一種節能水冷式空調機的製作方法

2023-12-06 14:07:51 2

專利名稱：一種節能水冷式空調機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及暖通空調領域，特別涉及一種製冷時利用循環冷卻水通過水冷散熱片組散熱，制熱時利用熱泵原理制熱的空調機。
背景技術：
在現有的暖通空調技術領域中，特別是利用冷卻塔水循環降溫的水冷式中央空調機組，製冷時機組能效比(C0P值)高，可高達5.0以上，但是冬季不能制熱，需外加電、燃氣、燃煤鍋爐等熱源供熱。風冷式熱泵機組，雖然具有制熱功能，但製冷時能效比(C0P值)較低，只有3.0左右，不利於節能環保。目前大部分水冷式空調生產廠商在宣傳機組能效比時，只將主機輸出的冷量和輸入功率之間的比值認定為該機組的能效比，其實這種算法存在誤區。目前較為先進的水冷空調機組其輸出的冷量和輸入的功率比值都能達到5.0以上，但是其綜合能效比遠沒有這麼高。因為水冷式中央空調主機運行時，冷卻水泵、媒介水泵也必須同時運行，那麼在計算能效比時必須要將水泵的能耗計算在內。中央空調系統是一個比較複雜的系統，主機只佔該空調系統的一小部分，大部分設備要靠建築設計院的暖通系統設計師設計選型。他們在水泵選型時往往會考慮建築物的高度及冷卻塔的擺放位置等因素，將冷卻水泵、媒介水泵輸出功率的餘量放的很大，導致空調系統的綜合能效比大大降低，有的水冷式中央空調機組其綜合能效比也只能達到3.0左右。例如遠安國際大酒店(湖北遠安縣)一臺(共兩臺I用I備)上海開利空調公司生產的30HXC130水冷式中央空調機組，製冷量464KW的，壓縮機輸入功率98KW，能效比4.7。暖通系統設計師在安裝設計時，選用的冷卻水泵是45KW (共3臺I用2備)，媒介水泵37KW(共3臺I用2備)，根據計算其綜合能效比只有2.6，導致大量的電能消耗在水泵上。類似這樣的例子還有很多。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種節能水冷式空調機，以克服上述技術存在的不足。本實用新型解決其技術問題採用以下的技術方案:本實用新型提供的節能水冷式空調機，主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，冷卻塔部分位於設備間部分的上部，或者並排擺放，其中:所述冷卻塔部分包括冷卻塔、布水管、布水器、水冷散熱片組、接水盤、熱交換器、風擋和管道；所述冷卻塔，其一端底部裝有集水槽，其頂部裝有風機，其側面安裝有熱交換器，熱交換器的下面安裝有風擋。所述設備間部分內設有控制櫃、壓縮機、冷凝器、節流元件、蒸發器、媒介水泵、冷卻水泵和管道。本實用新型提供的節能水冷式空調機，設有冷卻水循環系統、媒介水循環系統、製冷劑迴路和控制系統，其中:在製冷過程中利用水冷卻製冷劑，制熱過程中利用製冷劑蒸發吸收空氣中的熱量；該空調機利用媒介水作為介質向室內空調機輸入冷、熱量，或者利用製冷劑作為介質向室內空調機輸入冷、熱量。所述冷卻水循環系統主要由冷卻水泵與冷凝器、冷卻塔組成，其中:冷卻水泵的出水口通過管道與冷凝器的2D端相連，冷凝器的2C端通過管道、布水管與布水器相連，布水器與水冷散熱片組、接水盤相連，接水盤與集水槽相連，集水槽的出水口與冷卻水泵的進水口相連。所述媒介水循環系統可以包括媒介水泵、冷凝器與蒸發器，其中:媒介水泵的出水口通過管道與蒸發器的4C端相連，蒸發器的4D端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵的進水口相連，組成製冷模式時的媒介水循環系統；媒介水泵的出水口還通過管道與冷凝器的2D端相連，冷凝器的2C端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵的進水口相連，組成制熱模式時的媒介水循環系統。所述製冷劑迴路主要由壓縮機與冷凝器、節流元件、蒸發器、熱交換器、多個電動閥、多個單向閥組成，其中:壓縮機的排氣口通過管道、第三電動閥與冷凝器的2A端相連，冷凝器的2B端通過管道與節流元件相連，節流元件通過管道、第四電動閥再與蒸發器的4A端相連，蒸發器的4B端通過管道與壓縮機的吸氣口相連，由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；壓縮機的排氣口還通過管道、第三電動閥與冷凝器的2A端相連，冷凝器的2B端通過管道與節流元件相連，節流元件通過管道、第二單向閥與熱交換器的3B端相連，熱交換器的3A端通過管道、第一電動閥與壓縮機的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑循環迴路。所述控制系統是控制櫃，它通過導線與壓縮機、媒介水泵、冷卻水泵、風機、風擋、節流元件、多個電動閥、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止。當節能水冷式空調機設有多個製冷劑迴路組成時，安裝在冷卻塔頂部的風機也有多個，每個製冷劑迴路的風機之間設置風道隔板，以防止停止和運行的風機間出現串風現象。本實用新型可以取消所述媒介水循環系統中的媒介水泵、蒸發器、流量開關、多個電動閥、多個溫度傳感器，利用製冷劑作為介質向室內空調機輸入冷、熱量；該製冷劑迴路中，壓縮機的排氣口通過管道與四通閥的19A端相連，四通閥的19B端通過管道、第三電動閥與冷凝器的2A端相連，冷凝器的2B端通過管道與節流元件相連，節流元件通過管道與室內空調機相連，室內空調機與四通閥的19D端相連，四通閥的19C端通過管道與儲液罐的6A端相連，儲液罐的6B端與壓縮機的吸氣口相連，由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；該製冷劑迴路中，壓縮機的排氣口還通過管道與四通閥的19A端相連，四通閥的19D端通過管道與室內空調機相連，室內空調機通過管道、節流元件與熱交換器的3B端相連，熱交換器的3A端通過管道、第二電動閥與四通閥的19B端相連，四通閥的19C端通過管道與儲液罐的6A端相連，儲液罐的6B端與壓縮機的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑迴路。本實用新型提供的節能水冷式空調機，可以減少熱交換器、儲液罐、風擋及其隔板，以及多個電動閥、單向閥，由此減少了制熱功能，只有製冷功能。所述僅具有製冷功能的節能水冷式空調機，其結構中，位於冷卻塔下面的設備間內可以設有控制櫃、壓縮機、冷凝器、節流元件、蒸發器、媒介水泵、冷卻水泵和管道，其中:冷卻水泵的出水口通過管道與冷凝器的2D端相連，冷凝器的2C端通過管道、布水管與布水器相連，布水器與水冷散熱片組、接水盤相連，接水盤與集水槽相連，集水槽的出水口與冷卻水泵的進水口相連，組成冷卻水循環系統；媒介水泵的出水口通過管道與蒸發器的4C端相連，蒸發器的4D端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵的進水口相連，組成媒介水循環系統；壓縮機的排氣口通過管道與冷凝器的2A端相連，冷凝器的2B端通過管道與節流元件相連，節流元件通過管道與蒸發器的4A端相連，蒸發器的4B端通過管道與壓縮機的吸氣口相連，組成製冷劑循環迴路；控制櫃通過導線與壓縮機、媒介水泵、冷卻水泵、風機、節流元件、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止。本實用新型與現有技術相比具有以下的主要優點:(I)與傳統的水冷空調比增加了制熱功能，降低了空調系統初裝時的設備投入。本空調機公開了一種節能水冷式空調機，同時具備製冷制熱功能，製冷時與傳統的水冷式空調機一樣，製冷劑採用冷卻塔水冷卻的方式冷卻，壓縮機的排氣壓力低，能效比高。所不同的是，本空調機具有制熱功能，用戶選用本空調機後，無需選用低能效比的電、氣、煤鍋爐等其它空調供熱設備，大大降低了初裝時的設備投入和後期的使用成本。(2)與傳統的風冷式熱泵空調比，能效比高，環保節能。本空調機公開了一種節能水冷式空調機，是一種冷暖兩用空調機。眾所周知，水冷式空調機製冷時的能效比要高於風冷式熱泵空調，目前市場上銷售的水冷式空調機組如美國開利、美國約克、美的、格力等品牌水冷空調機，主機的能效比都在5.0以上。而上述品牌的風冷式熱泵空調機組製冷模式運行時，採用風冷冷卻製冷劑，壓縮機的排氣壓力高，所以能效比也就較低，大多數機組的能效比只有3.0-3.6左右。因此，該空調機夏季製冷時採用水冷方式冷卻製冷劑，其主機能效比也同樣可達5.0以上，由於採用了主機、循環水泵一體式設計，綜合能效比比傳統空 調更高。(3) 一體化設計，與傳統的空調機比，綜合能效比更高。本空調機採用一體化設計，媒介水循環泵、冷卻水泵都位於本設備內部，其功率都是專業技術人員根據本空調機的製冷(熱)量設計，無須暖通系統設計師設計選型。例如上述的遠安國際大酒店的空調系統，若選本空調機組，其冷卻水泵功率只需7.5KW，媒介水泵也只需11KW，那麼該空調系統的綜合能效比可達4.0以上，遠遠高於其現有空調2.6的綜合能效比。且冷卻水泵可根據冷量的變化自動調整頻率，壓縮機卸載停機時，冷卻水泵可停止運行，壓縮機再次啟動時水泵自動啟動，大大降低能耗。當室外溫度35度時，冷卻水溫度35度時，通過試驗測得一臺該空調機製冷運行時的參數如下:壓縮機輸入功率93KW，冷卻水流量100m /h，冷卻水泵功率7.5KW，媒介水流量80 m /h，媒介水泵功率11KW，製冷運行一個小時，產生了 479KW的冷量。其公稱能效比
5.15 ;其綜合能效比4.3。當室外溫度7度時，通過試驗測得一臺該空調機制熱運行時的參數如下:壓縮機輸入功率91KW，媒介水流量80 m /h，媒介水泵功率11KW，制熱運行一小時，產生了 329KW的熱量。其公稱能效比3.62 ;其綜合能效比3.23。通過以上實驗可知:該空調機在制熱時能效比與傳統空調相當，但在製冷時比傳統的熱泵空調能效比要高出40%以上，綜合能效比則更高。如一棟30000 m2的寫字樓，夏天製冷過程中每小時大約須冷量3600KW，若選用傳統的熱泵空調每小時耗電量=3600 + 3.6(COP值)=1029KW，而選用該節能水冷式空調機，夏天製冷時每小時耗電量=3600+ 5.15CC0P值)=699KW，每小時可節電329度，每天運行10小時可節電3300度，每度電按商業電價I元計算，每月可節約電費10萬元，每年製冷運行5個月可節約電費50萬元以上，因此經濟效益相當可觀。(4)與傳統的空調機比，節省了設備安裝空間和冷卻水管道，降低了安裝成本。本空調機安裝在室外，如樓頂或樓下空地，採用一體化設計，媒介水泵、冷卻水泵都位於本設備內，因此與傳統的水冷空調比，省去了空調設備機房，節省了大量的室內空間和冷卻水管道購置、安裝和日常維護的投入成本。據測算選用該空調減少了機房後降低了建設成本約10%，節省了冷卻水管道的購置和安裝，則可降低建設成本約20%，日常維護成本也會大量降低。因此選用該空調可降低總建設成本約30%以上。

圖1是本實用新型空調機實施例1和實施例2的結構透視示意圖。圖2是本實用新型空調機實施例1製冷模式運行，冷卻水、媒介水、製冷劑流向圖。圖3是本實用新型空調機實施例1制熱模式運行，媒介水、製冷劑流向圖。圖4是本實用新型空調機實施例1制熱模式運行，除霜功能啟動媒介水、製冷劑流向圖。圖5是本實用新型空調機實施例2製冷模式運行，卻水水、製冷劑流向圖。圖6是本實用新型空調機實施例2制熱模式運行，製冷劑流向圖。圖7是本實用新型空調機實施例2制熱模式運行，除霜功能啟動後製冷劑流向圖。圖8是本實用新型空調機實施例3的結構透視示意圖。圖9是本實用新型空調機實施例3運行時，冷卻水、媒介水、製冷劑流向圖。圖10是本實用新型空調機控制系統的原理框圖。圖中:1.壓縮機；2.冷凝器；3.熱交換器；4.蒸發器；5.節流元件；6.儲液罐；7.控制櫃；8.第一電動閥；9.第二電動閥；10.第三電動閥；11.第四電動閥；12.第五電動閥；13.第六電動閥；14.第七電動閥；15.第八電動閥；16.第一單向閥；17.第二單向閥；18.第三單向閥；19.四通閥；20.媒介水泵；21.冷卻水泵；22.布水管；23.布水器；24.水冷散熱片組；25.接水盤；26.集水槽；27.風道隔板；28.風機；29.風擋；30.第一溫度探頭；31.第二溫度探頭；32.第三溫度探頭；33.第四溫度探頭；34.第五溫度探頭；35.第一流量開關；36.第二流量開關；37.第一壓力探頭；38.第二壓力探頭；39.室內空調機。
具體實施方式
本實用新型提供的節能水冷式空調機，其夏天製冷時利用冷卻塔水循環散熱，能效比可達5.0以上，媒介水泵、冷卻水泵安裝在冷卻塔下面的設備間內，水泵選型時無需考慮冷卻塔的擺放位置和建築物的高度，只需根據該空調機實際製冷(熱)量選型，所以選型出的水泵功率可以比傳統的中央空調選型功率大大降低，因此綜合能效比更高。下面結合實施例1及附圖對本空調機作進一步說明，但並不局限於下面所述內容。實施例1:本實施例提供的一種節能水冷式空調機，利用媒介水作為介質向室內輸入冷、熱量。比傳統的風冷熱泵空調機節能30%以上，其結構如圖1所示；其運行原理如圖2、圖3、圖4所示；其控制系統的原理框圖如圖10所示。本實施例提供的節能水冷式空調機，主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，設有冷卻水循環、媒介水循環、控制、製冷劑迴路四大系統。利用媒介水作為介質向室內輸入冷、熱量。夏季製冷採用水冷卻方式冷卻製冷劑，冬季利用熱泵工作原理制熱。設備間部分在冷卻塔部分的下部(設備間和冷卻塔部分也可以並排擺放)，它們之間由多條管道和導線相連。所述冷卻塔部分設有布水管22、布水器23、水冷散熱片組24、接水盤25、集水槽26、熱交換器3、風機28、風道隔板27、風擋29以及部分管道等。其中:風機28、布水器23安裝冷卻塔的頂部；水冷散熱片組24、接水盤25、集水槽26安裝在冷卻塔的內部；熱交換器3安裝在冷卻塔的外側面；風擋29安裝在熱交換器3的下面。所述設備間部分內設有控制櫃7、壓縮機1、冷凝器2、節流元件5、蒸發器4、儲液罐6、媒介水泵20、冷卻水泵21以及多個電動閥、單向閥、管道等。其中:媒介水泵20、冷卻水泵21安裝在設備間內靠近冷卻塔下部集水槽26的一端；並排安裝的冷凝器、蒸發器和安裝在它們上面的壓縮機I安裝在媒介水泵20和冷卻水泵21的前面；儲液罐6安裝在壓縮機I的吸氣管上；控制櫃7安裝在設備間的側牆板上；節流元件5、多個電動閥、多個流量開關、多個壓力開關、多個溫控器安裝在與它們的功能相對應的管道上。所述冷卻水循環系統設有冷卻水泵21與冷凝器2、布水管22、布水器23、水冷散熱片組24、接水盤25、集水槽26等。所述媒介水循環系統設有媒介水泵20、冷凝器2、蒸發器4、多個電動閥、延伸至室內的管道、室內空調機39等；所述製冷劑循環迴路設有壓縮機1、冷凝器2、節流元件5、蒸發器4、熱交換器3、儲液罐6、多個電動閥、多個單向閥等。所述控制系統中，控制櫃7為本空調機的控制中心，它通過導線7F與壓縮機1、媒介水泵20、冷卻水泵21、風機28、風擋29、節流元件5、多個電動閥、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開關或啟動、停止。所述冷卻水循環系統中，冷卻水泵21的出水口通過管道、第一單向閥16與冷凝器2的2D端相連，2C端通過管道、第八電動閥15、布水管22與布水器23相連，布水器23與水冷散熱片組24、接水盤25相連，接水盤25與集水槽26相連，集水槽26的出水口(圖1中的C點)與冷卻水泵21的進水口相連。所述媒介水循環系統中，媒介水泵20的出水口通過管道、第六電動閥13與蒸發器4的4C端相連，蒸發器4的4D端通過管道與室內空調機39相連，室內空調機39通過管道與媒介水泵20的進水口相連，由此組成一個製冷模式時的媒介水循環系統；所述媒介水循環系統中，媒介水泵20的出水口還通過管道、第五電動閥12與冷凝器2的2D端相連，2C端通過管道、第七電動閥14與室內空調機39相連，室內空調機39通過管道與媒介水泵20的進水口相連，由此組成一個制熱模式時的媒介水循環系統；所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口通過管道、電動閥10與冷凝器2的2A端相連，冷凝器2的2B端通過管道與節流元件5相連，節流元件5通過管道、電動閥11再與蒸發器4的4A端相連，蒸發器4的4B端通過管道與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連，由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口還通過管道、電動閥10與冷凝器2的2A端相連，冷凝器2的2B端通過管道與節流元件5相連，節流元件5通過管道、第二單向閥17與熱交換器3的3B端相連，熱交換器3的3A端通過管道、第一電動閥8與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑循環迴路；所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口還通過管道、第二電動閥9與熱交換器3的3B端相連，熱交換器3的3A端通過管道、第三單向閥18與節流元件5相連，節流元件5通過管道、第四電動閥11再與蒸發器4的4A端相連，蒸發器4的4B端通過管道與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式除霜功能啟動時的製冷劑循環迴路。所述水冷散熱片組24是由多塊帶有凸凹表面的水冷散熱片組成，它們安裝在冷卻塔的兩側，水冷散熱片組24的外側安裝有熱交換器3，它們2.之間設有防止濺水的百葉片。所述布水管22，是由接在冷卻水泵21出水口的主管分成的多根支管組成，支管的一端與總管相連，另一端與布水器23相連。所述布水器23，是底部開有很多小孔的水槽，由冷卻水泵21送來的冷卻水通過布水管注入水槽後，通過其底部的小孔均勻的將水分布在水冷散熱片組24的頂上，再流到接水盤25內ο所述接水盤25，安裝在水冷散熱片的底部，收集通過水冷散熱片組24冷卻後的冷卻水。該接水盤與集水槽26相連的一端較低，便於被冷卻的水快速的流入集水槽26。所述集水槽26安裝在冷卻塔的一端，其開放式的接口用於接收來自接水盤25冷卻水，其內部安裝有自動補水的浮球閥，其下部設有出水口 C通過管道與冷卻水泵21的進水口相連。所述風機28安裝在冷卻塔的頂部，當該空調機由多個製冷劑迴路組成時，每個製冷劑迴路的風機之間可設置風道隔板27，以防止停止和運行的風機間出現串風現象。所述冷凝器2安裝在設備間內，製冷模式運行時，作為高溫高壓的氣態製冷劑向冷卻水釋放熱量的熱交換器。制熱時作為高溫高壓氣態製冷劑向媒介水釋放熱量，加熱媒介水的熱交換器。所述蒸發器4，安裝在設備間內，製冷或除霜模式運行時，作為低溫低壓的液態製冷劑蒸發吸收媒介水熱量的熱交換器。所述熱交換器3，安裝在冷卻塔水冷散熱片組24的外部，制熱模式運行時，作為製冷劑蒸發吸收空氣中熱量的熱交換器；除霜模式運行時，作為製冷劑向熱交換器3銅管釋放熱量融化霜層的熱交換器。所述節流元件5，作為各種模式運行時根據冷凝器、蒸發器壓力、溫度的變化，調節控制製冷劑流量的關鍵元件，它可以是熱力式、電子式、浮閥式等多種形式。[0067]所述電動閥，根據設備功率、流量大小以及閥體內流動的介質不同，選用的型號也不同，它可以是電磁閥、電動蝶閥、電動二通閥等。所述風擋29安裝在熱交換器3的下部，製冷運行時打開，增加水冷散熱片組24的通風量。制熱運行時關閉，使室外空氣只能通過熱交換器3的翅片縫隙。參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖10，圖1中的A、B、C、D點分別與圖2、圖3、圖4中與之對應的A、B、C、D點相連。本實施例1提供的裝置的工作過程如下:(I)製冷模式運行時冷卻水、媒介水循環系統、製冷劑迴路流程:如圖2所示，當該空調機啟動製冷模式運行時，控制櫃7打開第三電動閥10、第四電動閥11、第六電動閥13、第八電動閥15、風擋29,關閉第一電動閥8、第二電動閥9、第五電動閥12、第七電動閥14。製冷劑循環迴路、冷卻水系統、媒介水循環系統形成製冷模式通路。控制櫃7啟動媒介水泵20、冷卻水泵21，當檢測到第一流量開關35、第二流量開關36反饋的水流量正常信號後，啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓氣體通過管道、第三電動閥10、冷凝器2的2A端進入冷凝器2，與冷凝器2內的冷卻水進行熱交換後，冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，再經冷凝器2的2B端通過管道進入節流元件5，節流後形成低溫低壓的液態製冷劑，再通過管道、第四電動閥11、蒸發器4的4A端進入蒸發器4，與蒸發器4內的媒介水進行熱交換，液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，再通過蒸發器4的4B端通過管道進入儲液罐6的6A端，再經儲液罐6的6B端進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個製冷模式運行製冷劑循環迴路。冷卻水泵21啟動後，冷卻水通過管道進入冷凝器2的2D端，與冷凝器內的製冷劑進行熱交換後經冷凝器2的2C端通過管道經第八電動閥15、布水管22進入布水器23，通過布水器23的很多小孔流出，均勻的散在水冷散熱片組24上，在其表面形成一層水膜之後再落在接水盤25上，最後回到集水槽26，再通過管道進入冷卻水泵21的進水口。控制櫃7則根據冷卻水的溫度變化自動啟停風機28，風機28啟動後大量的空氣經熱交換器3的翅片縫隙以及開啟的風擋29，快速通過散熱片組24的表面，加快水膜的蒸發，從而快速降低冷卻水水溫。由此形成一個冷卻水循環系統。媒介水泵20啟動後，水流通過管道經第六電動閥13、蒸發器4的4C端進入蒸發器4，與蒸發器4內的製冷劑熱交換後經4D端通過管道流入室內空調機39，與室內空氣進行熱交換後，再通過管道回流到媒介水泵20的進水口，由此形成媒介水循環系統。控制櫃7根據第一溫度探頭30、第二溫度探頭31、第三溫度探頭32、第四溫度探頭33、第一壓力探頭37、第二壓力探頭38反饋的溫度和壓力信號實時的調整壓縮機I的排氣量，達到加、減載的目的。控制櫃7還可以根據第一溫度探頭30、第二溫度探頭31反饋的溫度信號，實時調整冷卻水泵21的頻率，達到節能的目的。(2)制熱模式運行時媒介水循環系統、製冷劑迴路流程:如圖3所示，當該空調機啟動制熱模式時，控制櫃7打開第一電動閥8、第三電動閥10、第五電動閥12、第七電動閥14。關閉第二電動閥9、第四電動閥11、第六電動閥13、第八電動閥15、風擋29。冷卻水循環系統關閉，媒介水循環系統、製冷劑迴路系統形成制熱運行通路。控制櫃7啟動媒介水泵20，當檢測到第一流量開關35反饋的水流量正常的信號後，啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓氣體通過管道、第三電動閥10、冷凝器2的2A端進入冷凝器2，與冷凝器2內的媒介水進行熱交換後，冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，再經冷凝器2的2B端通過管道進入節流元件5，經節流元件5節流後形成低溫低壓的液態製冷劑，通過管道、第二單向閥17、經熱交換器3的3B端進入熱交換器3，通過風機28的作用與室外空氣進行熱交換，蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，經熱交換器3的3A端通過管道、第一電動閥8進入儲液罐6的6A、6B端，回流至壓縮機I的吸氣口，由此製冷劑形成一個完整的制熱循環迴路。媒介水泵20啟動後水流通過管道經第五電動閥12、冷凝器2的2D端進入冷凝器2，與冷凝器2內的製冷劑進行熱交換後經冷凝器2的2C端、第七電動閥14進入室內空調機39與室內空氣進行熱交換後，通過管道回流至媒介水泵20，由此形成一個媒介水循環系統。(3)制熱模式運行時除霜功能啟動後媒介水循環系統、製冷劑迴路流程:如圖4所示:當該空調機處於制熱模式運行時，若室外環境溫度較低，運行一段時間後，熱交換器3的表面會形成一層霜，當霜層達到一定厚度，安裝在熱交換器3上的第五溫度探頭34將需除霜的信號反饋給控制櫃7，控制櫃7打開第二電動閥9、第六電動閥13。關閉第三電動閥10、第五電動閥12、第七電動閥14。媒介水經媒介水泵20通過管道、第六電動閥13進入蒸發器4的4C端，與蒸發器4內的製冷劑進行熱交換後，經蒸發器4的4D端通過管道進入室內空調機39，再通過管道回到媒介水泵20，由此形成一個除霜狀態媒介水循環系統。壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑通過管道、第二電動閥9、熱交換器3的3B端進入熱交換器3，與霜層進行熱交換後形成高溫高壓液態製冷劑，經熱交換器3的3A端通過管道、第三單向閥18進入節流元件5節流後形成低溫低壓的液態製冷劑，再經第四電動閥11、蒸發器4的4A端進入蒸發器4，與蒸發器4內的水進行熱交換後，經蒸發器4的4B端、儲液罐6的6A端進入儲液罐6，再經儲液罐6的6B端進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個完整的除霜循環。當除霜過程已完成時，第五溫度探頭34將信息反饋給控制櫃7，控制櫃7立即打開第三電動閥10、第五電動閥12、第七電動閥14。關閉第二電動閥9、第四電動閥11、第六電動閥13，該空調機又返回到制熱運行模式製冷劑循環迴路。(4)如圖10所示，控制系統中的控制櫃7為本空調機的控制中心，它通過導線7F與冷卻水系統中的冷卻水泵21、風機28、風擋29、第八電動閥15相連，根據溫度、壓力的變化，實時的調整冷卻水泵21的頻率以及風機28、風擋29、第八電動閥15的開、關；它通過導線7F與媒介水系統中的媒介水泵20、第五電動閥12、第六電動閥13、第七電動閥14相連，除了控制媒介水泵20的開、關外，還根據製冷、制熱模式的變化實時的調整第五電動閥12、第六電動閥13、第七電動閥14的開、關；它通過導線7F與製冷劑迴路中的壓縮機1、節流元件5、第一電動閥8、第二電動閥9、第三電動閥10、第四電動閥11以及第一壓力探頭37、第二壓力探頭38、第一溫度探頭30、第二溫度探頭31、第三溫度探頭32、第四溫度探頭33、第五溫度探頭34、第一流量開關35、第二流量開關36相連，根據多個壓力探頭、溫度探頭、流量開關的反饋信息實時的調整壓縮機I的負載和啟動、停止，還根據製冷、制熱、除霜模式的變化調整多個電動閥的開、關。(5)日常運行過程:[0085]當用戶啟動本空調機製冷運行時，控制櫃7打開第三電動閥10、第四電動閥11、第六電動閥13、第八電動閥15、風檔29,同時關閉第一電動閥8、第二電動閥9、第五電動閥12、第七電動閥14後，啟動冷卻水泵21、媒介水泵20。控制櫃7檢測到第一流量開關35、第二流量開關36反饋的水流量正常信號後啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓製冷劑蒸氣進入冷凝器2與冷卻水進行熱交換，通過冷卻水泵21不停的運轉，將壓縮機I壓縮產生的熱量通過布水器23、水冷散熱片組24、風機28的作用排出。進入冷凝器2的高溫高壓的製冷劑蒸氣冷凝形成高溫高壓液態製冷劑，通過節流元件5節流進入蒸發器4與媒介水進行熱交換，通過媒介水泵20不停的運轉，將蒸發器4蒸發所產生的冷量輸送至室內空調機39，並通過風機的作用與室內空氣進行熱交換。在蒸發器4內蒸發形成的低溫低壓的氣態製冷劑通過儲液罐6進入壓縮機I的吸氣口，從而形成製冷模式運行時製冷劑循環迴路。通過壓縮機1、冷卻水泵21、風機28、媒介水泵20、室內空調機39不停的運轉，達到調節室內環境溫度的目的。當室內溫度降低，媒介水溫度降至設定溫度時，第三溫度傳感器32、第四溫度傳感器33將進、出蒸發器4的媒介水溫度信號反饋給控制櫃7，控制櫃7控制壓縮機I逐步減載，壓縮機I減載後，壓縮機I排出的製冷劑的量和壓力都有所下降，控制櫃7還可以根據第一壓力探頭37、第二壓力探頭38、第一溫度探頭30、第二溫度探頭31等反饋的溫度、壓力信息調整冷卻水泵21的頻率。媒介水水溫降至設定值以下時，控制櫃7停止壓縮機I運行，壓縮機I的排氣口壓力降至製冷劑的常壓時，控制櫃7隨即停止冷卻水泵21和風機28的運行，達到節能的目的。當第四溫度探頭33檢測到媒介水水溫升高超過設定值後，控制櫃7再次啟動冷卻水泵21和風機28運行，第一流量開關35將水流量正常的信號反饋給控制櫃7後，控制櫃7啟動壓縮機I運行，如此周而復始確保媒介水水溫始終處在設定範圍內。當用戶啟動本空調機制熱運行時，冷卻水循環系統停止運行，控制櫃7打開第一電動閥8、第三電動閥10、第五電動閥12、第七電動閥14。關閉第二電動閥9、第四電動閥
11、第六電動閥13、第八電動閥15、風擋29。啟動媒介水泵20，當控制櫃7檢測到第二流量開關36反饋的水流量正常信號後，啟動壓縮I機運行，壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑進入冷凝器2與媒介水進行熱交換，通過媒介水泵20不停的運轉，將產生的熱量輸送至室內空調機39，通過風機的作用與室內空氣進行熱交換。高溫高壓的氣態製冷劑冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，經節流元件5節流形成低溫低壓的液態製冷劑，進入熱交換器3，通過風機28的作用與室外空氣進行熱交換，低溫低壓的液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，通過儲液罐6回到壓縮機I的吸氣口，製冷劑迴路形成制熱循環迴路。當室內溫度升高，媒介水溫度升至設定溫度時，第四溫度傳感器33將媒介水溫度信號反饋給控制櫃7，控制櫃7控制壓縮機I逐步減載，壓縮機I減載後，製冷劑的排氣壓力和排氣量都有所降低，壓縮機的輸出功率也會降低。當媒介水水溫升至設定值以上時，控制櫃7停止壓縮機I運行，當第四溫度探頭33檢測到媒介水水溫降低，超過設定值後，控制櫃7再次啟動壓縮機I運行，如此周而復始確保媒介水始終處在設定範圍內。當該空調機處於制熱模式運行時，若室外環境溫度較低，運行一段時間後，熱交換器3的表面會形成一層霜，當霜層達到一定厚度，第五溫度探頭34將除霜信號反饋給控制櫃7，控制櫃7打開第二電動閥9、第四電動閥11、第六電動閥13。關閉第一電動閥8、第三電動閥10、第五電動閥12、第七電動閥14。壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑進入熱交換器3與霜層進行熱交換，融化熱交換器3表面的霜層，形成高溫高壓的液態製冷劑，通過節流元件5節流後形成低溫低壓的液態製冷劑進入蒸發器4，與媒介水進行熱交換後，低溫低壓的液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，經儲液罐6回到壓縮機1，從而形成一個制熱模式運行除霜功能啟動時製冷劑循環迴路(除霜過程只持續很短的時間，不會對媒介水溫度造成很大的影響)。當除霜過程完成後，控制櫃7打開第一電動閥8、第三電動閥
10、第五電動閥12、第七電動閥14。關閉第二電動閥9、第四電動閥11、第六電動閥13，本空調機又轉入正常的制熱運行模式運行。實施例2:利用製冷劑作為介質向室內輸入冷、熱量的一種節能水冷式空調機。本實施例提供的空調機比傳統的風冷熱泵空調機節能30%以上，其結構如圖1所示，其運行原理如圖5、圖6圖7所示。本實用新型提供的是一種節能水冷式空調機，夏季製冷採用水冷卻方式冷卻製冷齊U，冬季利用熱泵工作原理制熱。主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，設備間部分在冷卻塔部分的下部(設備間和冷卻塔部分也可以並排擺放)，它們之間由多條管道和導線相連。該空調機設有冷卻水、控制、製冷劑循環三大系統。冷卻塔部分與實施例1相同，冷卻水循環系統也與實施例1相同，所不同的是本實施例沒有媒介水循環系統，利用製冷劑作為介質向室內輸入冷、熱量。所述冷卻水循環系統與實施例1相同；所述設備間部分內設有控制櫃7、壓縮機1、冷凝器2、節流元件5、蒸發器4、儲液罐6、四通閥19、冷卻水泵21以及多個電動閥、單向閥、管道等。其中:冷卻水泵21安裝在靠近冷卻塔下部集水槽26的一端；冷凝器和壓縮機I安裝冷卻水泵21的前面；四通閥19安裝在壓縮機I的排氣管上，儲液罐6安裝在壓縮機I的吸氣管上；控制櫃7安裝在設備間的側牆板上；節流元件5、第一流量開關35、多個電動閥、多個壓力開關、多個溫控器安裝在與它們的功能相對應的管道上。所述製冷劑循環迴路中，設有壓縮機1、節流元件5、第二電動閥9、第三電動閥IO、四通閥19、室內空調機39、多個電動閥等；所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口通過管道與四通閥19的19A端相連，四通閥19的19B端通過管道、第三電動閥10與冷凝器2的2A端相連，冷凝器2的2B端通過管道與節流元件5相連，節流元件5通過管道與室內空調機39相連，室內空調機39與四通閥19的19D端相連，四通閥19的19C端通過管道與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連。由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口還通過管道與四通閥19的19A端相連，四通閥19的19D端通過管道與室內空調機39相連，室內空調機39通過管道、節流元件5與熱交換器3的3B端相連，熱交換器3的3A端通過管道、第二電動閥9與四通閥19的19B端相連，四通閥19的19C端通過管道與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑循環迴路。所述製冷劑循環迴路中，壓縮機I的排氣口還通過管道與四通閥19的19A端相連，四通閥19的19B端通過管道、第二電動閥9與熱交換器3的3A端相連，熱交換器3的3B端通過管道與節流元件5相連，節流元件5通過管道與室內空調機39相連，室內空調機39與四通閥19的19D端相連，四通閥19的19C端通過管道與儲液罐6的6A端相連，6B端與壓縮機I的吸氣口相連。由此組成一個制熱模式除霜功能啟動時製冷劑循環迴路；所述控制系統即控制櫃7為本空調機的控制中心，它通過導線7F與壓縮機1、節流元件5、第二電動閥9、第三電動閥10、四通閥19、冷卻水泵21、風機28、風擋29、第一流量開關35、多個電動閥、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止，由此組成一個該空調機的控制系統。參見圖1和圖5、圖6、圖7、圖10，圖1中的A、B、C、D點分別與圖5、圖6、圖7中與之對應的A、B、C、D點相連。本實施例2提供的空調機的工作過程如下:(I)製冷模式運行時冷卻水、製冷劑迴路流程:如圖5所示，當該空調機啟動製冷模式運行時，控制櫃7打開第三電動閥10、風擋29，關閉第二電動閥9，四通閥19處於失電狀態，19A與19B導通，19D與19C導通。冷卻水系統、製冷劑循環迴路形成通路。冷卻水循環系統與實施例1製冷模式相同。控制櫃7啟動冷卻水泵21，當檢測到第一流量開關35反饋的水流量正常的信號後，啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑通過管道進入四通閥19的19A端後經四通閥19的19B端通過第三電動閥10、冷凝器2的2A端進入冷凝器2，與冷凝器2內的冷卻水進行熱交換後，冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，再經冷凝器2的2B端通過管道進入節流元件5，節流後形成低溫低壓的液態製冷劑通過管道進入室內空調機39，通過風機的作用與室內空氣進行熱交換後，液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，再通過管道進入四通閥19的19D端後經四通閥19的19C端進入儲液罐6的6A端，再經6B端進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個製冷模式運行製冷劑循環迴路。(2)制熱模式運行時製冷劑迴路流程:如圖6所示，當該空調機啟動制熱模式運行時，冷卻水系統停止運行。控制櫃7打開第二電動閥9，關閉第三電動閥10、風擋29，四通閥19上電，19A與19D導通，19C與19B導通，製冷劑迴路系統形成制熱運行通路。控制櫃7啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓製冷劑蒸氣通過管道、四通閥19的19A端後經四通閥19的19D端通過管道進入室內空調機39，通過風機的作用與室內空氣進行熱交換，形成高溫高壓的液態製冷劑，再通過管道進入節流元件5，經節流元件5節流後形成低溫低壓的液態製冷劑，通過管道經熱交換器3的3B端進入熱交換器3，通過風機28的作用與室外空氣進行熱交換，蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，經3A端通過管道、第二電動閥9進入四通閥19的19B端後經四通閥19的19C端進入儲液罐6的6A端，再經儲液罐6的6B端進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個制熱模式運行製冷劑循環迴路。(3)制熱運行模式運行時除霜功能啟動後，製冷劑迴路的流程:如圖7所示:當該空調機處於制熱模式運行時，若室外環境溫度較低，運行一段時間後，熱交換器3的表面會形成一層霜，當霜層達到一定厚度，第五溫度探頭34將需除霜的信息反饋給控制櫃7，控制櫃7控制室內空調機39的風機停止運行，四通閥19斷電，19A與19B導通，19D與19C導通，製冷劑迴路系統形成除霜運行通路。壓縮機I排出的高溫高壓製冷劑蒸氣通過管道、四通閥19的19A端後經四通閥19的19B端、第二電動閥9、熱交換器3的3B端進入熱交換器3，與霜層進行熱交換後形成高溫高壓液態製冷劑，經熱交換器3的3A端通過管道進入節流元件5節流形成低溫低壓的液態製冷劑，通過管道進入室內空調機39 (由於此時室內空調機39的風機處於停止狀態所以不會將冷量帶到房間)，液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，再通過管道進入四通閥19的19D端後經四通閥19的19C端進入儲液罐6的6A端，再經6B端進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個完整的除霜功能啟動時製冷劑循環迴路。當除霜過程已完成時，第五溫度探頭34將信息反饋給控制櫃7，控制櫃7立即給四通閥19上電，返回到制熱循環運行模式。(4)該空調機的控制系統的控制原理與實施例1相同，只是減少了冷媒水系統的部分部件，增加了對四通閥19的控制，來調整製冷、制熱、除霜模式的變化。(5)日常運行過程:當用戶啟動本空調機製冷運行時，控制櫃7打開第三電動閥10、風檔29，關閉第二電動閥9，四通閥19的電源處於斷開狀態，啟動冷卻水泵21，當控制櫃7檢測到第一流量開關35反饋的水流量正常信號後，啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓製冷劑蒸氣通過四通閥19進入冷凝器2與冷卻水進行熱交換，通過冷卻水泵21不停的運轉，將產生的熱量通過安裝在冷卻塔上的布水器23、水冷散熱片組24、風機28的作用排出。高溫高壓的製冷劑蒸氣冷凝形成高溫高壓液態製冷劑，通過節流元件5節流進入室內空調機39,並通過風機的作用與室內空氣進行熱交換，蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，通過四通閥19、儲液罐6進入壓縮機I的吸氣口，從而形成製冷劑製冷循環系統。通過壓縮機1、冷卻水泵21、風機28、室內空調機39不停的運轉，達到調節室內環境溫度的目的。當室內溫度降低至設定溫度時，控制櫃7控制壓縮機I逐步減載，壓縮機I減載後，製冷劑的排氣壓力和排氣量都有所降低，控制櫃7還可以根據第一壓力探頭37、第二壓力探頭38、第一溫度探頭30、第二溫度探頭31等反饋的溫度、壓力信息調整冷卻水泵21的頻率。當室內溫度降至設定值以下時，控制櫃7停止壓縮機I運行，壓縮機I排氣口壓力降至製冷劑的常壓時，控制櫃7隨即停止冷卻水泵21和風機28的運行，達到節能的目的。當室內溫度升高超過設定值後，控制櫃7再次啟動冷卻水泵21和風機28運行，第一流量開關35將水流量正常的信號反饋給控制櫃7後，控制櫃7啟動壓縮機I運行，如此周而復始確保室內溫度處在設定範圍內。當用戶啟動本空調機制熱運行時，冷卻水循環系統停止運行，控制櫃7打開第二電動閥9，關閉第三電動閥10、風擋29，控制四通閥19上電，19A與19D導通，19B與19C導通。控制櫃7啟動壓縮機I運行，壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑進入室內空調機39，通過風機的作用與室內空氣進行熱交換。高溫高壓的氣態製冷劑冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，經節流元件5節流形成低溫低壓的液態製冷劑，進入熱交換器3，通過風機28的作用與室外空氣進行熱交換，低溫低壓的液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，通過四通閥19、儲液罐6回到壓縮機I的吸氣口，製冷劑迴路形成制熱循環迴路。當室內溫度升高至設定溫度時，控制櫃7控制壓縮機I逐步減載，壓縮機I減載後，製冷劑的排氣壓力和排氣量都有所降低，壓縮機的輸出功率也會降低。當室內溫度升至設定值以上時，控制櫃7停止壓縮機I運行。當室內溫度降低超過設定值後，控制櫃7再次啟動壓縮機I運彳丁，如此周而復始確保室內溫度始終處在設定沮圍內。當該空調機處於制熱模式運行時，若室外環境溫度較低，運行一段時間後，熱交換器3的表面會形成一層霜，當霜層達到一定厚度，第五溫度探頭34將除霜信號反饋給控制櫃7，控制櫃7斷開四通閥19的電源，室內空調機39的風機停止運行，壓縮機I排出的高溫高壓氣態製冷劑進入熱交換器3與霜層進行熱交換，融化熱交換器3表面的霜層，製冷劑冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，通過節流元件5節流後形成低溫低壓的液態製冷劑進入室內空調機39，低溫低壓的液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，經四通閥19、儲液罐6回到壓縮機1，從而形成一個制熱模式運行除霜功能啟動時製冷劑循環迴路(除霜過程只持續幾分鐘時間，不會對室內溫度造成很大的影響)。當除霜過程完成後控制櫃7控制各部件，本空調機又轉入正常的制熱運行模式運行。實施例3:冷卻塔和製冷主機有效結合，組成的一體式單冷空調機。本實施例提供的空調機比傳統的水冷式中央空調機綜合能效比更高，可節約設備初期投資約30%以上，且可以節約大量的設備場地。其結構如圖8所示，其運行原理如圖9所示。本實施例提供的是冷卻塔和製冷主機有效結合，組成的一體式單冷空調機本空調機主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，設有冷卻水循環、媒介水循環、製冷劑迴路大系統。適用於不需要空調製熱的場合。設備間部分在冷卻塔部分的下部，它們之間由多條管道和導線相連。所述冷卻塔部分設有布水管22、布水器23、水冷散熱片組24、接水盤25、集水槽26、風機28等；其中:風機28、布水器23安裝在冷卻塔的頂部，水冷散熱片組24安裝在冷卻塔的側面，接水盤25、集水槽26安裝在冷卻塔的內部。所述設備間部分內設有控制櫃7、壓縮機1、冷凝器2、節流元件5、蒸發器4、儲液罐6、媒介水泵20、冷卻水泵21、管道等。其中:媒介水泵20、冷卻水泵21安裝在靠近冷卻塔下部集水槽26的一端；之後是並排安裝的冷凝器、蒸發器和安裝在它們上面的壓縮機I ;儲液罐6安裝在壓縮機I的吸氣管上；控制櫃7安裝在設備間的側牆板上；節流元件5、多個流量開關、多個壓力開關、多個溫控器安裝在與它們的功能相對應的管道上。所述冷卻水循環系統設有冷卻水泵21與冷凝器2、布水管22、布水器23、水冷散熱片組24、接水盤25、集水槽26等；所述媒介水循環系統設有媒介水泵20、蒸發器4、延伸至室內的進、出水管道等；所述製冷劑循環迴路設有壓縮機1、冷凝器2、節流元件5、蒸發器4、儲液罐6等；所述控制系統即控制櫃7為本空調機的控制中心，它通過導線7F與壓縮機1、媒介水泵20、冷卻水泵21、風機28、節流元件5、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止。所述冷卻水循環系統中，冷卻水泵21的出水口通過管道與冷凝器2的2D端相連，2C端通過管道、布水管22與布水器23相連，布水器23與水冷散熱片組24、接水盤25相連，接水盤25與集水槽26相連，集水槽26的出水口(圖1中的C點)與冷卻水泵21的進水口相連，由此組成冷卻水循環系統。所述媒介水循環系統中，媒介水泵20的出水口通過管道與蒸發器4的4C端相連，蒸發器4的4D端與延伸至室內的空調進水管相連，由室內引出的空調出水管與媒介水泵20的進水口相連，由此組成媒介水循環系統；所述製冷劑循環迴路，壓縮機I的排氣口通過管道與冷凝器2的2A端相連，冷凝器2的2B端通過管道與節流元件5相連，節流元件5通過管道與蒸發器4的4A端相連，蒸發器4的4B端通過管道與壓縮機I的吸氣口相連，由此組成製冷劑循環迴路。參見圖8、圖9，圖9中的C、D點分別與圖8中對應的C、D點相連。本實施例3提供的裝置的工作過程如下:(I)該空調機運行時製冷劑迴路流程:如圖9所示，當該空調機啟動運行時，控制櫃7啟動媒介水泵20、冷卻水泵21，當檢測到第一流量開關35、第二流量開關36反饋的水流量正常的信號後，啟動壓縮機1，壓縮機I排出的高溫高壓氣體通過管道、冷凝器2的2A端進入冷凝器2，與冷凝器內的冷卻水進行熱交換後，冷凝形成高溫高壓的液態製冷劑，再經冷凝器2的2B端通過管道進入節流元件5，節流後形成低溫低壓的液態製冷劑通過管道、蒸發器4的4A端進入蒸發器4與蒸發器4內的媒介水循環進行熱交換，液態製冷劑蒸發形成低溫低壓的氣態製冷劑，再通過蒸發器4的4B端通過管道進入壓縮機I的吸氣口，由此形成一個製冷劑循環迴路。(2)該空調機運行時冷卻水循環系統流程:冷卻水泵21啟動後，冷卻水通過管道進入冷凝器2的2D端進入冷凝器2，經2C端通過管道、布水管22進入布水器23，通過布水器23的很多小孔流出，均勻的散在水冷散熱片組24上，形成一層水膜再落在接水盤25上，最後回到集水槽26，再通過管道進入冷卻水泵21的進水口。控制櫃7則根據冷卻水的溫度變化自動啟、停風機28，空氣經散熱片縫隙進入冷卻塔加快散熱片上的水蒸發，降低冷卻水水溫，形成一個冷卻水循環系統。(3)該空調機運行時媒介水循環系統流程:媒介水泵20啟動後，水流通過管道經蒸發器4的4C端進入蒸發器4，經蒸發器4的4D端通過管道流入室內空調機39，再通過管道回流到媒介水泵20的進水口，形成媒介水循環系統。(4)該空調機的控制系統的控制原理與實施例1相同，只是減少了對多個電動閥和部分溫度探頭的控制。(5)日常運行過程:當用戶啟動本空調機運行時，控制櫃7啟動冷卻水泵21、媒介水泵20，檢測到第一流量開關35、第二流量開關36反饋的水流量正常信號後啟動壓縮機I,壓縮機I排出的聞溫高壓製冷劑蒸氣進入冷凝器2與冷卻水進行熱交換，通過冷卻水泵21不停的運轉，將產生的熱量通過冷卻塔部分的布水器23、水冷散熱片組24、風機28的作用排出。高溫高壓的製冷劑蒸氣在冷凝器2內冷凝形成高溫高壓液態製冷劑，通過節流元件5節流進入蒸發器4與媒介水進行熱交換，通過媒介水泵20不停的運轉，將蒸發器4蒸發所產生的冷量輸送至室內空調機39，並通過風機的作用與室內空氣進行熱交換。低溫低壓的氣態製冷劑又回到壓縮機I的吸氣口，從而形成製冷劑循環系統。通過壓縮機1、冷卻水泵21、風機28、媒介水泵20、室內空調機39不停的運轉，達到調節室內環境溫度的目的。當室內溫度降低，媒介水溫度降至設定溫度時，第三溫度傳感器32、第四溫度傳感器33將進、出蒸發器4的媒介水溫度信號反饋給控制櫃7，控制櫃7控制壓縮機I逐步減載，壓縮機I減載後，製冷劑的排氣壓力和排氣量都有所降低，控制櫃7可以根據第一壓力探頭37、第二壓力探頭38、第一溫度探頭30、第二溫度探頭31等反饋的溫度、壓力信息調整冷卻水泵21的頻率，達到節能的目的。當媒介水水溫降至設定值以下時，控制櫃7停止壓縮機I的運行，壓縮機I排氣口壓力降至停機後的常壓時，控制櫃7隨即停止冷卻水泵21和風機28的運行，達到節能的目的。當第四溫度探頭33檢測到媒介水水溫升高超過設定值後，控制櫃7再次啟動冷卻水泵21和風機28運行，第一流量開關35將水流量正常的信號反饋給控制櫃7後，控制櫃7啟動壓縮機I運行，如此周而復始確保媒介水水溫始終處在設定範圍內。
權利要求1.一種節能水冷式空調機，其特徵是主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，冷卻塔部分位於設備間部分的上部，或者並排擺放，其中:所述冷卻塔部分包括冷卻塔、布水管(22)、布水器(23)、水冷散熱片組(24)、接水盤(25)、熱交換器(3)、風擋(29)和管道；所述冷卻塔，其一端底部裝有集水槽(26)，其頂部裝有風機(28)，其側面安裝有熱交換器(3)，熱交換器(3)的下面安裝有風擋(29);所述設備間部分內設有控制櫃(7)、壓縮機(I)、冷凝器(2)、節流元件(5)、蒸發器(4)、媒介水泵(20)、冷卻水泵(21)和管道。
2.根據權利要求1所述的節能水冷式空調機，其特徵是該空調機設有冷卻循環水系統、媒介循環水系統、製冷劑迴路和控制系統，其中:在製冷過程中利用水冷卻製冷劑，制熱過程中利用製冷劑蒸發吸收空氣中的熱量；該空調機利用媒介循環水作為介質向室內空調機輸入冷、熱量，或者利用製冷劑作為介質向室內空調機輸入冷、熱量。
3.根據權利要求2所述的節能水冷式空調機，其特徵是所述冷卻循環水系統主要由冷卻水泵(21)與冷凝器(2)、冷卻塔組成，其中:冷卻水泵(21)的出水口通過管道與冷凝器(2)的(2D)端相連，冷凝器(2)的(2C)端通過管道、布水管(22)與布水器(23)相連，布水器(23)與水冷散熱片組(24)、接水盤(25)相連，接水盤(25)與集水槽(26)相連，集水槽(26)的出水口與冷卻水泵(21)的進水口相連。
4.根據權利要求2所述的節能水冷式空調機，其特徵是所述媒介循環水系統包括媒介水泵(20)與冷凝器(2)、蒸發器(4)，其中:媒介水泵(20)的出水口通過管道與蒸發器(4)的(4C)端相連，蒸發器(4)的(4D)端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵(20)的進水口相連，組成製冷模式時的媒介循環水系統；媒介水泵(20)的出水口還通過管道與冷凝器(2)的(2D)端相連，冷凝器(2)的(2C)端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵(20)的進水口相連，組成制熱模式時的媒介循環水系統。
5.根據權利要求2所述的節能水冷式空調機，其特徵是所述製冷劑迴路主要由壓縮機(I)與冷凝器(2)、節流元件(5)、蒸發器(4)、熱交換器(3)、多個電動閥、多個單向閥組成，其中:壓縮機(I)的排氣口通過管道、第三電動閥(10)與冷凝器(2)的(2A)端相連，冷凝器(2 )的(2B )端通過管道與節流元件(5 )相連，節流元件(5 )通過管道、第四電動閥(11)再與蒸發器(4)的(4A)端相連，蒸發器(4)的(4B)端通過管道與壓縮機(I)的吸氣口相連，由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；壓縮機(I)的排氣口還通過管道、第三電動閥(10)與冷凝器(2)的(2A)端相連，冷凝器(2)的(2B)端通過管道與節流元件(5)相連，節流元件(5)通過管道、第二單向閥(17)與熱交換器(3)的(3B)端相連，熱交換器(3)的(3A)端通過管道、第一電動閥(8)與壓縮機(I)的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑循環迴路。
6.根據權利要求2所述的節能水冷式空調機，其特徵是所述控制系統是控制櫃(7)，它通過導線與壓縮機(I)、媒介水泵(20)、冷卻水泵(21)、風機(28)、風擋(29)、節流元件(5)、多個電動閥、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止。
7.根據權利要求1所述的節能水冷式空調機，其特徵是當節能水冷熱泵空調機由多個製冷劑迴路組成時，安裝在冷卻塔頂部的風機(28 )也有多個，每個製冷劑迴路的風機(28 )之間設置風道隔板(27)，以防止停止和運行的風機間出現串風現象。
8.根據權利要求2所述的節能水冷式空調機，其特徵是取消所述媒介循環水系統和該系統中的媒介水泵(20)、蒸發器(4)、流量開關(36)、多個電動閥、多個溫度傳感器，增加了四通閥(19)，利用製冷劑作為介質向室內空調機輸入冷、熱量；該製冷劑迴路中，壓縮機Cl)的排氣口通過管道與四通閥(19)的(19A)端相連，四通閥(19)的(19B)端通過管道、第三電動閥(10)與冷凝器(2)的(2A)端相連，冷凝器(2)的(2B)端通過管道與節流元件(5)相連，節流元件(5)通過管道與室內空調機(39)相連，室內空調機(39)與四通閥(19)的(19D)端相連，四通閥(19)的(19C)端通過管道與儲液罐(6)的(6A)端相連，儲液罐(6)的(6B)端與壓縮機(I)的吸氣口相連，由此組成一個製冷模式的製冷劑循環迴路；該製冷劑迴路中，壓縮機(I)的排氣口還通過管道與四通閥(19)的(19A)端相連，四通閥(19)的(19D)端通過管道與室內空調機(39)相連，室內空調機(39)通過管道、節流元件(5)與熱交換器(3)的(3B)端相連，熱交換器(3)的(3A)端通過管道、第二電動閥(9)與四通閥(19)的(19B)端相連，四通閥(19)的(19C)端通過管道與儲液罐(6)的(6A)端相連，儲液罐(6)的(6B)端與壓縮機(I)的吸氣口相連，由此組成一個制熱模式的製冷劑迴路。
9.根據權利要求1所述的節能水冷式空調機，其特徵是減少熱交換器(3)、儲液罐(6)、風擋(29)、風道隔板(27)以及多個電動閥、單向閥，由此所述節能水冷式空調機僅具有製冷功能。
10.根據權利要求9所述的節能水冷式空調機，其特徵是位於冷卻塔下面的設備間內設有控制櫃(7)、壓縮機(I)、冷凝器(2)、節流元件(5)、蒸發器(4)、媒介水泵(20)、冷卻水泵(21)、管道，其中:冷卻水泵(21)的出水口通過管道與冷凝器(2)的(2D)端相連，冷凝器(2)的(2C)端通過管道、布水管(22)與布水器(23)相連，布水器(23)與水冷散熱片組(24),接水盤(25)相連，接水盤(25)與集水槽(26)相連，集水槽(26)的出水口與冷卻水泵(21)的進水口相連，組成冷卻水循環系統；媒介水泵(20)的出水口通過管道與蒸發器(4)的(4C)端相連，蒸發器(4 )的(4D)端通過管道與通往室內空調機的進水管相連，由室內空調機引出的出水管與媒介水泵(20)的進水口相連，組成媒介循環水系統；壓縮機(I)的排氣口通過管道與冷凝器(2)的(2A)端相連，冷凝器(2)的(2B)端通過管道與節流元件(5)相連，節流元件(5)通過管道與蒸發器(4)的(4A)端相連，蒸發器(4)的(4B)端通過管道與壓縮機(I)的吸氣口相連，組成製冷劑循環迴路；控制櫃(7)通過導線與壓縮機(I)、媒介水泵(20)、冷卻水泵(21)、風機(28)、節流元件(5)、多個流量開關、多個溫度傳感器、多個壓力傳感器相連，控制這些部件的開、關或啟動、停止。
專利摘要本實用新型節能水冷式空調機主要由冷卻塔部分和設備間部分組成，它們並排擺放，或者冷卻塔部分位於設備間部分的上部，冷卻塔部分包括冷卻塔、布水管(22)、布水器(23)、水冷散熱片組(24)、接水盤(25)、熱交換器(3)、風擋(29)和管道；所述冷卻塔，其一端裝有集水槽(26)，其頂部裝有風機(28)，風擋(29)裝在熱交換器(3)的下面；所述設備間部分內設有控制櫃(7)、壓縮機(1)、冷凝器(2)、節流元件(5)、蒸發器(4)、儲液罐(6)、媒介水泵(20)、冷卻水泵(21)以及多個電動閥、單向閥、管道。本實用新型省去了空調設備機房，節省了室內空間和冷卻水管道購置、安裝和日常維護的投入成本。
文檔編號F24F11/02GK203163133SQ20132008147
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月22日 優先權日2013年2月22日
發明者顏懷略, 楊春敏 申請人:湖北耗克節能科技有限公司