CN101029757B - 冷却单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却单元，其可安装到建筑的空调系统中，用于冷却/加热其中的室内空气，通过送风和液体冷却剂循环冷却元件(7)冷却/加热室内空间。本发明是通过下述方式实现的：与相同的主回路连接的液体冷却剂冷却器补充冷却单元的进气冷却/加热功能，并将冷却剂送到用来冷却室内空间的液体冷却剂循环冷却装置(7)。

Description

冷却单元
技术领域
本发明涉及一种冷却单元，其可安装到建筑的空调系统中，用于冷却/加热其中的室内空气，通过送风和液体冷却剂循环冷却元件冷却/加热室内空间。
背景技术
目前，建筑空调系统中的冷却功能一般是基于通过冷却的送风流以及冷却装置共同冷却室内空间来实现的，所述冷却装置例如是安装在室内空间中的冷却盘管。冷却剂介质——例如水在冷却盘管中循环。为了这个目的，水冷却器制造冷却的水，其通过进气单元的冷却盘管和室内空间的冷却装置进行循环。除了水冷却器，单独的屋顶蒸发器/冷凝器对于将从室内空间排出的热传递到室外空气是必不可少的。因此，并行的空调系统需要三个不同的单元：进气冷却单元，使制冷剂循环的冷却器和屋顶蒸发器/冷凝器。
在申请人的产品选择中已知的“Cooler”商标的现有的冷却单元包括完整功能的单元，其能够与建筑的空调机连接(couple)并用来冷却送入到建筑的室内空间的进气。更详细地，这种冷却器是组合工厂组装的其中带有电/控制系统的压缩机机器的现成的单元。从进气中除去的热被传递到设置于排气流动中的冷凝器盘管，并最终消散在建筑周围的室外空气中。标准形式冷却单元最大的缺点是冷却效果只在送风时被利用。然而，单独冷却进气不能提供足够高的冷却效果，除非使用极大的气流速度。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可安装到建筑的空调系统中的新形式的冷却单元，冷却单元可以克服现有系统存在的问题，并且可以在有效的形式上简化系统结构。根据本发明的冷却单元的特征在于，除了进气冷却/加热功能，冷却单元还包括与相同的主回路连接的冷却剂循环冷却器，其与冷却室内空间的冷却剂循环冷却元件连接。
根据本发明的冷却单元的一个优选的实施例的特征在于，冷却单元包括三个压缩机和三个热交换器，其中一个压缩机和一个热交换器用于冷却送风，另外两个压缩机和热交换器与室内空间的冷却剂循环冷却元件连接。
冷却单元的一个重要特征是，冷却过程中释放的冷凝热在设置于冷却单元中的蒸发器/冷凝器盘管的帮助下被除去。
根据本发明的冷却单元的另一个优选的实施例的特征在于，冷却单元包括用来冷却室内空间的冷却剂循环冷却元件的两个压缩机和两个热交换器，并且冷却剂循环管路具有与之连接的另一管路，所述另一管路在泵的帮助下使液体冷却剂循环经过进气冷却盘管，从而实现送风的冷却。
根据本发明的冷却单元的还有一个优选的实施例的特征在于，冷却单元加入了用于加热送风的完整功能。
根据本发明的冷却单元作为单个的功能部分安装到空调机器中。补充进气加热，根据本发明的冷却单元组合了与相同的主回路连接的蒸发器(循环冷却盘管)，其与冷却盘管的冷却剂循环连接。这种布置允许单独的工厂组装的单元控制建筑所需的全部冷却。在普通应用中，能够省略水冷却器并且单独的屋顶蒸发器/冷凝器单元也变得多余。
附图说明
通过参考附图，发明在优选的典型的实施例的帮助下被更详细地描述，其中
图1表示根据本发明的优选实施例的回路结构；
图2表示根据本发明的第二优选实施例的回路结构；
图3表示根据本发明的第三优选实施例的回路结构；和
图4表示根据本发明的第四优选实施例的回路结构。
具体实施方式
参考图1，其中表示了冷却单元的回路结构，其中压缩机1在热交换器3的帮助下冷却进气。压缩机2用于在制冷剂/冷却剂热交换器4的帮助下冷却在室内空间空调装置7的管网中循环的液体冷却剂。泵6使室内空间空调装置7中被冷却的液体冷却剂循环，所述空调装置7提供室内空气的冷却。压缩机的热耗散被传至冷却单元的蒸发器/冷凝器盘管5，在这里从冷却过程耗散的热通过冷却单元传递到空调系统排出的排气。压缩机1，2的功率输出可以被分阶段地控制并互相分配，那样所希望的冷却效果可选择地传递至需要冷却的任何点，并同时防止排气温度上升过高。
图2表示本发明的第二优选实施例的回路结构。它的布置与图1基本相同，但是该布置具有两个压缩机以代替上述实施例中的三个，由此压缩机1通过制冷剂/冷却剂热交换器4冷却在管网8中循环的冷却剂。分别地，泵9使冷却剂在进气冷却盘管中循环，所述进气冷却盘管用于冷却送风。泵6使被冷却的液体冷却剂在室内空间空调装置7中循环，所述空调装置7实现室内空气的冷却。压缩机的热耗散传送至冷却单元的蒸发器/冷凝器盘管3。
在某些室外空气温度条件下，必须加热进气，即使建筑的室内空气需要冷却。图3表示了根据本发明的另一优选实施例的回路结构，其提供了使用进气来冷却盘管以加热进气的可能性，同时水作为冷却剂在管网8中循环用以冷却室内空间空调装置。加热功能整合入冷却单元的好处是允许空调机器中省略单独的进气加热盘管。同样，消除了进气加热器盘管的压力损失并减少了鼓风机的输入功率。省略加热盘管也减少了在屋顶机器室中的约700mm的空调机长度所需的空间，这是非常有利的。
再次更详细地参考图3，本实施例的回路图运行如下：压缩机1通过热交换器4冷却在管网8中循环的冷却剂。泵6使被冷却的冷却剂在室内空间空调装置7中循环，以实现室内空气的冷却。室内安装的泵9使相同管网系统的冷却剂循环通过送风热交换器3(液体冷却剂/空气热交换器)。冷却回路12通过阀11从室内空气冷却装置的液体冷却剂循环转移开。加热送风所需的热能通过液体/液体热交换器10引入到辅助回路12。由于具有相互分离运行的回路8，12，在不同温度水平运行这两个回路是可能的。因此在蒸发器4中冷却的液体冷却剂能够供应到室内空间空调冷却装置，并且，暖水可以同时送到送风热交换器3，同时进气被加热到所希望设定的送风温度。
本发明还使得利用低温室外空气来冷却在室内空间空调装置中循环的液体冷却剂变为可能，通过这个，“自由循环”在压缩机停止状态下运行。因为在室内空间空调装置的管网中循环的水冷却剂在这里也经过冷却单元的进口空气冷却盘管，所以当建筑需要冷却并且室外空气温度足够低时，例如10-15℃，应用这种“自由循环”冷却装置以实现冷却效果成为可能。通过“自由循环”冷却也可以使室外冷空气经过吸气冷却盘管所提供的冷却效果传送到室内空间空调装置的管网，并且从那里传送到所希望的室内空间。通过“自由循环”手段的冷却能使建筑的电能预算费用大幅减少。
接下来，参照图4更详细地描述上面讨论的“自由循环”。从冷却装置7返回的液体冷却剂通过阀11流动到冷却单元的进气冷却盘管3。这时，冷却剂温度大约是19℃。液体冷却剂在进气冷却盘管中被冷却到例如17℃的温度。被冷却的冷却剂被传送到冷却单元的蒸发器4，在其中进一步冷却以便液体冷却剂最终被冷却到例如大约15℃的温度，所述温度对于室内空间空调装置的管网运行是必要的。当室外温度低于19℃时，冷却进气冷却盘管中的液体冷却剂成为可能。
对本领域技术人员来说，很明显本发明不只限于上面描述的典型实施例，而是可以在附属权利要求的创造性精神和范围内改变。室内空间空调装置液体冷却剂循环的冷却剂介质可以是根据要求符合地区限制的应用在这种申请中的任何形式的液体。而且，上面的权利要求和说明书中提到的压缩机和热交换器的数量是示意性的，并且可以根据需要改变。

Claims (4)

1.一种冷却单元，其可安装到建筑的空调系统中，用于冷却/加热其中的室内空气，通过送风和液体冷却剂循环空调装置(7)冷却/加热室内空间，其中除了进气冷却/加热功能，冷却单元还包括与相同的主回路连接的冷却剂循环冷却器，所述冷却剂循环冷却器与冷却室内空间的冷却剂循环空调装置(7)连接，其特征在于，冷却单元包括用来冷却室内空间的冷却剂循环空调装置(7)的两个压缩机(1)和两个热交换器(4)，并且冷却剂循环管路具有与之连接的另一管路，所述另一管路在泵(9)的帮助下使冷却剂循环经过进气冷却盘管(3)，从而实现送风的冷却。
2.根据权利要求1所述的冷却单元，其特征在于，冷却单元加入了一项用于加热送风的整合功能。
3.根据权利要求1所述的冷却单元，其特征在于，利用室外空气的低温冷却室内空间的冷却剂循环空调装置(7)中循环的液体冷却剂。
4.根据权利要求3所述的冷却单元，其特征在于，从室内空间的所述室内空间的冷却剂循环空调装置(7)返回的液体冷却剂通过阀(11)流动到冷却单元的进气冷却盘管(3)，在此液体冷却剂被冷却，随之冷却剂被送到所述热交换器(4)进一步冷却。
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