池体A1内的水作为空调系统3的冷媒来放冷，具体为：

控制器N1控制空调系统3启动，且开启第六电磁阀V6和第八电磁阀V8，关闭第五电磁阀V5和第七电磁阀V7。此时从装有冷水的第一子池体A1中吸水，然后将制冷后增温的水再输送回第一子池体A1。当检测到设有第六电磁阀V6第三回水管路内的回水温度大于预设值(例如10℃)时，则关闭第六电磁阀V6并开启第五电磁阀V5，将高温的水输送回第二子池体A2内。这样可以防止用于装冷水的第一子池体A1内的冷水升温过快，提高重复利用率。

由上述解释可以看出，本实用新型实施例可以在预定时间内储能，并在预定时间内放能。基于相同的原理，还可以采用制热储能，并在高峰电价时通过空调系统3放热的模式，在此不再赘述。

由于在放冷阶段，空调系统3会不断从第一子池体A1内上水作为冷媒进行制冷，然后将温度升高后的水输送到第二子池体A2。因此第二子池体A2内的水位会持续升高，而第一子池体A1内的水位会持续降低。此时可以通过第一油缸柱塞装置111控制第一容量调节板11在蓄水池1内移动，增大第二子池体A2的容积。例如，可以保证第二子池体A2内的液面与第一子池体A1持平。

如图1所示的，在第一容量调节板11上设有连通阀113，且连通阀113连接控制器N1。这样就可以在需要时打开连通阀113，以使第二子池体A2与第三子池体B中的水相互调配，平衡第二子池体A2内的容积。

如图1所示的，第一油缸柱塞装置112驱动第一容量调节板11移动；第二油缸柱塞装置122驱动第二容量调节板12移动。

进一步的，为了防止浪费能源，本实用新型实施例中可以根据建筑物的位置、功能、第二天的温度、历史数据等大致估算出第二天中所需的放冷量，并以此来确定在制冷阶段需要制多少冷水；然后通过第二油缸柱塞装置121驱动第二容量调节板12在蓄水池1内移动，以将第一子池体A1的容积调整为所需的冷水量。

在上述实施例中，是通过两个容量调节板将蓄水池分为了三个相互隔离的子池体。从前述的实施例可以看出，第三子池体B第三子池体B用于调节第一子池体A1和第二子池体A2所需水量以减少能源浪费；第一子池体A1和第二子池体A2用于保证空调系统的供回水温度在合理的设计范围内。

本实用新型实施例可以通过容量调节板将蓄能水池分隔成多个子池体，以两个区域，保证了空调系统的能量按需供应。避免了将整个水池的水全部处理，节省了能源；或者，在有若干个水池的场合，避免了频繁切换或增减水池的个数。液位调节板将A区分隔成A1和A2区，保证了空调系统的供水温度始终在设计的最佳温度范围内，保证了空调系统的舒适性效果。避免了在整个水池内设置分层隔板的高投资、低效率的做法。作为控制系统，检测和控制点位少，控制逻辑简单，有利于在推广峰谷平电价政策的地区应用。本实用新型适用于空调制冷运行、供暖运行。也适用于持续有的能量需求的工业领域或其他领域。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种蓄水储能系统，其特征在于，包括蓄水池、用于为蓄水池内的水制冷或加热以储能的蓄能水池冷/热源设备、用于通过蓄水池内的水作为冷媒或热媒以释放冷或热的空调系统、控制器；其中所述蓄水池内设有容量调节板以将所述蓄水池分为至少两个相互隔离的子池体；还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述容量调节板以使所述容量调节板相对于所述蓄水池移动以调节子池体的容积。

2.根据权利要求1所述的蓄水储能系统，其特征在于，所述蓄水池内至少设有一个第一容量调节板以将所述蓄水池分为第一子池体和第二子池体，其中第一子池体内设有用于储能的水；其中所述蓄能水池冷/热源设备通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体；空调系统通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体；其中前述每一管路上都设有电磁阀，且所述蓄能水池冷/热源设备、空调系统、所述电磁阀都连接所述控制器。

3.根据权利要求2所述的蓄水储能系统，其特征在于，所述蓄能水池冷/热源包括冷凝器、压缩机、蒸发器；所述冷凝器、压缩机、蒸发器之间形成回路以导通；且所述压缩机连接控制器，该蒸发器通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路和两条用于向蓄水池内回水的回水管路分别连接第一子池体、第二子池体。

4.根据权利要求3所述的蓄水储能系统，其特征在于，所述蒸发器连接第一子池体的第一回水管路上设有第四电磁阀；连接第二子池体的第二回水管路上设有第三电磁阀；连接第一子池体的第一上水管路上设有第二电磁阀，连接第二子池体的第二上水管路上设有第一电磁阀；所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀都连接所述控制器。

5.根据权利要求2所述的蓄水储能系统，其特征在于，空调系统连接第一子池体的第三上水回路上设有第八电磁阀；连接第二子池体的第四上水管路上设有第五电磁阀；连接第一子池体的第三回水管路上设有第六电磁阀；连接第二子池体的第四回水管路上设有第七电磁阀；所述第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀都连接所述控制器。

6.根据权利要求2所述的蓄水储能系统，其特征在于，还包括第二容量调节板，所述第二容量调节板与第一容量调节板将所述蓄水池依次分割为第三子池体、第二子池体、第一子池体，且第二容量调节板上设有能够将所述第三子池体、第二子池体导通的连通阀，且所述控制器连接所述连通阀以控制所述连通阀开合。

7.根据权利要求3所述的蓄水储能系统，其特征在于，所述蓄能水池冷/热源设备通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过储能水循环泵连接所述蒸发器。

8.根据权利要求5所述的蓄水储能系统，其特征在于，所述空调系统通过两条用于从蓄水池内吸水的上水管路连接第一子池体，且所述两条上水管路通过空调水循环泵连接所述空调系统。

9.一种蓄水池，其特征在于，所述蓄水池内设有容量调节板以将所述蓄水池分为至少两个相互隔离的子池体；还包括驱动机构，所述驱动机构连接所述容量调节板以使所述容量调节板相对于所述蓄水池移动以调节子池体的容积。

10.根据权利要求9所述的蓄水池，其特征在于，所述蓄水池内设有第一容量调节板和第二容量调节板，所述第二容量调节板与第一容量调节板将所述蓄水池依次分割为第三子池体、第二子池体、第一子池体，且第二容量调节板上设有能够将所述第三子池体、第二子池体导通的连通阀，且控制器连接所述连通阀以控制所述连通阀开合。