CN100417864C - 一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，属于暖通空调领域。其特征在于：该空调系统由间接蒸发冷水机组、间接蒸发新风机组、显热去除末端装置、冷水循环泵组成，所述间接蒸发冷水机组由逆流式空气冷却器和逆流式填料塔组成；由间接蒸发冷水机组产生15～18℃冷水，在冷水循环泵的作用下，首先进入显热去除末端装置，带走房间显热，自身温度升高后流出，继而进入间接蒸发新风机组的表面式空气冷却器，冷却新风后，其自身温度进一步升高，最后流回冷水机组，继续喷淋产生冷水，完成冷水的循环。与传统的空调系统相比，该空调系统节能30%以上，且不使用CFC制冷剂，是经济、节能、环保且有广阔应用潜力的一种干燥地区的空调系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，属于暖通空调领域。
背景技术
随着空调的广泛应用，其能耗已占到建筑总能耗的50％以上，相应的节能技术越来越引起人们的关注，可再生能源以及低品位能源的利用成为非常重要的节能途径。蒸发冷却技术尤其是间接蒸发冷却技术在西北干燥地区是一种非常有潜力的高温冷源获取途径。蒸发冷却即利用室外空气的不饱和特性，通过水的蒸发产生冷量，有直接蒸发冷却和间接蒸发冷却之分。直接蒸发冷却产生冷水的极限温度为空气湿球温度，间接蒸发冷却产生冷水的极限温度为空气露点温度。以我国西北地区新疆、青海、宁夏、甘肃、西藏五省气象台站统计数据为例，最湿月室外平均露点温度12.3度，平均湿球温度16.8度，由此，采用间接蒸发冷却技术可以产生更低温度的冷风或冷水，满足去除室内显热负荷的要求，且降低系统的输送能耗。
目前西北干燥地区虽有多栋建筑的空调系统采用了直接蒸发、间接蒸发冷却技术，但还存在不少问题。某些建筑的空调系统设计，将传统的压缩式冷机和直接蒸发冷却式新风机组相结合：在风机盘管等末端中通入低温(7～12℃)冷水对室内空气进行冷凝除湿，而新风机组通过直接蒸发方式将新风加湿送入室内，系统中同时存在除湿和加湿，不仅多消耗除湿所用电能，还浪费了干空气。温、湿度独立控制理念以及以水为载冷剂的间接蒸发冷水机组的成功开发，为上述问题给出了最佳解决途径。由此，本发明设计出一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，由间接蒸发冷水机组、间接蒸发新风机组从室外干空气中获取冷量，使得室外干空气成为整个系统的驱动源，可用于我国西北干燥地区的大型公共建筑，有着非常广阔的应用前景。
发明内容
本发明提出一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，整个系统的驱动源为干空气而非电能，通过合理设计冷水流程，使得整个空调系统的输配电耗最小，利用干空气的效率最高。
本发明提出的一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，其特征在于：该空调系统由间接蒸发冷水机组1、间接蒸发新风机组2、显热去除末端装置3、冷水循环泵4组成；所述间接蒸发冷水机组1由逆流式空气冷却器5和逆流式填料塔6组成；所述间接蒸发新风机组2由表面式空气冷却器7和间接蒸发冷却段8组成；由间接蒸发冷水机组1产生15～18℃冷水，在冷水循环泵4的作用下，首先进入显热去除末端装置3，带走房间显热，自身温度升高后流出，继而进入间接蒸发新风机组2的表面式空气冷却器7，冷却新风后，其自身温度进一步升高，最后流回冷水机组1，继续喷淋产生冷水，完成冷水的循环；所述间接蒸发新风机组2的新风在表面式空气冷却器(7)中被冷水初步冷却后，经过间接蒸发冷却段8进一步冷却送入室内。
本发明提出的新的空调系统和传统的空调系统相比，该空调系统节能30％以上，且不使用CFC制冷剂，对环境无污染，是经济、节能、环保且有广阔应用潜力的一种干燥地区的空调系统。
附图说明
图1为本发明的基于间接蒸发冷却技术的空调系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明：
如图1所示，由间接蒸发冷水机组1，间接蒸发新风机组2、显热去除末端装置3以及冷水循环泵4等组成。其中间接蒸发冷水机组由逆流式空气冷却器5和逆流填料塔6组成，间接蒸发新风机组2主要由表面式空气冷却器7和间接蒸发冷却段8组成。通过串联的冷水流程-即冷水机组产生的冷水先经过室内显热末端去除装置，后经过新风机组，最后回到冷机，由此将间接蒸发冷水机组1、间接蒸发新风机组2以及显热末端装置3合理搭配起来。
本空调系统的工作过程如下：
利用室外新风的干燥特性(西北干燥地区)，首先由间接蒸发冷水机组1产生低于湿球温度的15～18℃冷水，冷水在冷水循环泵4的作用下，先被送入房间内的显热去除末端装置3，比如风机盘管或者辐射吊顶等，带走室内的显热负荷，冷水自身温度升高后，由显热末端流出，进入新风机组2的表面式空气冷却器7，对新风进行等湿降温后再回到间接蒸发冷水机组1进行喷淋产生冷水，从而完成冷水的循环。新风机组的新风被显热末端回水冷却后，再通过间接蒸发冷却段8的进一步冷却后送入室内，带走房间湿负荷和部分显热负荷。
本发明的空调系统中采用的间接蒸发冷水机组，基于专利“一种间接蒸发式供冷装置”，通过简单、巧妙的布置逆流空气冷却器和逆流填料塔，如图1所示，可达到的冷水出水的极限温度为室外空气的露点温度。通过该空调系统设计的串联冷水流程，可使得间接蒸发冷水机组的回水温度升高，进而使冷水机组排风的焓值升高，从而使其更充分的利用干空气的能量。同时，该空调系统中采用的间接蒸发新风机组，由表面式空气冷却器7和间接蒸发冷却段8组成，利用显热末端的冷水回水冷却新风机组的新风，提高冷机回水温度的同时，降低间接蒸发冷却段的进风温度，使得新风机组能获得更低温度的送风。进而，通过合理选择本发明空调系统中各换热部件(显热去除末端、新风机组空气冷却器等)的换热面积，可使系统中各换热部件的换热温差更加均匀，从而提高换热效率；通过合理选择各部件(冷水机组和新风机组)的容量大小，在满足带走室内热湿负荷的同时，使得系统整体的输配电耗最小，系统利用干空气的效率最高。
在图1的基于间接蒸发冷却技术的空调系统中，主要由间接蒸发冷水机组1、间接蒸发新风机组2、显热去除末端装置3、冷水循环泵4组成。该空调系统的间接蒸发冷水机组1由逆流式空气冷却器5和逆流式填料塔6组成；该空调系统的间接蒸发新风机组2由表面式空气冷却器7和间接蒸发冷却段8组成。由间接蒸发冷水机组1产生15～18℃冷水，在冷水循环泵4的作用下，首先进入显热去除末端3，带走房间显热，自身温度升高后流出，继而进入间接蒸发新风机组2的表面式空气冷却器7，冷却新风后，其自身温度进一步升高，最后流回冷水机组1，继续喷淋产生冷水，完成冷水的循环。间接蒸发新风机组2的新风在表面式空气冷却器7中被冷水初步冷却后，经过间接蒸发冷却段8进一步冷却送入室内。该空调系统中由显热末端去除装置3带走房间的显热负荷，由新风机组2带走房间的湿负荷和部分显热负荷，满足空调系统的温度、湿度控制的需要。
Claims (1)
1. 一种基于间接蒸发冷却技术的空调系统，其特征在于：该空调系统由间接蒸发冷水机组(1)、间接蒸发新风机组(2)、显热去除末端装置(3)、冷水循环泵(4)组成；所述间接蒸发冷水机组(1)由逆流式空气冷却器(5)和逆流式填料塔(6)组成；所述间接蒸发新风机组(2)由表面式空气冷却器(7)和间接蒸发冷却段(8)组成；由间接蒸发冷水机组(1)产生15～18℃冷水，在冷水循环泵(4)的作用下，首先进入显热去除末端装置(3)，带走房间显热，自身温度升高后流出，继而进入间接蒸发新风机组(2)的表面式空气冷却器(7)，冷却新风后，其自身温度进一步升高，最后流回冷水机组(1)，继续喷淋产生冷水，完成冷水的循环；所述间接蒸发新风机组(2)的新风在表面式空气冷却器(7)中被冷水初步冷却后，经过间接蒸发冷却段(8)进一步冷却送入室内。
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