CN102012088A - 用于中央空调的低温海水冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种用于中央空调的低温海水冷却系统，有建筑楼群中的风机盘管，钛板换热器，在钛板换热器一次侧进水口通过变频调速泵输入低温海水，钛板换热器一次侧出水口连接换热后的海水排出管道，钛板换热器二次侧进水口连接风机盘管的循环淡水回水管，钛板换热器二次侧出水口通过淡水循环泵连通循环淡水供水管。放置有水质稳定剂的膨胀水箱分别连通风机盘管和循环淡水回水管。控制装置的信号输入端分别连接设置在建筑楼群中的室内温度传感器、钛板换热器一次侧进水口的进水温传感器以及钛板换热器一次侧出水口的出水温传感器，信号输出端连接变频调速泵的信号输入端。本发明解决广大沿海地区商业楼宇传统中央空调系统耗能高、噪声大的问题，同时节约淡水资源，保护自然环境。

Description

用于中央空调的低温海水冷却系统

技术领域

本发明涉及一种空调冷却系统。特别是涉及一种利用低温海水作为冷源调节商业楼宇建筑室内温度的用于中央空调的低温海水冷却系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，采用中央空调系统调节室内温度的商业楼宇建筑不断增多，尤其在我国东南沿海发达城市更是发展迅猛。传统中央空调系统以制冷剂相变吸、放热为特征，主要由冷水机组、循环水泵、换热器、冷却塔和管道等部分构成。虽然传统中央空调技术较为成熟，且应用极为广泛，但由于整个系统由电力或热能驱动，能量消耗十分巨大，与目前低碳环保的发展理念不相协调。此外，传统中央空调系统还具有冷却塔噪声较大等缺点。

用于建筑的低温海水空调技术是以海洋中低温海水为冷源，通过换热设备将中央空调系统中的循环淡水冷却后输送至建筑各层的风机盘管，作为冷媒冷却室内空气以调节室温的技术。此外，该技术还可使换热后的次低温海水作为建筑周围喷泉补充水或景观补充水以进行海水的再次利用。由于将低温海水作为冷源存在着海水水源选择及抽取、系统构件腐蚀和污损生物附着等问题，因此要在工业海水冷却的基础上，解决海水取排水、海水腐蚀和生物控制等关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通过利用夏季低温海水作为天然冷源调节室内空气温度，能够在同等条件下比传统中央空调系统节约70％以上的能量，节能效果显著的用于中央空调的低温海水冷却系统。

本发明所采用的技术方案是：一种用于中央空调的低温海水冷却系统，包括有建筑楼群中的风机盘管，还设置有钛板换热器，所述钛板换热器一次侧进水口通过变频调速泵输入低温海水，所述钛板换热器一次侧出水口连接换热后的海水排出管道，所述的钛板换热器二次侧进水口连接风机盘管的循环淡水回水管，所述的钛板换热器二次侧出水口通过淡水循环泵连通循环淡水供水管。

还设置有膨胀水箱，所述的膨胀水箱分别连通风机盘管和循环淡水回水管，所述的膨胀水箱内放置有水质稳定剂。

还设置有控制装置，所述控制装置的信号输入端分别连接设置在建筑楼群中的室内温度传感器、钛板换热器一次侧进水口的进水温传感器以及钛板换热器一次侧出水口的出水温传感器，所述控制装置的信号输出端连接变频调速泵的信号输入端。

所述的控制装置采用PLC或计算机或单片机。

所述流入钛板换热器一次侧进水口的低温海水温度为10℃以下。

所述的钛板换热器一次侧所用的供水管采用具有耐压能力高、防腐性强的防腐钢管、高密度聚乙烯给水管、玻璃钢给水管和聚苯乙烯给水管中的一种管材。

所述的变频调速泵的进水侧设置有杀生剂投加口。

所述的杀生剂为非氧化型杀生剂。

所述的杀生剂为氧化型杀生剂。

本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统，彻底改变了传统中央空调系统利用电力或热能驱动逆向传热(从低温热源向高温热源传热)而引起的能量消耗巨大的弊端，通过利用夏季低温海水作为天然冷源冷却室内空气，能够在同等条件下比传统中央空调系统节能约70％以上，节能效果显著。并且，本发明仅通过钛板换热器进行简单的水-水换热，而不需在系统内设置冷水机组和冷却塔，大大简化了中央空调系统的构成，也随之减少了噪音污染。另外，次低温海水用作建筑周围喷泉补充水或水景补充水，可以继续冷却建筑周围室外空气，减少淡水资源的使用。最后，经充分换热的海水排回大海表层后，不会对海洋环境造成任何影响。解决广大沿海地区商业楼宇传统中央空调系统耗能高、噪声大的问题，同时节约淡水资源，保护自然环境。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

其中：

1：风机盘管                2：控制装置

3：钛板换热器              4：一次侧进水口

5：一次侧出水口            6：二次侧的进水口

7：循环淡水回水管          8：二次侧的出水口

9：变频调速泵              10：淡水循环泵

11：循环淡水供水管         12：进水温传感器

13：出水温传感器           14：室内温度传感器

15：膨胀水箱

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统做出详细说明。

本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统，是以海洋中低温海水作为建筑空调冷源，经钛板换热器将淡水致冷后使之循环流动至建筑各层，最后冷却室内空气以调节室温的技术。钛板换热器进口水温要求在10℃以下，进口水温越低则运行电耗越少，节能效果越明显。低温海水由海水取水的变频调速泵经输水管道送入钛板换热器后，与在室内循环的淡水进行水-水换热，低温海水吸热升温后流出钛板换热器，循环淡水被冷却降温后经闭式循环管路流向建筑内各个风机盘管。降温淡水在流经风机盘管过程中，冷却过流空气而达到降低室温的作用，最后被空气加热后的淡水流回钛板换热器进行下次换热循环。流出钛板换热器的低温海水成为温度稍高的次低温海水，在作为建筑周围喷泉补充水或水景补充水后，经充分利用制冷效果后排回大海，从而避免因排水温度过低而影响海水表层水温或避免建设深水排放口。

为了避免因排水温度过低而影响海水表层水温或避免建设深水排放口，本发明将一次换热后的次低温海水作为附近建筑的喷泉补充水或水景补充水，发挥冷却建筑周围空气，替代淡水资源的作用。这样既可综合利用优质的低温海水，又能使次低温海水水温上升至海水表层水温。

如图1所示，本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统具体构成是：包括有建筑楼群中的风机盘管1，还设置有钛板换热器3，所述钛板换热器3一次侧的进水口4通过变频调速泵9输送低温海水，所述的流入钛板换热器3进水口4的低温海水温度为10℃以下。所述的变频调速泵9的进水侧还设置有杀生剂投加口。所述钛板换热器3一次侧出水口5连接换热后的海水排出管道，所述的钛板换热器3二次侧进水口6连接风机盘管1的循环淡水回水管7，所述的钛板换热器3二次侧出水口8经淡水循环泵10连接循环淡水进水管11。

还设置有膨胀水箱15，所述的膨胀水箱15分别连通风机盘管1和循环淡水回水管7，所述的钛板换热器3二次侧进水口6还通过循环淡水回水管7连通膨胀水箱15。所述的膨胀水箱15内放置有水质稳定剂。

还设置有控制装置2，所述的控制装置2的信号输入端分别连接设置在建筑楼群中的室内温度传感器14、钛板换热器3一次侧进水口4的进水温传感器12以及钛板换热器3一次侧出水口5的出水温传感器13，所述控制装置2的信号输出端连接变频调速泵9的信号输入端。所述的控制装置2采用PLC或计算机或单片机。

本发明在换热器一次侧进水口、换热器一次侧出水口、建筑物室内等处所设置的温度自动监测装置，即温度传感器，为了控制低温海水取水量以降低取水运行成本，根据这些温度数据通过计算机编程控制变频调速低温海水取水泵实时调整取水流量。

本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统，可以将取水位置选择在沿海地区夏季海水温度长期接近10℃及以下，且水深较浅，靠近岸边工程地质较好的地方，例如我国黄海冷水团流经的沿海海域。

本发明的用于中央空调的低温海水冷却系统中的输水管道采用耐低温、耐深水高压、耐海水腐蚀和施工方便的输水管材，以利于管道安全稳定运行。同时设置杀生剂加药设施，向海水输水管道中投加杀生剂以防止管道被海生物堵塞。

所述的钛板换热器3一次侧所用的供水管采用具有耐压能力高、防腐性强的防腐钢管、高密度聚乙烯(HDPE)给水管、玻璃钢给水管和聚苯乙烯(PS)给水管中的一种管材。

通过所述的变频调速泵9的进水侧设置的杀生剂输入口所输入的杀生剂为非氧化型杀生剂，如采用CT1300杀生剂。或者所述的杀生剂为氧化型杀生剂，如采用次氯酸钠杀生剂。

通过所述的膨胀水箱15所输入的水质稳定剂为密闭循环水系统专用缓蚀剂，如ST-84闭路水缓蚀剂。

本发明采用低温海水代替传统中央空调冷水机组提供冷量。同时采用大楼室内温度、低温海水进、出口温度和取水水量的连锁实时控制，使取水流量在满足室内温度要求的情况下达到最小，从而节省水泵运行电耗。

Claims (9)

1.一种用于中央空调的低温海水冷却系统，包括有建筑楼群中的风机盘管(1)，其特征在于，还设置有钛板换热器(3)，所述钛板换热器(3)一次侧进水口(4)通过变频调速泵(9)输入低温海水，所述钛板换热器(3)一次侧出水口(5)连接换热后的海水排出管道，所述的钛板换热器(3)二次侧进水口(6)连接风机盘管(1)的循环淡水回水管(7)，所述的钛板换热器(3)二次侧出水口(8)通过淡水循环泵(10)连通循环淡水供水管(11)。

2.根据权利要求1所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，还设置有膨胀水箱(15)，所述的膨胀水箱(15)分别连通风机盘管(1)和循环淡水回水管(7)，所述的膨胀水箱(15)内放置有水质稳定剂。

3.根据权利要求1所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，还设置有控制装置(2)，所述控制装置(2)的信号输入端分别连接设置在建筑楼群中的室内温度传感器(14)、钛板换热器(3)一次侧进水口(4)的进水温传感器(12)以及钛板换热器(3)一次侧出水口(5)的出水温传感器(13)，所述控制装置(2)的信号输出端连接变频调速泵(9)的信号输入端。

4.根据权利要求3所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述的控制装置(2)采用PLC或计算机或单片机。

5.根据权利要求1所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述流入钛板换热器(3)一次侧进水口(4)的低温海水温度为10℃以下。

6.根据权利要求1所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述的钛板换热器(3)一次侧所用的供水管采用具有耐压能力高、防腐性强的防腐钢管、高密度聚乙烯给水管、玻璃钢给水管和聚苯乙烯给水管中的一种管材。

7.根据权利要求1所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述的变频调速泵(9)的进水侧设置有杀生剂投加口。

8.根据权利要求7所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述的杀生剂为非氧化型杀生剂。

9.根据权利要求7所述的用于中央空调的低温海水冷却系统，其特征在于，所述的杀生剂为氧化型杀生剂。

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