雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統的製作方法

2023-06-03 20:13:41 5

專利名稱：雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統的製作方法
雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統技術領域
本發明屬於空調製冷技術領域，具體涉及一種由機械製冷高溫冷水機組、蒸發冷卻高溫冷水機組、蒸發冷卻組合式空調機組以及乾式風機盤管組成的半集中式空調系統。
背景技術：
隨著溫溼度獨立控制系統的大力推廣與應用，高溫冷源問題是溫溼度獨立控制系統所需解決的問題之一，其冷源溫度從原來的7°C提高到16 18°C。目前在乾燥地區，由於幹空氣能含量比較豐富，可以完全利用蒸發冷卻式冷水機組製取高溫冷水，因蒸發冷卻式冷水機組利用的是自然能源一幹空氣能即室外空氣乾濕球溫度差製取冷水，製取的冷水溫度易受氣候環境的影響而不穩定，致使蒸發冷卻冷水機組只能應用到炎熱乾燥地區對溫溼度要求不高的建築物，而不能應用到對溫溼度要求較高的建築物和中等溼度以及高溼度地區，受到了領域和區域應用的限制。
在中等溼度和高溼度地區，目前工程上大多採用機械製冷製取高溫冷水。常用方法有兩種，一種是利用傳統機械製冷冷水機組(冷凍水溫度7 12°C)製取冷水經過配水來獲得滿足要求的高溫冷水；另一種就是利用機械製冷式高溫冷水機組(冷凍水溫度 16 18°C)。兩種機組都可以製取相對穩定的高溫冷水，但是前者存在嚴重的冷熱抵消問題， 後者雖然相對提高了機組的COP值，但是其能耗依然相比於蒸發冷卻冷水機組要高出許多，雖然受到氣候限制，不能在整個空調運行期間利用蒸發冷卻冷水機組製取滿足要求的高溫冷水，但可以在部分運行期間製取滿足要求的高溫冷水，而且有些地區該時間段能夠佔到相當大的比例。因此，如果在該地區能夠充分利用幹空氣能，發揮蒸發冷卻技術的優勢並與傳統機械製冷相協同，即在室外環境滿足要求的情況下利用蒸發冷卻技術進行「零費用」供冷；當室外環境不適宜時在機械製冷高溫冷水機組的協助下製取高溫冷水，要比在整個空調運行期間都利用機械製冷製取高溫冷水更加節能。蒸發冷卻冷水機組在不同的地區運行時間段不同，若與機械製冷高溫冷水機組組成雙高溫冷水機組，這樣機械製冷高溫冷水機組可以很好的控制出水溫度，為末端的供水提供了保證；另外蒸發冷卻冷水機組製取的高溫冷水溫度介於室外空氣的露點溫度與溼球溫度之間，供給末端的高溫冷水不會低於室內空氣的露點溫度，這樣配置的雙高溫冷水機組可以很好的與乾式風機盤管組合運行， 不必擔心末端結露的問題；再者整個半集中式空調系統中新風機組採用蒸發冷卻組合式空氣處理機組，若部分地區需要對空氣除溼機組另配一臺常規機械製冷冷水機組滿足要求， 若部分地區需要對空氣加溼蒸發冷卻組合式機組填料段可以滿足要求，這樣可以很好的實現溫溼度獨立控制。發明內容
本發明的目的在於提供一種雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統， 通過開啟不同功能段，可以實現溫溼度獨立控制。
本發明所採用的技術方案是，雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統，由機械製冷高溫冷水機組、蒸發冷卻高溫冷水機組、蒸發冷卻組合式新風機組、乾式風機盤管以及之間連接的管網組成，乾式風機盤管設置在房間內，蒸發冷卻組合式新風機組按進風方向包括依次設置的新風口、高溫空氣冷卻器、蒸發冷卻器、擋水板和送風機，送風機通過送風風管與乾式風機盤管相連接，乾式風機盤管的進水管道分別與機械製冷高溫冷水機組和蒸發冷卻高溫冷水機組的出水管道相連通，乾式風機盤管的出水管道分別與機械製冷高溫冷水機組和蒸發冷卻高溫冷水機組的進水管道相連通，乾式風機盤管的出水管道上還分別與高溫空氣冷卻器的進水、出水管道相連通。
本發明的特點還在於，該空調系統還包括機械製冷冷水機組，蒸發冷卻組合式新風機組在高溫空氣冷卻器和蒸發冷卻器之間還設置有低溫空氣冷卻器，機械製冷冷水機組與低溫空氣冷卻器之間互通有雙向管道。
蒸發冷卻高溫冷水機組採用直接蒸發冷卻冷水機組、間接蒸發冷卻冷水機組或直接-間接蒸發冷卻冷水機組。
乾式風機盤管的出水管道與高溫空氣冷卻器的進水、出水相連通的管道上分別設置閥門a和閥門c，閥門a和閥門c之間的乾式風機盤管出水管道上設置閥門b，乾式風機盤管與蒸發冷卻高溫冷水機組的進水、出水相連通的管道上分別設置閥門d、閥門e，乾式風機盤管與機械製冷高溫冷水機組的進水、出水相連通的管道上分別設置閥門f、閥門g。
蒸發冷卻器的結構包括從上到下依次設置的噴嘴、填料和水箱，水箱中設置有水泵a，水箱通過管道與水泵a和噴嘴相連通。
本發明空調系統的有益效果是1)分別配置機械高溫冷水機組與蒸發冷卻冷水機組實現雙高溫冷水機組切換供水，氣候適宜地區供冷季節多採用蒸發冷卻冷水機組供水，機械製冷高溫冷水機組只是作為輔助冷源保證在極端不利氣象條件末端供水的穩定性，提高了蒸發冷卻技術在溫溼度獨立控制系統中的穩定性。
2)該系統是蒸發冷卻與機械製冷技術有效的結合，其中蒸發冷卻空調技術佔主導地位。系統運行只有少數時間需運行機械製冷高溫冷水機組和機械製冷冷水機組，主要以運行蒸發冷卻高溫冷水機組為主；該系統運行起來有效的減少了機械製冷的開啟時間，大大降低系統的運行費用。
3)新風機組另外配置一臺小流量機械製冷冷水機組滿足部分地區對空氣的除溼要求，該水系統與供給末端的水系統分開設置，系統管路簡單，且布置靈活，不需要配置低溫空氣冷卻器的地區就不需設置該部分水系統。
4)該系統最大限度的利用蒸發冷卻空調技術，新風機組布置填料段，夏季可用於降溫；冬季可用來加溼與採暖系統聯合使用提高了室內空氣品質。
5)通過設置雙高溫冷水機組、乾式風機盤管與常規機械製冷冷水機組結合的半集中式空調系統，使得蒸發冷卻技術可以進一步在中等溼度地區以及高溼度地區推廣應用， 儘量減少機械製冷的開啟時間，降低能耗。


圖1是本發明空調系統一種實施例的結構示意圖。
圖中，1.機械製冷高溫冷水機組，2.蒸發冷卻高溫冷水機組，3.新風口，4.高溫空氣冷卻器，5.低溫空氣冷卻器，6.噴嘴，7.擋水板，8.送風機，9.送風風管，10.乾式風機盤管，11.房間，12.填料，13.水箱，14.水泵a，15.閥門a，16.閥門b，17.閥門c，18.閥門 d，19.閥門e，20.閥門f，21.閥門g，22.機械製冷冷水機組，23.水泵b，24.水泵c，25.蒸發冷卻組合式新風機組，26.蒸發冷卻器。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。
本發明雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統的結構如圖1所示，由機械製冷高溫冷水機組1、蒸發冷卻高溫冷水機組2、蒸發冷卻組合式新風機組25、機械製冷冷水機組22、乾式風機盤管10以及之間連接的管網組成。
乾式風機盤管10設置在房間內；蒸發冷卻組合式新風機組25按進風方向包括依次設置的新風口 3、高溫空氣冷卻器4、低溫空氣冷卻器5、蒸發冷卻器沈、擋水板7和送風機8，送風機8通過送風風管9與乾式風機盤管10相連接。蒸發冷卻高溫冷水機組2可以採用直接蒸發冷卻冷水機組、間接蒸發冷卻冷水機組或直接-間接蒸發冷卻冷水機組。蒸發冷卻器沈的結構包括從上到下依次設置的噴嘴6、填料12和水箱13，水箱13中設置有水泵al4，水箱13通過管道與水泵al4和噴嘴6相連通。
本發明系統中，機械製冷冷水機組22可根據是否對空氣有除溼要求進行設置，不需要配置低溫空氣冷卻器5的地區就不需設置該部分水系統。
系統中的管網結構為乾式風機盤管10的進水管道分別與機械製冷高溫冷水機組1和蒸發冷卻高溫冷水機組2的出水管道相連通，乾式風機盤管10的出水管道分別與機械製冷高溫冷水機組1和蒸發冷卻高溫冷水機組2的進水管道相連通，乾式風機盤管10的出水管道上還分別與高溫空氣冷卻器4的進水、出水管道相連通，機械製冷冷水機組22與低溫空氣冷卻器5之間互通有雙向管道。乾式風機盤管10的出水管道與高溫空氣冷卻器4 的進水、出水相連通的管道上分別設置閥門al5和閥門cl7，閥門al5和閥門cl7之間的乾式風機盤管10出水管道上設置閥門bl6，乾式風機盤管10與蒸發冷卻高溫冷水機組2的進水、出水相連通的管道上分別設置閥門dl8、水泵c24、閥門el9，乾式風機盤管10與機械製冷高溫冷水機組1的進水、出水相連通的管道上分別設置有閥門f20、水泵1^23、閥門g21。
本發明空調系統的水系統工作過程1、單獨運行蒸發冷卻高溫冷水機組時的水系統流程單獨運行蒸發冷卻高溫冷水機組2時，分兩種方案運行，第一種方案蒸發冷卻組合式新風機組25不預冷新風，此時關閉閥門al5、閥門c 17、閥門f20、閥門g21，開啟閥門b 16、閥門dl8、閥門el9 ；此時蒸發冷卻高溫冷水機組2製取的高溫冷水通過管網供給末端乾式風機盤管10，乾式風機盤管10的回水通過水泵cM返回蒸發冷卻高溫冷水機組2，重複循環。 第二種方案蒸發冷卻組合式新風機組25預冷新風，此時關閉閥門bl6、閥門f20、閥門g21， 開啟閥門al5、閥門cl7、閥門dl8，閥門el9 ；此時蒸發冷卻高溫冷水機組2製取的高溫冷水通過管網供給末端乾式風機盤管10，乾式風機盤管10的回水通過閥門al5連接至高溫空氣冷卻器4的進水口，高溫空氣冷卻器4的出水口通過閥門cl7連接至管網迴路，通過水泵 c24回到蒸發冷卻高溫冷水機組2，重複循環；2、單獨運行機械製冷高溫冷水機組時的水系統流程單獨運行機械製冷高溫冷水機組1時，分兩種方案運行，第一種方案蒸發冷卻組合式新風機組25不預冷新風，此時關閉閥門al5、閥門cl7、閥門dl8、閥門el9，開啟閥門bl6、 閥門f20、閥門g21 ；機械製冷高溫冷水機組1製取的高溫冷水(16 18°C)通過管網供給末端乾式風機盤管10，乾式風機盤管10的回水通過水泵b23返回機械製冷高溫冷水機組1， 重複循環；第二種方案蒸發冷卻組合式新風機組25預冷新風，此時關閉閥門bl6、閥門dl8、 閥門el9，開啟閥門al5、閥門cl7、閥門f20、閥門g21 ；此時機械製冷高溫冷水機組1製取的高溫冷水(16 18°C)通過管網供給末端乾式風機盤管10，乾式風機盤管10的回水通過閥門al5連接至高溫空氣冷卻器4的進水口，高溫空氣冷卻器4的出水口通過閥門cl7連接至管網迴路通過水泵1^23回到機械製冷高溫冷水機組1，重複循環；3、常規機械製冷冷水機組運行時的水系統流程對於需要對新風進行除溼的地區，該半集中式空調系統另配一臺小流量常規機械製冷冷水機組22，機械製冷冷水機組22製取的低溫冷水(7、°C )通過管網連接至新風機組低溫空氣冷卻器5的進水口，低溫空氣冷卻器5出水口通過管網連接至機械製冷冷水機組22，重複循環；本發明空調系統的風系統工作過程室外新風通過新風口 3先經過高溫空氣冷卻器4預冷，而後再經過低溫空氣冷卻器5 進一步預冷或者除溼冷卻，再經過蒸發冷卻器沈等焓降溫後經過擋水板7，最後由送風機8 通過送風風管9送進房間11 ；蒸發冷卻組合式新風機組25可根據實際情況開啟不同功能段進行調節，實現不同空氣處理方式。
本發明空調系統中1.分別配置一臺機械製冷式高溫冷水機組和一臺蒸發冷卻式高溫冷水機組作為高溫冷源，兩臺機組根據氣象條件切換使用，保證末端高溫冷水供水，避免了單獨使用蒸發冷卻高溫冷水機組使得供給末端的水溫不穩定一直受到室外氣象條件的變化而影響室內溫溼度場，同時也避免了一直使用機械製冷式高溫冷水機組帶來的高能耗代價。
2.末端使用乾式風機盤管而不是傳統風機盤管在幹工況運行，新風機組採用蒸發冷卻組合式新風機組。
3.蒸發冷卻組合式新風機組配置有高低溫空氣冷卻器與填料段，可以滿足不同地區對新風的處理要求。
4.對蒸發冷卻組合式空調機組高溫空氣冷卻器使用末端的回水對新風預冷，體現對冷量的二次利用；部分地區需使用低溫空氣冷卻器時另配置一臺小流量常規機械製冷式冷水機組滿足對新風的除溼要求；這樣配置整個空調系統水系統簡單，便於施工調節與實際運行。
5.完全實現了溫溼度系統獨立控制，通過供給末端高溫冷水除去室內的大部分顯熱負荷，室內的潛熱負荷完全通過蒸發冷卻組合式空氣處理機組除去，本發明的半集中式空調系統可以把蒸發冷卻技術進一步推廣到中等溼度地區以及高溼度地區；可以根據不同氣象條件不同氣象時段根據不同的組合方式進行多功能的調節；對於中等溼度地區以及高溼度地區開啟機械製冷通過新風機組對室外空氣進行去溼冷卻，末端供水冷源可根據實際需要靈活選擇兩種不同方式的冷源。對於乾燥地區機械製冷高溫冷水機組整個供冷季節運行時間只是在少數幾天氣象條件不滿足蒸發冷卻高溫冷水機組運行時作為輔助冷源運行來保證末端高溫冷水的供應，對於中等溼度地區在滿足要求的氣象條件下運行蒸發冷卻高溫冷水機組，不滿足要求條件下開啟機械製冷高溫冷水機組運行，兩種機組靈活切換運行， 對於高溼度地區蒸發冷卻冷水機組作為輔助冷源，在氣象滿足要求的條件下能不開機械製冷就不開啟用蒸發冷卻高溫冷水機組來製取高溫冷水滿足要求。
權利要求
1.雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統，其特徵在於，由機械製冷高溫冷水機組(1)、蒸發冷卻高溫冷水機組(2)、蒸發冷卻組合式新風機組(25)、乾式風機盤管 (10)以及之間連接的管網組成，所述的乾式風機盤管(10)設置在房間內，所述的蒸發冷卻組合式新風機組(25)按進風方向包括依次設置的新風口(3)、高溫空氣冷卻器(4)、蒸發冷卻器(26 )、擋水板(7 )和送風機(8 )，所述的送風機(8 )通過送風風管(9 )與乾式風機盤管 (10)相連接，所述乾式風機盤管(10)的進水管道分別與機械製冷高溫冷水機組(1)和蒸發冷卻高溫冷水機組(2)的出水管道相連通，所述乾式風機盤管(10)的出水管道分別與機械製冷高溫冷水機組(1)和蒸發冷卻高溫冷水機組(2)的進水管道相連通，所述乾式風機盤管(10)的出水管道上還分別與高溫空氣冷卻器(4)的進水、出水管道相連通。
2.根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於，該空調系統還包括機械製冷冷水機組(22)，所述的蒸發冷卻組合式新風機組(25)在高溫空氣冷卻器(4)和蒸發冷卻器(26)之間還設置有低溫空氣冷卻器(5)，所述的機械製冷冷水機組(22)與低溫空氣冷卻器(5)之間互通有雙向管道。
3.根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於，所述的蒸發冷卻高溫冷水機組(2)採用直接蒸發冷卻冷水機組、間接蒸發冷卻冷水機組或直接-間接蒸發冷卻冷水機組。
4.根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於，所述乾式風機盤管(10)的出水管道與高溫空氣冷卻器(4)的進水、出水相連通的管道上分別設置有閥門a (15)和閥門c (17)， 閥門a (15)和閥門c (17)之間的乾式風機盤管(10)出水管道上設置有閥門b (16)，所述乾式風機盤管(10)與蒸發冷卻高溫冷水機組(2)的進水、出水相連通的管道上分別設置有閥門d (18)、閥門e (19)，所述乾式風機盤管(10)與機械製冷高溫冷水機組(1)的進水、出水相連通的管道上分別設置有閥門f (20)、閥門g (21)。
5.根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於，所述的蒸發冷卻器(26)的結構包括從上到下依次設置的噴嘴(6)、填料(12)和水箱(13)，水箱(13)中設置有水泵a (14)，水箱 (13)通過管道與水泵a (14)和噴嘴(6)相連通。
全文摘要
本發明公開的雙高溫冷水機組、乾式風機盤管半集中式空調系統，由機械製冷高溫冷水機組、蒸發冷卻高溫冷水機組、蒸發冷卻組合式新風機組、乾式風機盤管以及之間連接的管網組成，乾式風機盤管設置在房間內，蒸發冷卻組合式新風機組按進風方向包括依次設置的新風口、高溫空氣冷卻器、蒸發冷卻器、擋水板和送風機，送風機通過送風風管與乾式風機盤管相連接。本發明的空調系統，分別配置兩臺機組作為高溫冷源根據氣象條件切換使用保證末端高溫冷水供水；新風機組開啟不同功能段，可以滿足不同地區對新風的處理要求；完全實現了溫溼度系統獨立控制，可適用於中等溼度地區或高溼度地區。
文檔編號F24F5/00GK102494377SQ20111039274
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者白延斌, 郝航, 黃翔 申請人:西安工程大學