CN102226558A - 一种节能空调 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能空调，包括制冷机组、冷却水塔，还包括真空蒸发降温装置和设置在冷却水塔顶部的水气收集器，制冷机组包括两个冷却水回水口和一个冷却水出水口，其中一个冷却水回水口通过管道连接冷却水塔的底部，另一个冷却水回水口通过管道连接真空蒸发降温装置的底部，所述冷却水出水口通过管道通向冷却水塔的顶部，所述水气收集器通过管道与水气加压机的进口连接，水气加压机的出口通过管道真空蒸发降温装置顶部的喷射抽吸器连接。本发明结构简单，功耗低，效力高的节能空调。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调制冷技术领域，具体涉及一种节能空调。
背景技术
在炎热的夏天，人们日常生活、办公场所及实验室无处不在使用空调，尤其是工业生产的设备和工艺要求的降温需要大量7℃～22℃冷冻水，制冷机制冷冻水热交换产生的热量由冷却水带走，在冷却水塔进行水气直接热交换经冷却塔风机排放，风机排出的水气混合热风量大、分散，温度为32℃～60℃，有的工厂排风温度更高，但热值低难以回收利用，直接排放造成环境污染。
空调降温的热量在制冷机内进行热交换后通过冷却水带走，冷却水在冷却塔进行水气热交换，失热降温后又返回制冷机热交换带走热量；冷却水在制冷机内换热后由冷却水泵泵送到冷却水塔，为减少噪音影响、节省空间、提高热交换效率，冷却水塔通常安装在建筑物顶部，而制冷机一般安装在建筑物+0.0层或地下层，故冷却水泵扬程要求达到20米以上，即出冷却水塔的冷却水一般都具有20米高差的势能(压力＞0.2Mpa)，随着高层建筑物、超高层建筑物的快速发展出冷却塔冷却水的势能更大、压力更高。
在夏季，有时室外气温高达35℃以上，制冷机负荷增加、换热量增大，使冷却水出水温度升高，此时冷却水塔的换热效率随气温升高而降低，导致冷却水回水温度(＞32℃)达不到工艺设计要求，制冷主机超负荷运行，影响设备使用寿命、增大动力消耗。因此，目前的中央空调有待改进。
发明内容
为克服现有技术存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种结构简单，功耗低，效力高的节能空调。
本发明通过下述技术方案实现：
一种节能空调，包括制冷机组和冷却水塔，还包括真空蒸发降温装置和设置在冷却水塔顶部的水气收集器，所述制冷机组包括两个冷却水回水口和一个冷却水出水口，其中一个冷却水回水口通过管道连接冷却水塔的底部，另一个冷却水回水口通过管道连接真空蒸发降温装置的底部，所述冷却水出水口通过管道通向冷却水塔的顶部，所述水气收集器通过管道与水气加压机的进口连接，水气加压机的出口通过管道与真空蒸发降温装置顶部的喷射抽吸器连接，喷射抽吸器上设置有水汽排放管，所述冷却水塔的底部还通过管道与真空蒸发降温装置顶部连接。
所述真空蒸发降温装置内设置有多块布水板，所述布水板为之字形结构相互搭接而成。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
(1)本发明的冷却水塔采用水气直接热交换，风机排风中含有大量水蒸汽且具有一定的温度(32℃～60℃)，理论计算排风中的废热等于空调制冷量，即100万大卡制冷量的空调工作时每小时排放100万大卡的废热，本发明利用冷却塔排风作动力水气流经喷射抽吸器，使真空蒸发降温装置降低冷却水温度，既节约用水又减少废热排放。
(2)本发明在冷却水回水管上增加真空蒸发降温装置，可使冷却水再降温5℃～10℃，同等制冷量的机组可减少三分之一冷却水流量、降低空调系统运行成本，而普通型冷却水塔的进出水温差5℃～8℃；冷却水塔降温受室外温度的影响波动大，造成生产工艺降温不稳定，本发明真空蒸发降温装置降温受室外温度的影响很小；尤其是室外气温较高时(＞35℃)，冷却水塔的换热效率随气温升高而降低，导致冷却水回水温度偏高(＞32℃)，而冷却塔排风温度升高可增大真空蒸发降温装置降温效率，正好起补偿调节作用，使空调系统运行稳定。
(3)本发明通过增加真空蒸发降温装置，并在其内设置了布水板，可使冷却水再降温5℃～10℃，当室外空气湿球温度低于一定数值时，关闭制冷机组，用冷却水塔出水直接给空调系统供冷，制冷机组的能耗占有极高比例，少开或不开制冷机组节能效果显著。
附图说明
图1是本发明节能空调的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明节能空调，包括制冷机组1、冷却水塔5，它还包括真空蒸发降温装置11和设置在冷却水塔5顶部的水气收集器6，所述制冷机组1包括两个冷却水回水口和一个冷却水出水口，其中一个冷却水回水口通过管道3连接冷却水塔5的底部，另一个冷却水回水口通过管道3-1连接真空蒸发降温装置11的底部，所述冷却水出水口通过管道4通向冷却水塔的顶部，所述水气收集器6通过管道与水气加压机7的进口连接，水气加压机7的出口通过管道8与真空蒸发降温装置11顶部的喷射抽吸器9连接，喷射抽吸器9上设置有水汽排放管10，所述冷却水塔5的底部还通过管道3-2与真空蒸发降温装置11顶部连接。
所述真空蒸发降温装置11内设置有多块布水板12，所述布水板12为之字形结构相互搭接。
经制冷机组1换热的冷却水由冷却水泵2泵送至冷却水塔5后，经水气热交换，产生的蒸汽通过水气收集器6进入水气加压机7加压压缩至0.1MPa～0.5MPa，冷却水塔5水气热交换后的冷却水通过管道3-2进入密闭的真空蒸发降温装置11，冷却水(＞0.2MPa)自流进入真空蒸发降温装置11，排出时在大气压(0.1MPa)作用下靠自重在真空蒸发降温装置11内形成真空(-0.05MPa～-0.09MPa)。
加压后的水气混合流体作为动力水气流，经喷射抽吸器9喷射后产生强大的引射抽吸力，将真空蒸发降温装置11内冷却水蒸发的水蒸汽不断抽走，冷却水不断蒸发吸热降温。该真空蒸发降温装置11的底部距离制冷机组1的高度落差为10米～11米。
本专利增加真空蒸发降温装置11，可使出冷却水塔5冷却水再降温5℃～10℃，在室外空气湿球温度低于一定数值的过渡季，关闭制冷机组1，用冷却水塔5的出水直接给空调系统供冷，供冷温度10℃～13℃时可节省能耗5～10％。
冷却水塔5的排风含15～25％的水分、75～85％的空气，具有一定的温度(32℃～60℃)，空气可压缩性高，将排风收集压缩使其压力达到0.1MPa～0.5MPa，加压后水气混合流体具有较强的喷射抽吸力。
冷却水在压力为-0.09MPa时的沸点温度为6.3℃，而汽化热为2476.8kj/kg；在真空状态下部分冷却水蒸发吸收大量潜热，另一部分冷却水被吸热后温度可降低5℃～10℃。
100kw冷量需冷却水循环流量22m3/h，冷却水泵扬程20m时单位kw冷量能耗0.028kw；增加真空蒸发降温装置11，可使冷却水塔出水再降温5℃～10℃，同等制冷量下可减少30～40％冷却水循环流量，冷却水泵2能耗降低5～8％。
如上所述便可较好的实现本发明。
Claims (3)
1.一种节能空调，包括制冷机组、冷却水塔，其特征在于，还包括真空蒸发降温装置和设置在冷却水塔顶部的水气收集器，所述制冷机组包括两个冷却水回水口和一个冷却水出水口，其中一个冷却水回水口通过管道连接冷却水塔的底部，另一个冷却水回水口通过管道连接真空蒸发降温装置的底部，所述冷却水出水口通过管道通向冷却水塔的顶部，所述水气收集器通过管道与水气加压机的进口连接，水气加压机的出口通过管道与真空蒸发降温装置顶部的喷射抽吸器连接，喷射抽吸器上设置有水汽排放管，所述冷却水塔的底部还通过管道与真空蒸发降温装置顶部连接。
2.根据权利要求1所述的节能空调，其特征在于，所述真空蒸发降温装置内设置有多块布水板，所述布水板为之字形结构相互搭接。
3.根据权利要求2所述的节能空调，其特征在于，所述真空蒸发降温装置的底部距离制冷机组的高度为10米～11米。
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