基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷/熱複合空調裝置的製作方法

2023-10-29 04:38:57 2

專利名稱：基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷/熱複合空調裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於空調設備技術領域，涉及一種複合空調設備，具體涉 及到一種基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷/熱複合空調裝置。
技術背景目前蒸發冷卻技術在應用中雖然取得了一定的成果，但是卻難以實現 分室分時控制。同時對於輻射供冷方面也存在著受空調房間空氣露點的影 響，限制了其供冷能力。再者，目前我國地板輻射供熱已得到了大面積的 應用，但輻射供熱末端在夏季卻末能得到充分利用，而處於資源閒置狀態。 發明內容本實用新型的目的在於提供一種基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷 /熱複合空調裝置，利用蒸發冷卻技術，實現輻射末端冬季供熱、夏季供冷 的"一管兩用"，提高了設備利用率。本實用新型所採用的技術方案是，基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供 冷/熱複合空調裝置，包括冷卻塔/間接蒸發冷水機組，用於夏季製取高溫冷水，並將高溫冷水通 過分集水器送入輻射末端裝置；雙制式熱泵，用於夏季製取低溫冷水、冬季製取低溫熱水，並將低溫 冷水或低溫熱水通過分集水器送入輻射末端裝置；換熱器，連接於冷卻塔/間接蒸發冷水機組和雙制式熱泵之間，用於進行冷熱水之間的熱量交換；蒸發冷卻新風機組，用於接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組製取的高溫冷 水，和用於接入雙制式熱泵製取的低溫冷水或低溫熱水；用於將室外空氣 製取成新風，並通過置換通風器送入輻射末端裝置；輻射末端裝置，設置於所需控制的房間內，用於夏季接入冷卻塔/間接 蒸發冷水機組製取的高溫冷水或雙制式熱泵製取的低溫冷水，冬季接入雙 制式熱泵製取的低溫熱水；用於接入蒸發冷卻新風機組製取的新風。本實用新型的特點還在於，蒸發冷卻新風機組為多級蒸發冷卻裝置，按進風方向依次設置有新風 段、過濾器、間接蒸發冷卻器、空氣冷卻/加熱器、迴風段、直接蒸發冷卻 器、再熱器和送風機，空氣冷卻/加熱器通過管網分別與冷卻塔/間接蒸發冷 水機組和雙制式熱泵相連接，再熱器通過管網與雙制式熱泵相連接。輻射末端裝置包括輻射吊頂裝置和輻射地板裝置，輻射吊頂裝置為多 個管子組成的毛細管網輻射吊頂，輻射地板裝置為PEX冷/熱盤管圍成。置換通風器選用1/4圓柱形置換通風器。本實用新型的空調裝置，具有以下明顯優勢1. 同一輻射末端冬夏均可運行，冬季用於供熱、夏季用於供冷，且採 用頂板設備設置和地板設備設置相複合的形式，提高了輻射裝置的供冷能 力。2. 新風採用蒸發冷卻新風機組獲得，並運用蒸發冷卻與機械製冷技術 相結合，擴大了其供冷能力且節能效果顯著，尤其西北地區夏季能為空調 房間提供100%乾燥全新風，室內空氣品質極佳，且有效避免輻射供冷表面 結露的現象。3.採用蒸發冷卻技術為輻射末端提供免費高溫冷水，節能減排效果好， 運行費用低。

附圖是本實用新型空調裝置的結構示意圖。圖中，A.蒸發冷卻新風機組，1.冷卻塔/間接蒸發冷水機組，2.雙制 式熱泵，3.PEX輻射地板，4.毛細管網輻射吊頂，5.置換通風器，6.排風 口， 7.新風段，8.間接蒸發冷卻器，9.空氣冷卻/加熱器，10.直接蒸發 冷卻器，11.分集水器，12.過濾器，13.送風機，14.迴風段，15.再 熱器，16.換熱器，17.PEX冷/熱盤管。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型的複合空調裝置，如附圖所示，包括冷卻塔/間接蒸發冷水 機組l、雙制式熱泵2、換熱器16、蒸發冷卻新風機組A和輻射末端裝置， 各裝置之間相連接形成迴路，其間裝設循環水泵、溫控閥、測壓測溫裝置、 截止閥、三通調節閥，Y型過濾器等，以滿足水系統正常運行需要。冷卻塔/間接蒸發冷水機組1用於夏季製取高溫冷水，並將高溫冷水通 過分集水器11送入各房間的輻射末端裝置。雙制式熱泵2用於夏季製取低溫冷水、冬季製取低溫熱水，並將低溫 冷水或低溫熱水通過分集水器11送入各房間的輻射末端裝置。換熱器16連接於冷卻塔/間接蒸發冷水機組1和雙制式熱泵2之間， 用於進行冷熱水之間的熱量交換。蒸發冷卻新風機組A用於接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組1製取的高溫 冷水和用於接入雙制式熱泵2製取的低溫冷水或低溫熱水；用於將室外空氣製取成新風，並通過置換通風器5送入輻射末端裝置。蒸發冷卻新風機組A按進風方向依次設置新風段7、過濾器12、間接 蒸發冷卻器8、空氣冷卻/加熱器9、迴風段14、直接蒸發冷卻器10、再熱 器15和送風機13。空氣冷卻/加熱器9通過管網分別與冷卻塔/間接蒸發冷 水機組1和雙制式熱泵2相連接，再熱器15通過管網與雙制式熱泵2相連 接。該蒸發冷卻新風機組A採用多級蒸發冷卻裝置，第一級為間接蒸發冷 卻器8，噴淋水為自循環，第二級為空氣冷卻/加熱器9，可通入冷卻塔/間 接蒸發冷水機組1高溫冷水，又可通入來自雙制式熱泵換熱後的低溫冷水 和低溫熱水，第三級為直接蒸發冷卻器。輻射末端裝置設置於所需控制的房間內，為地板和吊頂相複合的冷熱 兩用型，包括輻射吊頂裝置和輻射地板裝置，輻射吊頂裝置為多個管子組 成的毛細管網輻射吊頂4，輻射地板裝置為PEX冷/熱盤管17圍成的PEX 輻射地板3。用於夏季接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組1製取的高溫冷水或 雙制式熱泵2製取的低溫冷水，冬季接入雙制式熱泵2製取的低溫熱水， 還用於接入蒸發冷卻新風機組A製取的新風。本實用新型的空調裝置，採用冷卻塔/間接蒸發冷水機組1製取高溫冷 水，採用雙制式熱泵2裝置獲得低溫冷水和低溫熱水。供冷與供熱採用同 一套輻射末端裝置，夏季接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組1製取的高溫冷水 或雙制式熱泵2製取的低溫冷水，冬季接入雙制式熱泵2製取的低溫熱水。 新風由蒸發冷卻新風機組A製取，室外新風依次通過過濾器12、間接蒸發 冷卻器8、空氣冷卻/加熱器9、直接蒸發冷卻器10和送風機13後，經送 風管由布置於室內牆角處的1/4圓柱形置換通風器5送入室內，經熱溼交 換後由布置於頂板附近的百葉排風口 6排至室外。其室外新風送風方式採用置換通風下送風方式，於地板表面形成"空氣湖"。本實用新型裝置的特點是輻射供冷/熱採用同一套輻射末端裝置，冬季 用於供熱，夏季用於供冷，採用蒸發冷卻技術提供免費冷新風和高溫冷水， 並採用置換通風下送風方式供新風。不僅能夠實現分室分時控制，避免了 輻射供冷表面結露的現象。本實用新型空調裝置的工作過程是夏季運行時，通過開啟蒸發冷卻新風機組A的不同功能段及調節水溫 的高低來實現。當室外空氣狀態點落在室內空氣狀態點的左側時，開啟蒸發冷卻新風 機組A的間接蒸發冷卻器8、空氣冷卻器9和直接蒸發冷卻器10,使室外 空氣達到送風狀態點。此時調整三通閥P7、 P8，將冷卻塔/間接蒸發冷水機 組1製取的高溫冷水通過G1、 G2管送至空氣冷卻器9，吸熱後沿G4、 G3 返回，同時G5、 G6管段關閉。當負荷較大時，調整三通閥P7、 P8和截止 閥P9、 PIO，將雙制式熱泵2經換熱器16製取的低溫冷水通過G5、 G2管 送至空氣冷卻器9，吸熱後沿管G4、 G6返回，同時G1、 G3、 G7、 G8管 段關閉。對於輻射末端，可調整三通閥P5、 P6、 Pl、 P2將冷卻塔/間接蒸 發冷水機組1製取的高溫冷水通過G15、 G17、 G21管分別送至PEX輻射 地板3和毛細管網輻射吊頂4，吸熱後沿管G22、 G18、 G16返回，同時 G13、 G14、 G19和G20管段關閉。當室外空氣狀態點落在室內空氣狀態點的右側時，開啟蒸發冷卻新風 機組A的間接蒸發冷卻器8、空氣冷卻器9，使室外空氣達到送風狀態點。 此時調整三通閥P7、 P8和截止閥P9、 PIO，將雙制式熱泵2經換熱器16 製取的低溫冷水通過G5、 G2管送至空氣冷卻器9，吸熱後沿管G4、 G6返回，同時G1、 G3、 G7、 G8管段關閉。對於輻射末端，可調整三通閥P5、 P6、 Pl和P2，將冷卻塔/間接蒸發冷水機組2製取的高溫冷水和雙制式熱 泵2經換熱器16製取的低溫冷水相混合，把配比好溫度的高溫冷水通過 G15、 G17、 G21管分別送至PEX輻射地板3和毛細管網輻射吊頂4，吸熱 後沿管G22、 G18、 G16、 G20返回，同時Gl3、 G14管段關閉。冬季運行時，開啟蒸發冷卻新風機組A的空氣加熱器9、直接蒸發冷 卻器10和再熱器15，同時利用迴風段14回收部分餘熱，使室外空氣達到 送風狀態點。此時調整三通閥P7、 P8和截止閥P9、 P10,將雙制式熱泵2 經換熱器16製取的低溫熱水通過G5、 G2管送至空氣加熱器9，放熱後沿 管G4、 G6返回，此時G1、 G3管段關閉。同時雙制式熱泵2製取的低溫 熱水通過G7管送至再熱器15,放熱後沿管G8返回。對於輻射末端，可調 整三通閥P3、 P4、 Pl、 P2，將雙制式熱泵2製取的高溫冷水通過G12、 G13、 G21管分別送至PEX輻射地板3和毛細管網輻射吊頂4，放熱後沿管G22、 G14、 G10返回，同時G9、 Gll、 G17、 G18管段關閉。過度季節運行時，當室外空氣狀態點落在室內空氣狀態點的左側時，開啟蒸發冷卻新風 機組A的間接蒸發冷卻器8或空氣冷卻器9。如開啟空氣冷卻器9，則需調 整三通閥P7、 P8，將冷卻塔/間接蒸發冷水機組1製取的高溫冷水通過Gl、 G2管送至空氣冷卻器9，吸熱後沿G4、 G3返回，同時G5、 G6管段關閉。 對於輻射末端供回水方式則同夏季運行時室外空氣狀態點落在室內空氣狀 態點的左側時相同。當室外空氣狀態點落在室內空氣狀態點的右側時，開啟空氣冷卻器9， 使室外空氣達到送風狀態點。此時調整三通閥P7、 P8和截止閥P9、 PIO，將雙制式熱泵2經換熱器16製取的低溫冷水通過G5、 G2管送至空氣冷卻 器9，吸熱後沿管G4、 G6返回，同時G1、 G3、 G7、 G8管段關閉。對於 輻射末端，可調整三通閥P5、 P6、 PK P2，將冷卻塔/間接蒸發冷水機組1 製取的高溫冷水通過G15、 G17、 G21管分別送至PEX輻射地板3和毛細 管網輻射吊頂4，吸熱後沿管G22、 G18、 G16返回，同時G13、 G14、 G19、 G20管段關閉。
權利要求1.一種基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷/熱複合空調裝置，其特徵在於，包括冷卻塔/間接蒸發冷水機組(1)，用於夏季製取高溫冷水，並將高溫冷水通過分集水器(11)送入輻射末端裝置；雙制式熱泵(2)，用於夏季製取低溫冷水、冬季製取低溫熱水，並將低溫冷水或低溫熱水通過分集水器(11)送入輻射末端裝置；換熱器(16)，連接於冷卻塔/間接蒸發冷水機組(1)和雙制式熱泵(2)之間，用於進行冷熱水之間的熱量交換；蒸發冷卻新風機組(A)，用於接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組(1)製取的高溫冷水，和用於接入雙制式熱泵(2)製取的低溫冷水或低溫熱水；用於將室外空氣製取成新風，並通過置換通風器(5)送入輻射末端裝置；輻射末端裝置，設置於所需控制的房間內，用於夏季接入冷卻塔/間接蒸發冷水機組(1)製取的高溫冷水或雙制式熱泵(2)製取的低溫冷水，冬季接入雙制式熱泵(2)製取的低溫熱水；用於接入蒸發冷卻新風機組(A)製取的新風。
2. 按照權利要求1所述的空調裝置，其特徵在於，所述的蒸發 冷卻新風機組(A)為多級蒸發冷卻裝置，按進風方向依次設置有新 風段(7)、過濾器(12)、間接蒸發冷卻器(8)、空氣冷卻/加熱器(9)、 迴風段(14)、直接蒸發冷卻器(10)、再熱器(15)和送風機(13)， 所述的空氣冷卻/加熱器(9)通過管網分別與冷卻塔/間接蒸發冷水機組(1)和雙制式熱泵(2)相連接，所述的再熱器(15)通過管網與 雙制式熱泵(2)相連接。
3. 按照權利要求1所述的空調裝置，其特徵在於，所述的輻射 末端裝置包括輻射吊頂裝置和輻射地板裝置，所述的輻射吊頂裝置為 多個管子組成的毛細管網輻射吊頂(4),所述的輻射地板裝置為PEX 冷/熱盤管(17)圍成。
4. 按照權利要求1所述的空調裝置，其特徵在於，所述的置換 通風器(5)選用1/4圓柱形置換通風器。
專利摘要本實用新型公開的基於蒸發冷卻的置換通風與輻射供冷/熱複合空調裝置，包括冷卻塔/間接蒸發冷水機組、雙制式熱泵、換熱器、蒸發冷卻新風機組和輻射末端裝置，各裝置之間通過管網連接，並由三通控制流向。本實用新型的複合空調裝置採用蒸發冷卻技術為空調房間提供免費冷新風和零費用高溫冷水，使同一輻射末端冬季用於供熱、夏季用於供冷，一管兩用，減少了系統初投資，克服了輻射末端結露的現象，極大提高室內空氣品質，具有顯著節能減排優勢。
文檔編號F24F3/06GK201133692SQ20072012601
公開日2008年10月15日 申請日期2007年11月27日 優先權日2007年11月27日
發明者瑾 向, 宣永梅, 超 汪, 閆振華, 高宏博, 翔 黃 申請人:西安工程大學