CN104034088A - 中央空调冷热源供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中央空调冷热源供应系统，包括空调末端、冷水机组、热泵机组、冷却装置、保温水箱和数条循环管线，冷水机组与空调末端通过第一循环管线相连通，其上设置第一驱动装置及第一开关装置；冷水机组与冷却装置通过第二循环管线相连通，其上设置第二驱动装置及第二开关装置；冷水机组与保温水箱通过第三循环管线相连通，其上设置第三驱动装置及第三开关装置；热泵机组与空调末端通过第四循环管线相连通，其上设置第四驱动装置及第四开关装置；热泵机组与保温水箱通过第五循环管线相连通，其上设置第五驱动装置及第五开关装置；冷却装置与空调末端通过第六循环管线相连通，其上设置第六驱动装置及第六开关装置。该系统可高效运行。

Description

中央空调冷热源供应系统

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种中央空调冷热源供应系统。

背景技术

随着人们对室内环境品质的需求提高，空调也在人们的生活与日常的工作中占据着越来越重要的位置，特别是大型公共建筑(如城市综合体、医院等)的兴建，使得中央空调在夏季制冷与冬季采暖中得以广泛的采用，在建筑中占据较少热量需求的卫生热水系统成为人们生活中不可或缺的部分，然而中央空调系统与建筑中的卫生热水系统在一定程度上无法实现较好的互补作用，中央空调在夏季制冷使用中必须散发热量至空气中用以制取冷量满足建筑内的制冷需求，而生活热水系统虽然太阳能集热装置的安装在一定程度上避免了不可再生能源的利用，但是对于业主来讲增加了初投资，而中央空调系统中的热量不能充分利用，一定程度上也是一种无形的能源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的中央空调冷热源供应系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种中央空调冷热源供应系统，包括空调末端、用于制冷的冷水机组、用于制热的热泵机组、用于散热的冷却装置、用于热水储存的保温水箱和数条循环管线，每条循环管线包括送水管线和回水管线，其中，

冷水机组与空调末端通过第一循环管线相连通，且第一循环管线上设置有将冷水机组中的冷量泵向空调末端、将空调末端的热量泵向冷水机组以进行冷热量循环的第一驱动装置及控制第一循环管线打开或关闭的第一开关装置；

冷水机组与冷却装置通过第二循环管线相连通，且第二循环管线上设置有将冷水机组中的热量泵向冷却装置、将冷却装置的冷量泵向冷水机组以进行冷热量循环的第二驱动装置及控制第二循环管线打开或关闭的第二开关装置；

冷水机组与保温水箱通过第三循环管线相连通，且第三循环管线上设置有将冷水机组中的热量泵向保温水箱、将保温水箱的冷量泵向冷水机组以进行冷热量循环的第三驱动装置及控制第三循环管线打开或关闭的第三开关装置；

热泵机组与空调末端通过第四循环管线相连通，且第四循环管线上设置有将热泵机组中的热量泵向空调末端、将空调末端的冷量泵向热泵机组以进行冷热量循环的第四驱动装置及控制第四循环管线打开或关闭的第四开关装置；

热泵机组与保温水箱通过第五循环管线相连通，且第五循环管线上设置有将热泵机组中的热量泵向保温水箱、将保温水箱的冷量泵向热泵机组以进行冷热量循环的第五驱动装置及控制第五循环管线打开或关闭的第五开关装置；

冷却装置与空调末端通过第六循环管线相连通，且第六循环管线上设置有将空调末端的热量泵向冷却装置、将冷却装置的冷量泵向空调末端以进行冷热量循环的第六驱动装置及控制第六循环管线打开或关闭的第六开关装置。

优选地，第一循环管线与第六循环管线共用部分管线，该两者的共用部分包括第一共用部分，第一驱动装置与第六驱动装置共用第一水泵，第一水泵位于第一共用部分上，第一开关装置与第六开关装置共用第四阀门和第六阀门，第四阀门和第六阀门分别位于第一共用部分的送水管线和回水管线上。

优选地，第一开关装置还包括第九阀门和第十阀门，第九阀门和第十阀门分别位于第一循环管线非共用部分的送水管线和回水管线上；第六开关装置还包括第十一阀门和第十二阀门，第十一阀门和第十二阀门分别位于第六循环管线非共用部分的送水管线和回水管线上。

优选地，第四驱动装置包括第三水泵，第三水泵位于第四循环管线上，第四开关装置包括第三阀门和第五阀门，第三阀门和第五阀门分别位于第四循环管线的送水管线和回水管线上。

优选地，第四循环管线与第一共用部分共用部分管线，该两者的共用部分包括第二共用部分；中央空调冷热源供应系统还包括分别与空调末端相连通的冷热源平衡分配装置和冷热源平衡汇集装置，冷热源平衡分配装置包括第一分配接口、第二分配接口和第三分配接口，冷热源平衡汇集装置包括第一汇集接口、第二汇集接口和第三汇集接口，第一分配接口与第一汇集接口分别连接第四循环管线的送水管线和回水管线；第二分配接口与第二汇集接口分别连接第一共用部分的送水管线和回水管线；第三分配接口和第三汇集接口分别连接第二共用部分的送水管线和回水管线。

优选地，第三循环管线与第五循环管线共用部分管线，该两者的共用部分包括第三共用部分，第三驱动装置与第五驱动装置共用第四水泵，第四水泵位于第三共用部分上。

优选地，第三开关装置包括位于第三循环管线的非共用部分上的第一阀门，第五开关装置包括位于第五循环管线的非共用部分上的第二阀门。

优选地，第二驱动装置包括第二水泵，第二开关装置包括第七阀门和第八阀门，第七阀门和第八阀门分别位于第二循环管线的送水管线和回水管线上。

优选地，冷水机组为热回收冷螺杆式冷水机组，和/或热泵机组为热回收风冷热泵机组。

优选地，还包括一与第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置和第六驱动装置、及第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置、第四开关装置、第五开关装置和第六开关装置相连接并控制第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置、第五驱动装置和第六驱动装置、及第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置、第四开关装置、第五开关装置和第六开关装置的开关的控制装置。

实施本发明的有益效果是：本发明的中央空调冷热源供应系统减少了系统设备配置，制冷时可将散发的热量进行回收制取卫生热水，充分利用过渡季节的室内外焓差降低室内温度，并在采暖时提供卫生热水，能够满足在不同时期、不同气候及不同工况条件下的空调系统的高效运行。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一个实施例中中央空调冷热源供应系统的原理方框图；

图2是图1中中央空调冷热源供应系统的布线示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1和图2所示为本发明一个实施例中的中央空调冷热源供应系统，其包括空调末端40、冷水机组10、热泵机组20、用于散热的冷却装置30、用于卫生热水储存的保温水箱50、冷热源平衡分配装置71、冷热源平衡汇集装置72以及将各装置之间进行连通的数条循环管线，每条循环管线上设置有相应的驱动装置和开关装置，且每条循环管线包括送水管线和回水管线。

其中，冷水机组10用于制冷，其与空调末端40通过第一循环管线91相连通。第一循环管线91上设置有第一驱动装置911及第一开关装置912，第一驱动装置911用于将冷水机组10中的冷量泵向空调末端40、将空调末端40的热量泵向冷水机组10以进行冷热量循环，而第一开关装置912用于控制第一循环管线91打开或关闭。优选地，冷水机组10为热回收冷螺杆式冷水机组。

冷水机组10与冷却装置30通过第二循环管线92相连通，第二循环管线92上设置有第二驱动装置921及第二开关装置922，第二驱动装置921用于将冷水机组10中的热量泵向冷却装置30、将冷却装置30的冷量泵向冷水机组10以进行冷热量循环，第二开关装置922用于第二驱动装置921及控制第二循环管线92打开或关闭。

冷水机组10与保温水箱50通过第三循环管线93相连通，第三循环管线93上设置有第三驱动装置931及第三开关装置932，第三驱动装置931用于将冷水机组10中的热量泵向保温水箱50、将保温水箱50的冷量泵向冷水机组10以进行冷热量循环，第三开关装置932用于控制第三循环管线93打开或关闭。

热泵机组20用于制热，其与空调末端40通过第四循环管线94相连通，第四循环管线94上设置有第四驱动装置941及第四开关装置942，第四驱动装置941将热泵机组20中的热量泵向空调末端40、将空调末端40的冷量泵向热泵机组20以进行冷热量循环，第四开关装置942控制第四循环管线94打开或关闭。优选地，热泵机组20为热回收风冷热泵机组。

热泵机组20与保温水箱50通过第五循环管线95相连通，第五循环管线95上设置有第五驱动装置951及第五开关装置952，第五驱动装置951用于将热泵机组20中的热量泵向保温水箱50、将保温水箱50的冷量泵向热泵机组20以进行冷热量循环，第五开关装置952用于控制第五循环管线95打开或关闭。

冷却装置30与空调末端40通过第六循环管线96相连通，第六循环管线96上设置有第六驱动装置961及第六开关装置962，第六驱动装置961用于将空调末端40的热量泵向冷却装置30、将冷却装置30的冷量泵向空调末端40以进行冷热量循环，第六开关装置962控制第六循环管线96打开或关闭。

作为选择，还包括一与第一驱动装置911、第二驱动装置921、第三驱动装置931、第四驱动装置941、第五驱动装置951和第六驱动装置961、及第一开关装置912、第二开关装置922、第三开关装置932、第四开关装置942、第五开关装置952和第六开关装置962相连接并控制第一驱动装置911、第二驱动装置921、第三驱动装置931、第四驱动装置941、第五驱动装置951和第六驱动装置961、及第一开关装置912、第二开关装置922、第三开关装置932、第四开关装置942、第五开关装置952和第六开关装置962的开关的控制装置。该控制装置可为无线遥控式、有线控制式或其他控制方式，控制装置的实现方式在这里不作限定，常见的控制方式均可。或者，不设置控制装置，直接将各个驱动装置和开关装置的开关通过手动来实现。

作为选择，还可在本实施例中的一些循环管线之间共用部分循环管线，通过在各个非公用部分循环管线上设置不同的阀门，来实现不同循环管线流通的切换，以节省循环管线，高效利用资源。

优选地，第一循环管线91与第六循环管线96共用部分管线，该两者的共用部分包括第一共用部分97，这样可以使得第一驱动装置911与第六驱动装置961共用第一水泵61，第一开关装置912与第六开关装置962共用第四阀门84和第六阀门86。第一水泵61位于第一共用部分97上，第四阀门84和第六阀门86分别位于第一共用部分97的送水管线和回水管线上。第一开关装置912还包括第九阀门89和第十阀门810，可以理解地，第九阀门89和第十阀门810分别位于第一循环管线91非共用部分的送水管线和回水管线上。第六开关装置962还包括第十一阀门811和第十二阀门812，可以理解地，第十一阀门811和第十二阀门812分别位于第六循环管线96非共用部分的送水管线和回水管线上。

第四驱动装置941包括第三水泵63，第三水泵63位于第四循环管线94上。第四开关装置942包括第三阀门83和第五阀门85，第三阀门83和第五阀门85分别位于第四循环管线94的送水管线和回水管线上。

第四循环管线94与第一共用部分97共用部分管线，该两者的共用部分包括第二共用部分98。冷热源平衡分配装置71和冷热源平衡汇集装置72分别与空调末端40相连通，冷热源平衡分配装置71包括第一分配接口711、第二分配接口712和第三分配接口713；冷热源平衡汇集装置72包括第一汇集接口721、第二汇集接口722和第三汇集接口723。其中，第一分配接口711与第一汇集接口721分别连接第四循环管线94的送水管线和回水管线；第二分配接口712与第二汇集接口722分别连接第一共用部分97的送水管线和回水管线；第三分配接口713和第三汇集接口723分别连接第二共用部分98的送水管线和回水管线。作为选择，冷热源平衡分配装置71和冷热源平衡汇集装置72可以设置，也可以不设置。当不设置冷热源平衡分配装置71和冷热源平衡汇集装置72时，第四循环管线94不与第一循环管线91和第六循环管线96共用部分循环管线。

第三循环管线93与第五循环管线95共用部分管线，该两者的共用部分包括第三共用部分99，使得第三驱动装置931与第五驱动装置951共用第四水泵64，第四水泵64位于第三共用部分99上。第三开关装置932包括位于第三循环管线93的非共用部分上的第一阀门81。第五开关装置952包括位于第五循环管线95的非共用部分上的第二阀门82。

优选地，第二驱动装置921包括第二水泵62，第二开关装置922包括第七阀门87和第八阀门88，第七阀门87和第八阀门88分别位于第二循环管线92的送水管线和回水管线上。

下面结合图1和图2对本发明的中央空调冷热源供应系统在不同情况的应用进行说明。

当在夏季或其他较热的情况下需制冷时，开启冷水机组10进行制冷，第四阀门84、第六阀门86、第九阀门89和第十阀门810开启，第三阀门83、第五阀门85、第十一阀门811和第十二阀门812关闭，冷量由第一水泵61通过第一循环管线91输送至冷热源平衡分配装置71，在冷热源平衡分配装置71对空调末端40冷量的需求情况反馈，按需求将冷量供应至空调末端40并与室内进行冷热交换后回至冷热源平衡汇集装置72，并由第一循环管线91将冷冻水输送至冷水机组10完成冷冻循环。

在冷水机组10进行制冷时，第一阀门81开启，第二阀门82关闭，第四水泵64将保温水箱50中的冷水输送至冷水机组10进行热回收，加热后并回至保温水箱50保存，以用于卫生热水供应，完成冷水机组10的余热回收循坏。

在冷水机组10进行余热回收时，若保温水箱50水温达到设定的温度值时，第四水泵64停止运行，第二水泵62及冷却装置30启动，第七阀门87和第八阀门88开启，第十一阀门811和第十二阀门812关闭，将冷水机组10制冷时多余的热量通过第二循环管线92输送至冷却装置30进行冷却降温，保证冷水机组10的正常运行。可以理解地，此处在保温水箱50的温度值达到设定的温度值时对各个装置之间的开关切换可通过一切换装置来实现，该切换装置可为无线遥控式、有线控制式或其他控制方式，切换装置的实现方式在这里不作限定，常见的控制方式均可。或者，此处的切换还可通过手动来实现。

当在过渡季节或其他气温适中的情况下制冷时，开启冷水机组10进行制冷，第四阀门84、第六阀门86、第九阀门89和第十阀门810开启，第三阀门83、第五阀门85、第十一阀门811和第十二阀门812关闭，冷量由第一水泵61通过第一循环管线91输送至冷热源平衡分配装置71，冷热源平衡分配装置71对空调末端40冷量的需求情况反馈，按需求将冷量供应至空调末端40并与室内进行冷热交换后回至冷热源平衡汇集装置72，并由第一循环管线91将冷冻水输送至冷水机组10完成冷冻循环。在冷水机组10进行制冷时，第一阀门81开启，第二阀门82关闭，第四水泵64将保温水箱50中的冷水输送至冷水机组10进行热回收，加热后并回至保温水箱50保存，以用于卫生热水供应，完成冷水机组10的余热回收循坏。

在冷水机组10进行余热回收时，若保温水箱50水温达到设定的温度值时，第四水泵64停止运行。第七阀门87、第八阀门88、第九阀门89和第十阀门810关闭，第十一阀门811、第十二阀门812及冷却装置30开启，空调末端40与室内空气进行冷热交换的热量由第一水泵61通过第六循环管线96输送至冷却装置30进行冷却，冷却后通过第六循环管线96经冷热源平衡分配装置71送至空调末端40。

在冬季或其他较冷的情况下进行采暖时，开启热泵机组20，第三阀门83和第五阀门85开启，第四和第六阀门86关闭，第十水泵启动并将在热泵机组20中加热的热水经第四循环管线94输送至冷热源平衡分配装置71，冷热源平衡分配装置71对空调末端40对热量的需求情况反馈，按需求将热量供应至空调末端40并与室内进行冷热交换后回至冷热源平衡汇集装置72，并由第四循环管线94将热水输送至热泵机组20完成采暖循环。

在热泵机组20进行采暖循环时，第二阀门82开启，第一阀门81关闭，第四水泵64将保温水箱50中的冷水输送至热泵机组20进行热回收，加热后并回至保温水箱50保存，以用于卫生热水供应，完成热泵机组20的余热回收循坏。

在这里，热泵机组20还可按照预先设置的情况，根据不同时段对卫生热水需求与空调末端40对热量的需求情况进行比例分配，夜间采暖需求大时减少卫生热水的热量供应，中午采暖需求小时，加大对卫生热水热量的供应，保证热泵机组20的高效运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中央空调冷热源供应系统，其特征在于，包括空调末端（40）、用于制冷的冷水机组（10）、用于制热的热泵机组（20）、用于散热的冷却装置（30）、用于热水储存的保温水箱（50）和数条循环管线，每条所述循环管线包括送水管线和回水管线，其中，

所述冷水机组（10）与所述空调末端（40）通过第一循环管线（91）相连通，且所述第一循环管线（91）上设置有将所述冷水机组（10）中的冷量泵向所述空调末端（40）、将所述空调末端（40）的热量泵向所述冷水机组（10）以进行冷热量循环的第一驱动装置（911）及控制所述第一循环管线（91）打开或关闭的第一开关装置（912）；

所述冷水机组（10）与所述冷却装置（30）通过第二循环管线（92）相连通，且所述第二循环管线（92）上设置有将所述冷水机组（10）中的热量泵向所述冷却装置（30）、将所述冷却装置（30）的冷量泵向所述冷水机组（10）以进行冷热量循环的第二驱动装置（921）及控制所述第二循环管线（92）打开或关闭的第二开关装置（922）；

所述冷水机组（10）与所述保温水箱（50）通过第三循环管线（93）相连通，且所述第三循环管线（93）上设置有将所述冷水机组（10）中的热量泵向所述保温水箱（50）、将所述保温水箱（50）的冷量泵向所述冷水机组（10）以进行冷热量循环的第三驱动装置（931）及控制所述第三循环管线（93）打开或关闭的第三开关装置（932）；

所述热泵机组（20）与所述空调末端（40）通过第四循环管线（94）相连通，且所述第四循环管线（94）上设置有将所述热泵机组（20）中的热量泵向所述空调末端（40）、将所述空调末端（40）的冷量泵向所述热泵机组（20）以进行冷热量循环的第四驱动装置（941）及控制所述第四循环管线（94）打开或关闭的第四开关装置（942）；

所述热泵机组（20）与所述保温水箱（50）通过第五循环管线（95）相连通，且所述第五循环管线（95）上设置有将所述热泵机组（20）中的热量泵向所述保温水箱（50）、将所述保温水箱（50）的冷量泵向所述热泵机组（20）以进行冷热量循环的第五驱动装置（951）及控制所述第五循环管线（95）打开或关闭的第五开关装置（952）；

所述冷却装置（30）与所述空调末端（40）通过第六循环管线（96）相连通，且所述第六循环管线（96）上设置有将所述空调末端（40）的热量泵向所述冷却装置（30）、将所述冷却装置（30）的冷量泵向所述空调末端（40）以进行冷热量循环的第六驱动装置（961）及控制所述第六循环管线（96）打开或关闭的第六开关装置（962）。

2.根据权利要求1所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第一循环管线（91）与所述第六循环管线（96）共用部分管线，该两者的共用部分包括第一共用部分（97），所述第一驱动装置（911）与所述第六驱动装置（961）共用第一水泵（61），所述第一水泵（61）位于所述第一共用部分（97）上，所述第一开关装置（912）与所述第六开关装置（962）共用第四阀门（84）和第六阀门（86），所述第四阀门（84）和所述第六阀门（86）分别位于所述第一共用部分（97）的送水管线和回水管线上。

3.根据权利要求2所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第一开关装置（912）还包括第九阀门（89）和第十阀门（810），所述第九阀门（89）和所述第十阀门（810）分别位于所述第一循环管线（91）非共用部分的送水管线和回水管线上；所述第六开关装置（962）还包括第十一阀门（811）和第十二阀门（812），所述第十一阀门（811）和所述第十二阀门（812）分别位于所述第六循环管线（96）非共用部分的送水管线和回水管线上。

4.根据权利要求2或3所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第四驱动装置（941）包括第三水泵（63），所述第三水泵（63）位于所述第四循环管线（94）上，所述第四开关装置（942）包括第三阀门（83）和第五阀门（85），所述第三阀门（83）和所述第五阀门（85）分别位于所述第四循环管线（94）的送水管线和回水管线上。

5.根据权利要求4所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第四循环管线（94）与所述第一共用部分（97）共用部分管线，该两者的共用部分包括第二共用部分（98）；所述中央空调冷热源供应系统还包括分别与所述空调末端（40）相连通的冷热源平衡分配装置（71）和冷热源平衡汇集装置（72），所述冷热源平衡分配装置（71）包括第一分配接口（711）、第二分配接口（712）和第三分配接口（713），所述冷热源平衡汇集装置（72）包括第一汇集接口（721）、第二汇集接口（722）和第三汇集接口（723），所述第一分配接口（711）与所述第一汇集接口（721）分别连接所述第四循环管线（94）的送水管线和回水管线；所述第二分配接口（712）与所述第二汇集接口（722）分别连接所述第一共用部分（97）的送水管线和回水管线；所述第三分配接口（713）和所述第三汇集接口（723）分别连接所述第二共用部分（98）的送水管线和回水管线。

6.根据权利要求5所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第三循环管线（93）与所述第五循环管线（95）共用部分管线，该两者的共用部分包括第三共用部分（99），所述第三驱动装置（931）与所述第五驱动装置（951）共用第四水泵（64），所述第四水泵（64）位于所述第三共用部分（99）上。

7.根据权利要求6所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第三开关装置（932）包括位于所述第三循环管线（93）的非共用部分上的第一阀门（81），所述第五开关装置（952）包括位于所述第五循环管线（95）的非共用部分上的第二阀门（82）。

8.根据权利要求5所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，所述第二驱动装置（921）包括第二水泵（62），所述第二开关装置（922）包括第七阀门（87）和第八阀门（88），所述第七阀门（87）和所述第八阀门（88）分别位于所述第二循环管线（92）的送水管线和回水管线上。

9.根据权利要求5所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于， 所述冷水机组（10）为热回收冷螺杆式冷水机组，和/或所述热泵机组（20）为热回收风冷热泵机组。

10.根据权利要求5所述的中央空调冷热源供应系统，其特征在于，还包括一与所述第一驱动装置（911）、所述第二驱动装置（921）、所述第三驱动装置（931）、所述第四驱动装置（941）、所述第五驱动装置（951）和所述第六驱动装置（961）、及所述第一开关装置（912）、所述第二开关装置（922）、所述第三开关装置（932）、所述第四开关装置（942）、所述第五开关装置（952）和所述第六开关装置（962）相连接并控制所述第一驱动装置（911）、所述第二驱动装置（921）、所述第三驱动装置（931）、所述第四驱动装置（941）、所述第五驱动装置（951）和所述第六驱动装置（961）、及所述第一开关装置（912）、所述第二开关装置（922）、所述第三开关装置（932）、所述第四开关装置（942）、所述第五开关装置（952）和所述第六开关装置（962）的开关的控制装置。