節能型中央空調的製作方法

2023-12-04 15:56:56

專利名稱：節能型中央空調的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種空調技術領域的中央空調，特別是一種節能型中央空調。
背景技術：
在當前的社會生活中，中央空調成為樓宇必不可少的設施之一。
對於大多數樓宇而言，空調控制區域一般分為外區和內區。對於夏季，內外區均製冷；但對於冬季，內外區均制熱或者外區制熱內區製冷。
經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請號CN200310117449.8，公開號CN1629556，專利名稱為節能型中央空調系統，該專利涉及的是一種中央空調系統，特別是一種節能型中央空調系統。該發明包括用於提供空氣調節所需要的冷(熱)水源的主機、用於把機組冷凍水輸送到空氣處理設備或末端冷凍水裝置、用於對空氣進行降溫、加熱、加溼、除溼以及淨化過濾的末端裝置和用於對機組、空氣處理設備與空調過程進行人工或自動調節與監控的空調控制系統；所述空調控制系統根據大量實時採集的動態變化數據進行處理，得出按需供冷的最佳動態運行指令，進行相應的控制和運行。但是，該中央空調系統是從控制的角度進行優化和節能，其節能的效果是有限的。同時，對於上文提到的冬季外區制熱內區製冷的情形，其節能潛力較小。因此，需要從系統的設計角度，改進現有的中央空調系統，擴展其節能的效果。

發明內容
為克服已有技術的不足和缺陷，本發明提出了一種節能型中央空調。本發明充分利用了具有較高溫度的冷卻水的熱量，把冷卻水用於滿足冬季外區的熱量需要，具有節能效果明顯的優點。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明節能型中央空調包括冷凝器、壓縮機、蒸發器、熱力膨脹閥、第一三通閥、加熱器、第一水泵、第一表冷器、第二三通閥、第一旁通閥、第二水泵、冷卻塔、第三三通閥、第四三通閥、第三水泵、第二表冷器和第二旁通閥。本發明這些部件構成了一個製冷劑循環迴路、一個冷卻水循環迴路和3個冷媒水循環迴路。
冷凝器、壓縮機、蒸發器和熱力膨脹閥組成製冷劑循環迴路。
冷凝器、第一三通閥、第二水泵、冷卻塔和第二三通閥組成冷卻水循環迴路，通過冷卻塔能夠冷卻溫度較高的冷卻水。
冷凝器、第一三通閥、加熱器、第一水泵、第一表冷器和第二三通閥組成第一冷媒水循環迴路，由於該迴路的水溫度較高，故可用於滿足樓宇外區冬季的負荷要求。
蒸發器、第三三通閥、第三水泵、第二表冷器和第四三通閥組成第二冷媒水循環迴路，用於滿足樓宇內區的負荷要求。
蒸發器、第三三通閥、第一水泵、第一表冷器和第四三通閥組成第三冷媒水循環迴路，用於滿足樓宇外區夏季的負荷要求。
對於夏季工況，由於第一三通閥～第四三通閥的作用，運行的是製冷劑循環、冷卻水循環、第二冷媒水循環和第三冷媒水循環。但對於冬季工況，運行的是製冷劑循環、冷卻水循環、第一冷媒水循環和第二冷媒水循環。
所述的製冷劑循環迴路中冷凝器的製冷劑進口端與壓縮機出口連接，冷凝器的製冷劑出口端與熱力膨脹閥的進口連接，熱力膨脹閥的出口與蒸發器的製冷劑進口端連接，蒸發器的製冷劑出口端與壓縮機的進口連接。
所述的冷卻水循環迴路中冷凝器的冷卻水出口端與第一三通閥的進口連接，第一三通閥的出口與第二水泵的進口連接，第二水泵的出口與冷卻塔的進口連接，冷卻塔的出口與第二三通閥的進口連接，第二三通閥的出口與冷凝器的冷卻水進口端連接。此外，第一旁通閥的進出口兩端分別與冷凝器的進出口連接，起到旁通水的作用。
所述的第一冷媒水循環迴路中冷凝器的冷卻水出口端與第一三通閥的進口連接，第一三通閥的出口與加熱器的進口連接，加熱器的出口與第一水泵的進口連接，第一水泵的出口與第一表冷器的進口連接，第一表冷器的出口與第二三通閥的進口連接，第二三通閥的出口與冷凝器的冷卻水進口端連接。
所述的第二冷媒水循環迴路中蒸發器的冷媒水出口端與第三三通閥的進口連接，第三三通閥的出口與第三水泵的進口連接，第三水泵的出口與第二表冷器的進口連接，第二表冷器的出口與第四三通閥的進口連接，第四三通閥的出口與蒸發器的冷媒水進口端連接。此外，第二旁通閥的進出口兩端分別與蒸發器的進出口連接，起到旁通冷媒水的作用。
所述的第三冷媒水循環迴路中蒸發器的冷媒水出口端與第三三通閥的進口連接，第三三通閥的出口與第一水泵的進口連接，第一水泵的出口與第一表冷器的進口連接，第一表冷器的出口與第四三通閥的進口連接，第四三通閥的出口與蒸發器的冷媒水進口端連接。
採用本發明，冬季工況下，系統能夠充分的利用冷卻水的熱量，利用這部分熱量來滿足內區負荷的要求，其節能的效果是明顯的。


圖1是本發明節能型中央空調的結構示意圖。
圖中，1-冷凝器，2-壓縮機，3-蒸發器，4-熱力膨脹閥，5-第一三通閥，6-加熱器，7-第一水泵，8-第一表冷器，9-第二三通閥，10-第一旁通閥，11-第二水泵，12-冷卻塔，13-第三三通閥，14-第四三通閥，15-第三水泵，16-第二表冷器，17-第二旁通閥。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括冷凝器1、壓縮機2、蒸發器3、熱力膨脹閥4、第一三通閥5、加熱器6、第一水泵7、第一表冷器8、第二三通閥9、第一旁通閥10、第二水泵11、冷卻塔12、第三三通閥13、第四三通閥14、第三水泵15、第二表冷器16和第二旁通閥17。本發明上述部件構成一個製冷劑循環迴路、一個冷卻水循環迴路和3個冷媒水循環迴路。
所述的製冷劑循環迴路冷凝器1的製冷劑出口端與熱力膨脹閥4的進口連接，熱力膨脹閥4的出口與蒸發器3的製冷劑進口端連接，蒸發器3的製冷劑出口端與壓縮機2的進口連接，壓縮機2的出口與冷凝器1的製冷劑進口連接。
所述的冷卻水循環迴路冷凝器1的冷卻水出口端與第一三通閥5的進口連接，第一三通閥5的出口與第二水泵11的進口連接，第二水泵11的出口與冷卻塔12的進口連接，冷卻塔12的出口與第二三通閥9的進口連接，第二三通閥9的出口與冷凝器1的冷卻水進口端連接。此外，第一旁通閥10的進出口兩端分別與冷凝器1的進出口連接，起到旁通水的作用。
所述的第一冷媒水循環迴路冷凝器1的冷卻水出口端與第一三通閥5的進口連接，第一三通閥5的出口與加熱器6的進口連接，加熱器6的出口與第一水泵7的進口連接，第一水泵7的出口與第一表冷器8的進口連接，第一表冷器8的出口與第二三通閥9的進口連接，第二三通閥9的出口與冷凝器1的冷卻水進口端連接。
所述的第二冷媒水循環迴路蒸發器3的冷媒水出口端與第三三通閥13的進口連接，第三三通閥13的出口與第三水泵15的進口連接，第三水泵15的出口與第二表冷器16的進口連接，第二表冷器16的出口與第四三通閥14的進口連接，第四三通閥14的出口與蒸發器3的冷媒水進口端連接。此外，第二旁通閥17的進出口兩端分別與蒸發器3的進出口連接，起到旁通冷媒水的作用。
所述的第三冷媒水循環迴路蒸發器3的冷媒水出口端與第三三通閥13的進口連接，第三三通閥13的出口與第一水泵7的進口連接，第一水泵7的出口與第一表冷器8的進口連接，第一表冷器8的出口與第四三通閥14的進口連接，第四三通閥14的出口與蒸發器3的冷媒水進口端連接。
第一三通閥5和第二三通閥9能夠完成冷卻水循環和第一冷媒水循環的轉換，夏季冷卻水循環運行，冬季第一冷媒水循環運行。
第三三通閥13和第四三通閥14能夠進行第二冷媒水循環和第三冷媒水循環的轉換選擇，夏季第二冷媒水循環和第三冷媒水循環同時運行，冬季第二冷媒水循環運行。
對於夏季工況，通過調整第一三通閥5和第二三通閥9使得冷卻水循環迴路工作，而第一冷媒水循環迴路關閉；並調整第三三通閥13和第四三通閥14，使得第二冷媒水循環迴路和第三冷媒水循環迴路同時運行。這樣，第二冷媒水迴路為第二表冷器16提供冷媒水，滿足樓宇內區的負荷要求；第三冷媒水迴路為第一表冷器8提供冷媒水，以滿足樓宇外區的負荷要求；而冷卻水迴路通過冷卻塔12的完成系統冷卻水的冷卻。
對於冬季工況，通過調整第一三通閥5和第二三通閥9使得第一冷媒水循環迴路工作，而冷卻水循環迴路關閉；並調整第三三通閥13和第四三通閥14，使得第二冷媒水循環迴路運行，而第三冷媒水循環迴路停止運行。此時，利用第一冷媒水迴路中較高溫度的冷卻水為第一表冷器8提供熱量，加熱外區滿足負荷的要求；同時，利用第二冷媒水迴路中的冷媒水為第二表冷器16提供冷水，冷卻內區滿足負荷要求。
權利要求
1.一種節能型中央空調，包括冷凝器(1)、壓縮機(2)、蒸發器(3)、熱力膨脹閥(4)、第一三通閥(5)、加熱器(6)、第一水泵(7)、第一表冷器(8)、第二三通閥(9)、第一旁通閥(10)、第二水泵(11)、冷卻塔(12)、第三三通閥(13)、第四三通閥(14)、第三水泵(15)、第二表冷器(16)，其特徵在於冷凝器(1)、熱力膨脹閥(4)、蒸發器(3)與壓縮機(2)構成製冷劑循環迴路；冷凝器(1)、第一三通閥(5)、第二水泵(11)、冷卻塔(12)、第二三通閥(9)構成冷卻水循環迴路；冷凝器(1)的冷卻水出口端與第一三通閥(5)的進口連接，第一三通閥(5)的出口與加熱器(6)的進口連接，加熱器(6)的出口與第一水泵(7)的進口連接，第一水泵(7)的出口與第一表冷器(8)的進口連接，第一表冷器(8)的出口與第二三通閥(9)的進口連接，第二三通閥(9)的出口與冷凝器(1)的冷卻水進口端連接，此部分構成第一冷媒水循環迴路；蒸發器(3)的冷媒水出口端與第三三通閥(13)的進口連接，第三三通閥(13)的出口與第三水泵(15)的進口連接，第三水泵(15)的出口與第二表冷器(16)的進口連接，第二表冷器(16)的出口與第四三通閥(14)的進口連接，第四三通閥(14)的出口與蒸發器(3)的冷媒水進口端連接，此部分構成第二冷媒水循環迴路；蒸發器(3)的冷媒水出口端與第三三通閥(13)的進口連接，第三三通閥(13)的出口與第一水泵(7)的進口連接，第一水泵(7)的出口與第一表冷器(8)的進口連接，第一表冷器(8)的出口與第四三通閥(14)的進口連接，第四三通閥(14)的出口與蒸發器(3)的冷媒水進口端連接，此部分構成第三冷媒水循環迴路。
2.根據權利要求1所述的節能型中央空調，其特徵是，所述的製冷劑循環迴路中，冷凝器(1)的製冷劑出口端與熱力膨脹閥(4)的進口連接，熱力膨脹閥(4)的出口與蒸發器(3)的製冷劑進口端連接，蒸發器(3)的製冷劑出口端與壓縮機(2)的進口連接，壓縮機(2)的出口與冷凝器(1)的製冷劑進口連接。
3.根據權利要求1所述的節能型中央空調，其特徵是，所述的冷卻水循環迴路中，冷凝器(1)的冷卻水出口端與第一三通閥(5)的進口連接，第一三通閥(5)的出口與第二水泵(11)的進口連接，第二水泵(11)的出口與冷卻塔(12)的進口連接，冷卻塔(12)的出口與第二三通閥(9)的進口連接，第二三通閥(9)的出口與冷凝器(1)的冷卻水進口端連接。此外，第一旁通閥(10)的進出口兩端分別與冷凝器(1)的進出口連接，起到旁通水的作用。
4.根據權利要求1所述的節能型中央空調，其特徵是，所述的第二冷媒水迴路中，第二旁通閥(17)的進出口兩端分別與蒸發器(3)的進出口連接。
全文摘要
一種節能型中央空調，屬於空調技術領域。本發明中，冷凝器、壓縮機、蒸發器和熱力膨脹閥組成製冷劑循環迴路。冷凝器、第一三通閥、第二水泵、冷卻塔和第二三通閥組成冷卻水循環迴路。冷凝器、第一三通閥、加熱器、第一水泵、第一表冷器和第二三通閥組成第一冷媒水循環迴路。蒸發器、第三三通閥、第三水泵、第二表冷器和第四三通閥組成第二冷媒水循環迴路。蒸發器、第三三通閥、第一水泵、第一表冷器和第四三通閥組成第三冷媒水循環迴路。採用本發明，冬季工況下，系統能夠充分的利用冷卻水的熱量，利用這部分熱量來滿足內區負荷的要求，其節能的效果是明顯的。
文檔編號F24F3/00GK1888614SQ200610028889
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月13日 優先權日2006年7月13日
發明者杜志敏, 晉欣橋 申請人:上海交通大學