雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統的製作方法

2023-05-16 23:10:36 2

專利名稱：雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於空調設備技術領域，涉及一種雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，具體涉及一種閉式冷卻塔與風冷熱泵聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統。
背景技術：
目前蒸發冷卻技術在乾燥地區的使用已經越來越為廣泛，由於其經濟性及良好的供冷效果，深受廣大用戶的喜愛，若能夠對室內房間的排風進一步的利用，將對空調系統的節能有一定的意義。由於蒸發冷卻技術受室外氣象條件的影響，該技術在中等溼度地區及高溼度地區的使用還是會受到一定的限制，有相關學者提出的將蒸發冷卻技術與機械製冷聯合運行的空調方式正好能夠彌補蒸發冷卻技術的瑕疵，使蒸發冷卻技術在空調系統節能運行中貢獻力量。綜上所述，針對不同的地區，採用蒸發冷卻技術與機械製冷聯合的空調運行模式，可有效利用空調室內房間的排風冷熱量，這將使蒸發冷卻與機械製冷聯合運行空調系統的運行效率有一定的提高。由此可見，將蒸發冷卻冷水機組與機械製冷冷水機組聯合運行作為空調冷源，同時利用空調房間排風冷熱量，一方面提高了蒸發冷卻冷水機組的應用範圍，另一方面提高了機械制冷機組的運行效率。此外，將兩種冷源切換使用，能降低系統的運行能耗，具有一定的推廣價值。

發明內容
本發明的目的在於提供一種雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，可以回收室內排風冷熱量，提高了空調系統的運行效率，降低了空調系統能耗。本發明所採用的技術方案是，雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，包括有閉式冷卻塔和風冷熱泵，閉式冷卻塔通過相連通的排風支管和排風管道與室內房間連通，閉式冷卻塔還通過送風管道與風冷熱泵的冷凝端進風口連通，閉式冷卻塔、風冷熱泵與室內房間的室內空調末端之間通過管網連接。本發明的特點還在於，閉式冷卻塔，包括有冷卻塔殼體，冷卻塔殼體內設置有冷卻盤管，冷卻盤管的上部依次設置有布水裝置、擋水板及排風機，排風機所對應的冷卻塔殼體頂壁上設置有排風口，冷卻盤管的下部依次設置有風道和循環水箱，風道相對的兩側分別與兩個排風支管連接，循環水箱通過水管與布水裝置連接，水管上設置有循環水泵。閉式冷卻塔的排風口通過送風管道與風冷熱泵的冷凝端進風口連接。閉式冷卻塔、風冷熱泵與室內房間的室內空調末端之間的管網結構為:閉式冷卻塔內冷卻盤管的進水端通過進水管與室內房間的室內空調末端連接，進水管上依次設置有閥門c和蒸發冷卻新風機組，冷卻盤管的出水端通過出水管與室內房間的室內空調末端連接，出水管上依次設置有閥門a和供水水泵，進水管還通過進水支管與風冷熱泵內冷凝器的進水端連接，出水管還通過出水支管與冷凝器的出水端連接，進水支管上設置有閥門d，出水支管上設置有閥門b。本發明的有益效果在於:1.本發明的空調系統在夏季使用時，將較室外空氣溫度低的室內排風用作閉式冷卻塔的進口空氣，可一定程度的提高閉式冷卻塔製取冷水的效率，同時經與淋水熱溼交換後的空氣被送入風冷熱泵的冷凝端，可一定程度的提高風冷熱泵的效率；在冬季使用時，較室外空氣溫度高的室內排風經閉式冷卻塔後送入風冷熱泵的冷凝端，可一定程度的提高風冷熱泵的效率。2.本發明的空調系統中採用閉式冷卻塔供冷，使空調系統的循環水水質得到了保證，同時利用閉式冷卻盤管對室內排風的冷熱量進行回收，既能保證能量的充分利用，又不會汙染管內的水質，具有一定的應用優勢。3.本發明的空調系統中的閉式冷卻塔採用室內排風作為冷卻盤管外二次空氣，相比直接使用室外空氣具有較好的冷卻效果，能夠得到較為理想的閉式冷卻塔出水溫度，使閉式冷卻塔供冷在一些中等溼度甚至高溼度地區也具有一定的可適性，還能節省機械製冷運行能耗，從而節省了整個空調系統能耗。


圖1是本發明的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統的結構示意圖。圖中，1.冷卻盤管，2.循環水箱，3.閉式冷卻塔，4.風冷熱泵，5.循環水泵，6.閥門a，7.閥門b，8.閥門c，9.閥門d，10.供水水泵，11.蒸發冷卻新風機組，12.室內空調末端，13.排風管道，14.送風管道，15.風道，16.排風支管，17.布水裝置，18.擋水板，19.排風機，20.水管，21.排風口，22.冷凝端進風口，23.冷凝器，24.進水管，25.出水管，26.進水支管，27.出水支管。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。本發明的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，其結構如圖1所示，包括有閉式冷卻塔3和風冷熱泵4，閉式冷卻塔3通過帶排風支管16的排風管道13與室內房間連通，閉式冷卻塔3還通過送風管道14與風冷熱泵4的冷凝端進風口 22連通，閉式冷卻塔3、風冷熱泵4與室內房間的室內空調末端12之間通過管網連接。閉式冷卻塔3，包括有冷卻塔殼體，冷卻塔殼體內設置有冷卻盤管1，冷卻盤管I的上部依次設置有布水裝置17、擋水板18及排風機19，排風機19所對應的冷卻塔殼體頂壁上設置有排風口 21，閉式冷卻塔3的排風口 21通過送風管道14與風冷熱泵4的冷凝端進風口 22連接，冷卻盤管I的下部依次設置有風道15和循環水箱2，風道15相對兩側分別與排風管道13的兩個排風支管16連接,循環水箱2通過水管20與布水裝置17連接,水管20上設置有循環水泵5。閉式冷卻塔3、風冷熱泵4與室內房間的室內空調末端12之間的管網結構為:閉式冷卻塔3內冷卻盤管I的進水端通過進水管24與室內房間的室內空調末端12連接，進水管24上依次設置有閥門c8和蒸發冷卻新風機組11，冷卻盤管I的出水端通過出水管25與室內房間的室內空調末端12連接，出水管25上依次設置有閥門a6和供水水泵10，進水管24還通過進水支管26與風冷熱泵4內冷凝器23的進水端連接，出水管25還通過出水支管27與冷凝器23的出水端連接，進水支管26上設置有閥門d9，出水支管27上設置有閥門b7。本發明的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統的工作過程為:1.在夏季，閉式冷卻塔3與風冷熱泵4聯合運行:空調房間內的迴風較室外溫度較低，有一定的利用價值，將室內迴風經過排風管道13進入到閉式冷卻塔3下端，在閉式冷卻塔3的冷卻盤管I外與逆流淋下的淋水進行熱溼交換，冷卻淋水，經過換熱的空氣由閉式冷卻塔3的排風機19通過送風管道14送到風冷熱泵4的冷凝端進風口 22，與冷凝器23換熱後由風冷熱泵4頂部的排風機排到室外，以此來提高風冷熱泵4的冷凝效率，實現空調房間內排風冷量回收。2.在冬季，室內房間的排風依次經過閉式冷卻塔3、送風管道14送入到風冷熱泵4的冷凝端，此時，室內的排風相對室外空氣的餘熱量可以利用，室內的排風繼續被送到風冷熱泵4的蒸發端，利用室內的排風經過冷凝端來提高風冷熱泵4的制熱效率，實現空調房間室內排風熱量回收。3.在乾燥地區及一些中等溼度地區可採用閉式冷卻塔3單獨運行供冷:此時，關閉閥門b7、閥門d9，冷卻盤管I中製取的高溫冷水通過出水管25和供水水泵10送到室內房間的室內空調末端12，再通過蒸發冷卻新風機組11進行空氣冷卻後回到閉式冷卻塔3的冷卻盤管I內冷卻，淋在冷卻盤管I外與閉式冷卻塔3進風口的室內迴風進行熱溼交換，換熱後淋水落入循環水箱2中，重複系統循環。4.在中等溼度地區及高溼度地區，採用閉式冷卻塔3與風冷熱泵4聯合運行的系統形式，此時可採用兩種運行方式:a.在過渡季節及夏季一定時間內，閉式冷卻塔3出水溫度滿足室內空調末端12的使用要求，採用閉式冷卻塔3來供冷，此時閉式冷卻塔進口空氣由空調室內房間的排風經過排風管道13送入，可一定程度的提高閉式冷卻塔3的冷卻效率，同時減少了風冷熱泵4的運行時間。b.風冷熱泵4單獨運行，關閉閥門a6和閥門c8，採用室內空調房間排風經過閉式冷卻塔3與淋水在冷卻盤管I外進行熱溼交換後經送風管道14送到風冷熱泵4的冷凝端，提高風冷熱泵冷凝效率，風冷熱泵4製取的冷水通過供水水泵依次送到室內空調末端12與蒸發冷卻新風機組11中後回到風冷熱泵4中，重複循環。本發明的空調系統採用蒸發冷卻與機械製冷聯合運行的雙冷源空調系統，不僅在乾燥地區應用廣泛，同時在中等溼度地區與高溼度地區也有一定的適用性，通過排風管道13將室內房間與閉式冷卻塔3的進風口連接，利用閉式冷卻塔3的冷卻盤管I合理回收室內房間的排風冷、熱量，用送風管道14將閉式冷卻塔3的排風口 21與風冷熱泵4的冷凝端進風口 22相連，利用閉式冷卻塔3的排風經過風冷熱泵4的冷凝端，一定程度的提高風冷熱泵4的冷凝效率，進而提高了空調系統運行效率，一定程度的降低系統的運行能耗和減少了能量的浪費。採用閉式冷卻塔3運行，使得空調系統中循環水的水質有一定的保障，可一定程度的延長末端空調設備使用壽命。本發明的空調系統採用閉式冷卻塔與風冷熱泵雙冷源並聯設置聯合運行，一定程度的提高了該空調系統的使用地域範圍，其中室內空調末端12與蒸發冷卻新風機組11串聯設置提高供回水溫差，降低冷水輸送能耗。可根據室外氣象條件採用不同運行方式，可一定程度的提高該系統適用範圍。風冷熱泵4單獨運行承擔空調負荷時，利用閉式冷卻塔3中的冷卻盤管I來回收室內房間的排風冷(熱)量，預冷(熱)冷卻盤管I中的工質，一定程度降低風冷熱泵承擔負荷，進而可一定的降低空調系統運行能耗，提高風冷熱泵的運行效率，空調末端與蒸發冷卻新風機組串聯設置，提高供回水溫差，充分運用了空氣的蒸發冷卻潛力，減少了冷水的輸送能耗。
權利要求
1.雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，其特徵在於，包括有閉式冷卻塔(3)和風冷熱泵(4)，所述閉式冷卻塔(3)通過相連通的排風支管(16)和排風管道(13)與室內房間連通，所述閉式冷卻塔(3)還通過送風管道(14)與所述風冷熱泵(4)的冷凝端進風口(22)連通，所述閉式冷卻塔(3)、風冷熱泵(4)與室內房間的室內空調末端(12)之間通過管網連接。
2.根據權利要求1所述的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，其特徵在於，所述閉式冷卻塔(3)，包括有冷卻塔殼體，所述冷卻塔殼體內設置有冷卻盤管(I )，所述冷卻盤管(I)的上部依次設置有布水裝置(17)、擋水板(18)及排風機(19)，所述排風機(19)所對應的冷卻塔殼體頂壁上設置有排風口(21)，所述冷卻盤管(I)的下部依次設置有風道(15)和循環水箱(2)，所述風道(15)相對的兩側分別與兩個排風支管(16)連接，所述循環水箱(2 )通過水管(20 )與所述布水裝置(17 )連接，所述水管(20 )上設置有循環水泵(5)。
3.根據權利要求1或2所述的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，其特徵在於，所述閉式冷卻塔(3)的排風口(21)通過所述送風管道(14)與所述風冷熱泵(4)的冷凝端進風口(22)連接。
4.根據權利要求1或2所述的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，其特徵在於，所述閉式冷卻塔(3)、風冷熱泵(4)與室內房間的室內空調末端(12)之間的管網結構為:所述閉式冷卻塔(3)內冷卻盤管(I)的進水端通過進水管(24)與所述室內房間的室內空調末端(12)連接，所述進水管(24)上依次設置有閥門c (8)和蒸發冷卻新風機組(11)，所述冷卻盤管(I)的出水端通過出水管(25)與所述室內房間的室內空調末端(12)連接，所述出水管(25)上依次設置有閥門a (6)和供水水泵(10)，所述進水管(24)還通過進水支管(26)與所述風冷熱泵(4)內冷凝器(23)的進水端連接，所述出水管(25)還通過出水支管(27)與所述冷凝器(23)的出水端連接，所述進水支管(26)上設置有閥門d (9)，所述出水支管(27)上設置有閥門b (7)。
全文摘要
本發明公開的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統，包括有閉式冷卻塔和風冷熱泵，閉式冷卻塔通過帶排風支管的排風管道與室內房間連通，閉式冷卻塔還通過送風管道與風冷熱泵的冷凝端進風口連通，閉式冷卻塔、風冷熱泵與室內房間的室內空調末端之間通過管網連接。本發明的雙冷源聯合運行回收室內排風冷熱量的空調系統可根據不同室外氣象條件，雙冷源聯合運行，不僅儘可能的減少了空調系統的運行能耗，減少冷水輸送能耗，而且提高供回水溫差和空調系統的運行效率。
文檔編號F24F5/00GK103104954SQ20131004628
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月5日 優先權日2013年2月5日
發明者黃翔, 邱佳, 郝航 申請人:西安工程大學