CN103104954A - 双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，包括有闭式冷却塔和风冷热泵，闭式冷却塔通过带排风支管的排风管道与室内房间连通，闭式冷却塔还通过送风管道与风冷热泵的冷凝端进风口连通，闭式冷却塔、风冷热泵与室内房间的室内空调末端之间通过管网连接。本发明的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统可根据不同室外气象条件，双冷源联合运行，不仅尽可能的减少了空调系统的运行能耗，减少冷水输送能耗，而且提高供回水温差和空调系统的运行效率。

Description

双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，具体涉及一种闭式冷却塔与风冷热泵联合运行回收室内排风冷热量的空调系统。

背景技术

目前蒸发冷却技术在干燥地区的使用已经越来越为广泛，由于其经济性及良好的供冷效果，深受广大用户的喜爱，若能够对室内房间的排风进一步的利用，将对空调系统的节能有一定的意义。由于蒸发冷却技术受室外气象条件的影响，该技术在中等湿度地区及高湿度地区的使用还是会受到一定的限制，有相关学者提出的将蒸发冷却技术与机械制冷联合运行的空调方式正好能够弥补蒸发冷却技术的瑕疵，使蒸发冷却技术在空调系统节能运行中贡献力量。

综上所述，针对不同的地区，采用蒸发冷却技术与机械制冷联合的空调运行模式，可有效利用空调室内房间的排风冷热量，这将使蒸发冷却与机械制冷联合运行空调系统的运行效率有一定的提高。由此可见，将蒸发冷却冷水机组与机械制冷冷水机组联合运行作为空调冷源，同时利用空调房间排风冷热量，一方面提高了蒸发冷却冷水机组的应用范围，另一方面提高了机械制冷机组的运行效率。此外，将两种冷源切换使用，能降低系统的运行能耗，具有一定的推广价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，可以回收室内排风冷热量，提高了空调系统的运行效率，降低了空调系统能耗。

本发明所采用的技术方案是，双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，包括有闭式冷却塔和风冷热泵，闭式冷却塔通过相连通的排风支管和排风管道与室内房间连通，闭式冷却塔还通过送风管道与风冷热泵的冷凝端进风口连通，闭式冷却塔、风冷热泵与室内房间的室内空调末端之间通过管网连接。

本发明的特点还在于，

闭式冷却塔，包括有冷却塔壳体，冷却塔壳体内设置有冷却盘管，冷却盘管的上部依次设置有布水装置、挡水板及排风机，排风机所对应的冷却塔壳体顶壁上设置有排风口，冷却盘管的下部依次设置有风道和循环水箱，风道相对的两侧分别与两个排风支管连接，循环水箱通过水管与布水装置连接，水管上设置有循环水泵。

闭式冷却塔的排风口通过送风管道与风冷热泵的冷凝端进风口连接。

闭式冷却塔、风冷热泵与室内房间的室内空调末端之间的管网结构为：闭式冷却塔内冷却盘管的进水端通过进水管与室内房间的室内空调末端连接，进水管上依次设置有阀门c和蒸发冷却新风机组，冷却盘管的出水端通过出水管与室内房间的室内空调末端连接，出水管上依次设置有阀门a和供水水泵，进水管还通过进水支管与风冷热泵内冷凝器的进水端连接，出水管还通过出水支管与冷凝器的出水端连接，进水支管上设置有阀门d，出水支管上设置有阀门b。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的空调系统在夏季使用时，将较室外空气温度低的室内排风用作闭式冷却塔的进口空气，可一定程度的提高闭式冷却塔制取冷水的效率，同时经与淋水热湿交换后的空气被送入风冷热泵的冷凝端，可一定程度的提高风冷热泵的效率；在冬季使用时，较室外空气温度高的室内排风经闭式冷却塔后送入风冷热泵的冷凝端，可一定程度的提高风冷热泵的效率。

2.本发明的空调系统中采用闭式冷却塔供冷，使空调系统的循环水水质得到了保证，同时利用闭式冷却盘管对室内排风的冷热量进行回收，既能保证能量的充分利用，又不会污染管内的水质，具有一定的应用优势。

3.本发明的空调系统中的闭式冷却塔采用室内排风作为冷却盘管外二次空气，相比直接使用室外空气具有较好的冷却效果，能够得到较为理想的闭式冷却塔出水温度，使闭式冷却塔供冷在一些中等湿度甚至高湿度地区也具有一定的可适性，还能节省机械制冷运行能耗，从而节省了整个空调系统能耗。

附图说明

图1是本发明的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统的结构示意图。

图中，1.冷却盘管，2.循环水箱，3.闭式冷却塔，4.风冷热泵，5.循环水泵，6.阀门a，7.阀门b，8.阀门c，9.阀门d，10.供水水泵，11.蒸发冷却新风机组，12.室内空调末端，13.排风管道，14.送风管道，15.风道，16.排风支管，17.布水装置，18.挡水板，19.排风机，20.水管，21.排风口，22.冷凝端进风口，23.冷凝器，24.进水管，25.出水管，26.进水支管，27.出水支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，其结构如图1所示，包括有闭式冷却塔3和风冷热泵4，闭式冷却塔3通过带排风支管16的排风管道13与室内房间连通，闭式冷却塔3还通过送风管道14与风冷热泵4的冷凝端进风口22连通，闭式冷却塔3、风冷热泵4与室内房间的室内空调末端12之间通过管网连接。

闭式冷却塔3，包括有冷却塔壳体，冷却塔壳体内设置有冷却盘管1，冷却盘管1的上部依次设置有布水装置17、挡水板18及排风机19，排风机19所对应的冷却塔壳体顶壁上设置有排风口21，闭式冷却塔3的排风口21通过送风管道14与风冷热泵4的冷凝端进风口22连接，冷却盘管1的下部依次设置有风道15和循环水箱2，风道15相对两侧分别与排风管道13的两个排风支管16连接，循环水箱2通过水管20与布水装置17连接，水管20上设置有循环水泵5。

闭式冷却塔3、风冷热泵4与室内房间的室内空调末端12之间的管网结构为：闭式冷却塔3内冷却盘管1的进水端通过进水管24与室内房间的室内空调末端12连接，进水管24上依次设置有阀门c8和蒸发冷却新风机组11，冷却盘管1的出水端通过出水管25与室内房间的室内空调末端12连接，出水管25上依次设置有阀门a6和供水水泵10，进水管24还通过进水支管26与风冷热泵4内冷凝器23的进水端连接，出水管25还通过出水支管27与冷凝器23的出水端连接，进水支管26上设置有阀门d9，出水支管27上设置有阀门b7。

本发明的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统的工作过程为：

1.在夏季，闭式冷却塔3与风冷热泵4联合运行：

空调房间内的回风较室外温度较低，有一定的利用价值，将室内回风经过排风管道13进入到闭式冷却塔3下端，在闭式冷却塔3的冷却盘管1外与逆流淋下的淋水进行热湿交换，冷却淋水，经过换热的空气由闭式冷却塔3的排风机19通过送风管道14送到风冷热泵4的冷凝端进风口22，与冷凝器23换热后由风冷热泵4顶部的排风机排到室外，以此来提高风冷热泵4的冷凝效率，实现空调房间内排风冷量回收。

2.在冬季，室内房间的排风依次经过闭式冷却塔3、送风管道14送入到风冷热泵4的冷凝端，此时，室内的排风相对室外空气的余热量可以利用，室内的排风继续被送到风冷热泵4的蒸发端，利用室内的排风经过冷凝端来提高风冷热泵4的制热效率，实现空调房间室内排风热量回收。

3.在干燥地区及一些中等湿度地区可采用闭式冷却塔3单独运行供冷：

此时，关闭阀门b7、阀门d9，冷却盘管1中制取的高温冷水通过出水管25和供水水泵10送到室内房间的室内空调末端12，再通过蒸发冷却新风机组11进行空气冷却后回到闭式冷却塔3的冷却盘管1内冷却，淋在冷却盘管1外与闭式冷却塔3进风口的室内回风进行热湿交换，换热后淋水落入循环水箱2中，重复系统循环。

4.在中等湿度地区及高湿度地区，采用闭式冷却塔3与风冷热泵4联合运行的系统形式，此时可采用两种运行方式：

a.在过渡季节及夏季一定时间内，闭式冷却塔3出水温度满足室内空调末端12的使用要求，采用闭式冷却塔3来供冷，此时闭式冷却塔进口空气由空调室内房间的排风经过排风管道13送入，可一定程度的提高闭式冷却塔3的冷却效率，同时减少了风冷热泵4的运行时间。

b.风冷热泵4单独运行，关闭阀门a6和阀门c8，采用室内空调房间排风经过闭式冷却塔3与淋水在冷却盘管1外进行热湿交换后经送风管道14送到风冷热泵4的冷凝端，提高风冷热泵冷凝效率，风冷热泵4制取的冷水通过供水水泵依次送到室内空调末端12与蒸发冷却新风机组11中后回到风冷热泵4中，重复循环。

本发明的空调系统采用蒸发冷却与机械制冷联合运行的双冷源空调系统，不仅在干燥地区应用广泛，同时在中等湿度地区与高湿度地区也有一定的适用性，通过排风管道13将室内房间与闭式冷却塔3的进风口连接，利用闭式冷却塔3的冷却盘管1合理回收室内房间的排风冷、热量，用送风管道14将闭式冷却塔3的排风口21与风冷热泵4的冷凝端进风口22相连，利用闭式冷却塔3的排风经过风冷热泵4的冷凝端，一定程度的提高风冷热泵4的冷凝效率，进而提高了空调系统运行效率，一定程度的降低系统的运行能耗和减少了能量的浪费。采用闭式冷却塔3运行，使得空调系统中循环水的水质有一定的保障，可一定程度的延长末端空调设备使用寿命。

本发明的空调系统采用闭式冷却塔与风冷热泵双冷源并联设置联合运行，一定程度的提高了该空调系统的使用地域范围，其中室内空调末端12与蒸发冷却新风机组11串联设置提高供回水温差，降低冷水输送能耗。可根据室外气象条件采用不同运行方式，可一定程度的提高该系统适用范围。风冷热泵4单独运行承担空调负荷时，利用闭式冷却塔3中的冷却盘管1来回收室内房间的排风冷（热）量，预冷（热）冷却盘管1中的工质，一定程度降低风冷热泵承担负荷，进而可一定的降低空调系统运行能耗，提高风冷热泵的运行效率，空调末端与蒸发冷却新风机组串联设置，提高供回水温差，充分运用了空气的蒸发冷却潜力，减少了冷水的输送能耗。

Claims (4)

1.双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，其特征在于，包括有闭式冷却塔（3）和风冷热泵（4），所述闭式冷却塔（3）通过相连通的排风支管（16）和排风管道（13）与室内房间连通，所述闭式冷却塔（3）还通过送风管道（14）与所述风冷热泵（4）的冷凝端进风口（22）连通，所述闭式冷却塔（3）、风冷热泵（4）与室内房间的室内空调末端（12）之间通过管网连接。

2.根据权利要求1所述的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，其特征在于，所述闭式冷却塔（3），包括有冷却塔壳体，所述冷却塔壳体内设置有冷却盘管（1），所述冷却盘管（1）的上部依次设置有布水装置（17）、挡水板（18）及排风机（19），所述排风机（19）所对应的冷却塔壳体顶壁上设置有排风口（21），所述冷却盘管（1）的下部依次设置有风道（15）和循环水箱（2），所述风道（15）相对的两侧分别与两个排风支管（16）连接，所述循环水箱（2）通过水管（20）与所述布水装置（17）连接，所述水管（20）上设置有循环水泵（5）。

3.根据权利要求1或2所述的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，其特征在于，所述闭式冷却塔（3）的排风口（21）通过所述送风管道（14）与所述风冷热泵（4）的冷凝端进风口（22）连接。

4.根据权利要求1或2所述的双冷源联合运行回收室内排风冷热量的空调系统，其特征在于，所述闭式冷却塔（3）、风冷热泵（4）与室内房间的室内空调末端（12）之间的管网结构为：所述闭式冷却塔（3）内冷却盘管（1）的进水端通过进水管（24）与所述室内房间的室内空调末端（12）连接，所述进水管（24）上依次设置有阀门c（8）和蒸发冷却新风机组（11），所述冷却盘管（1）的出水端通过出水管（25）与所述室内房间的室内空调末端（12）连接，所述出水管（25）上依次设置有阀门a（6）和供水水泵（10），所述进水管（24）还通过进水支管（26）与所述风冷热泵（4）内冷凝器（23）的进水端连接，所述出水管（25）还通过出水支管（27）与所述冷凝器（23）的出水端连接，所述进水支管（26）上设置有阀门d（9），所述出水支管（27）上设置有阀门b（7）。

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