CN104534577A - 一种无机房中央水冷空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机房中央水冷空调系统，包括水净化处理系统、中央水塔系统、水冷机系统和空调机系统；水净化处理系统通过主水管与中央水塔系统连接；水冷机系统设置在中央水塔系统下，水冷机系统的入水口与中央水塔系统的出水口连接，水冷机系统的出水口通过供水管与空调机系统的入水口连接；空调机系统的出水口通过回水管连接至中央水塔系统。本发明的无机房中央水冷空调系统不使用大型制冷主机和大型水泵，节省了机房面积，减少对建筑空间的占用；采用独立的水冷机单独制冷，效率高，热损失小，节省能源；多个水冷机的设置实现了对每层、每单元甚至每间房的独立控制。

Description

一种无机房中央水冷空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种无机房中央水冷空调系统。

背景技术

能源与环境是当今世界所面临的两大问题。发展可再生能源及能源循环利用是优化我国能源结构和改善环境质量的要求，已成为我国可持续发展战略中不可缺少的重要组成部分。传统中央水冷空调是由中央集控水冷机、总控冷冻水泵、动力泵、水塔、冷却水循环系统以及冷冻水循环系统、风机盘管等系统组成。其工作原理是中央集控水冷机组将冷煤水进行制冷降温到7-8℃左右，然后由庞大的动力泵将降温后的冷媒水送到安装在室内的出风口，通过风机将冷量带出，从而使房间降温。而冷冻水又循环制冷使用，水冷机产生热量通过密封内循环水塔换热后继续运行。因为中央集中制冷和管道输送，其冷量损失大、动力需求大、能耗高、冷媒效率低，浪费严重，这些都是老式中央空调的缺点。同时，大型的中央集控水冷机和中央水管总管占用庞大的机房空间，增加了建筑开支和降低了空间利用率。

通常情况下，中央水冷空调多为自来水，自来水统称硬水，因为它有许多杂质，如泥沙、铁锈、粘土、有机物、微生物、机械杂质等，在阳光暴晒空气容易产生青苔，进而堵塞空调管网，不能正常运作，所以水冷空调用水是一个不能忽略的问题。

另外，传统的水塔在运行过程中进风口处于一种不设防状态，大量粉尘杂质微粒以及昆虫(蚊虫、蜜蜂)等被吸入水塔中，一来堵塞水流管网，更为严重的加快管道积垢、腐蚀，大大降低设备使用寿命，尤其是水源热泵冷却塔影响更为严重。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种无机房中央水冷空调系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种无机房中央水冷空调系统，包括水净化处理系统、中央水塔系统、水冷机系统和空调机系统；所述水净化处理系统通过主水管与中央水塔系统连接；所述水冷机系统设置在中央水塔系统下，所述水冷机系统的入水口与中央水塔系统的出水口连接，所述水冷机系统的出水口通过供水管与空调机系统的入水口连接；所述空调机系统的出水口通过回水管连接至中央水塔系统。

进一步地，所述水净化处理系统包括原水箱、过滤器和水箱，所述原水箱的入口与市政给水管道连接，所述原水箱的出口通过管道经水泵与过滤器的入口连接，所述过滤器的出口通过管道并经水泵与水箱的入口连接，所述水箱的出水口与中央水塔系统连接。市政给水首先进入原水箱储存，原水箱中的硬水经过管道进入过滤器进行预处理，经过水净化处理系统，保证了水质卫生，水质软化无垢，避免了因堵塞而出现的诸多问题和青苔的产生。

进一步地，所述中央水塔系统包括多个水塔和蓄水池，蓄水池设置在所述水塔的塔体内，所述蓄水池通过管道经水泵与水箱连接，所述蓄水池设置多个出水口，所述蓄水池的各出水口与水冷机系统的入水口连接。蓄水池接收来自水箱的软水，同时回收来自空调机系统升温后的回水。

进一步地，所述水冷机系统包括多个水冷机，所述各水冷机的入水口与蓄水池的各出水口连接，所述各水冷机的出水口连接至空调机系统。蓄水池中的软水进入水冷机进行制冷，制冷后的冷水流至空调机系统来降低室内温度。多个水冷机的设置实现了对每层、每单元甚至每间房的独立控制，尽可能地节约资源，减少不必要的能耗，降低了成本。

进一步地，所述空调机系统包括多个空调机，所述各空调机的入水口通过供水管与各水冷机的出水口连接，各空调机的出水口通过回水管连接至水塔，所述回水管包括第一回水管和第二回水管，所述第一回水管连接至水塔的塔顶，所述第二回水管连接至水塔内的蓄水池底部。由于夏天需要对回水降温，第一回水管将回水导送至水塔的塔顶，回水在下落到蓄水池的过程中可以与空气充分的换热降温。冬天时，需要对回水重新加热，第二回水管将回水导送至蓄水池底部，可以减少回水的散热。

进一步地，所述蓄水池的底部设置有一辅助加热器。辅助加热器可以在冬天时辅助加热蓄水池中的水。

进一步地，所述水塔的进风口外设置有不锈钢防护网，所述不锈钢防护网的顶部设置有喷淋装置，所述蓄水池的上方还设置有淋水装置。在水塔的进风口设置不锈钢防护网可以使大部分的粉尘杂质和昆虫不能进入水塔内，大大减少水塔输送管道积垢机会，防止堵塞，延长设备寿命。喷淋装置可以定期对不锈钢防护网进行清洗。淋水装置可以使回水与空气更充分的接触换热。

进一步地，所述蓄水池的底部还设置有排污口，所述排污口连接有排污管。排污口可以定期排放蓄水池中的污泥。

进一步地，所述过滤器还包括自动冲洗装置。自动冲洗装置可以对过滤器上的污泥定期清洗。

进一步地，所述供水管上设置有水泵和闸阀，所述第一回水管和第二回水管上均设置有闸阀。夏天时，关闭第二回水管上的闸阀，利于回水的散热。冬天时，关闭第一回水管上的闸阀，尽量减少冬天回水的散热。

相对于现有技术，本发明的无机房中央水冷空调系统不使用大型制冷主机和大型水泵，节省了机房面积，取消大型制冷主机使庞大的管道系统尺寸减小，减少对建筑空间的占用；采用独立的水冷机单独制冷，效率高，热损失小，节省能源；多个水冷机的设置实现了对每层、每单元甚至每间房的独立控制，尽可能地节约资源，减少不必要的能耗，降低了成本；小型的水冷机工作时噪音低，同时由于小型的水冷机结构简单，不需要保留专业队伍的维护，降低了维护费用；按使用需求将水泵细分，选择低扬程、大流量水泵即可满足供水需求，减少开支并极大地降低了能耗。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的无机房中央水冷空调系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明的无机房中央水冷空调系统的结构示意图。本发明的无机房中央水冷空调系统，包括水净化处理系统10、中央水塔系统20、水冷机系统30和空调机系统30。水净化处理系统10通过主水管1与中央水塔系统20连接；水冷机系统30设置在中央水塔系统20下，水冷机系统30的入水口与中央水塔系统20的出水口连接，水冷机系统30的出水口通过供水管2与空调机系统30的入水口连接；空调机系统30的出水口通过回水管3连接至中央水塔系统20。

具体地，水净化处理系统10原水箱11、过滤器12和水箱13，原水箱11的入口与市政给水管道连接，原水箱11的出口通过管道经水泵与过滤器12的入口连接，过滤器12的出口通过管道并经水泵与水箱13的入口连接，水箱13的出水口与中央水塔系统20连接。本实施例还优选地在过滤器中设置了自动冲洗装置(图中未示)。自动冲洗装置可以对过滤器上的污泥定期清洗。市政给水首先进入原水箱11储存，原水箱11中的硬水经过管道进入过滤器12进行预处理，除去硬水中大量的杂质；在除杂质的同时，硬水在过滤器内钠离子软化处理，吸附硬水中的有机物、游离性余氯、胶体、微粒、微生物、金属离子并对硬水脱色，使硬水变成软水；软水进入水箱13。经过水净化处理系统10的处理，保证了水质卫生，水质软化无垢，避免了因堵塞而出现的诸多问题和青苔的产生。使用时，可以定期更换过滤器的滤芯。

中央水塔系统20包括多个水塔21和蓄水池22，蓄水池22设置在水塔21的塔体内，蓄水池通过管道经水泵与水箱13连接，蓄水池22设置多个出水口，蓄水池22的各出水口与水冷机系统30的入水口连接。蓄水池22的底部设置有一辅助加热器23。辅助加热器23可以在冬天时辅助加热蓄水池22中的软水。本实施例还优选地在蓄水池22的上方设置了淋水填料24，这样可以使回水与空气更加充分的接触，加强回水的散热。蓄水池22接收来自水箱13的软水，同时回收来自空调机系统30升温后的回水。蓄水池22的底部还设置有排污口，排污口连接有排污管4。排污口可以定期排放蓄水池22中的污泥。另外，在水塔21的进风口外设置有不锈钢防护网，不锈钢防护网的顶部设置有喷淋装置。不锈钢防护网可以使大部分的粉尘杂质和昆虫不能进入水塔21内，大大减少水塔21输送管道积垢机会，防止堵塞，延长设备寿命。喷淋装置可以定期对不锈钢防护网进行清洗。实际安装时，将水塔21设置在楼顶，与之配套的水泵、管道均可设置在楼顶，这样可以节省建筑面积，同时可以降低水泵的杨程，选用低扬程的水泵即可满足需求。

水冷机系统包括多个水冷机(图中未示)，各水冷机的入水口与蓄水池22的各出水口连接，各水冷机的出水口连接至空调机系统30。夏天时，蓄水池22中的软水进入水冷机进行制冷，制冷后的冷水流至空调机系统30来降低室内温度。冬天时，当蓄水池22中的水温低于11℃时，开启蓄水池22下方的辅助加热器，加热后的软水进入冷水器进一步地换热升温。先将水冷机的换向阀转向热泵工作位置，可以将蓄水池22中的软水加热，加热后的软水进入到空调机系统30。

进一步地，空调机系统30包括多个空调机31，各空调机31的入水口通过供水管2与各水冷机的出水口连接，各空调机31的出水口通过回水管3连接至水塔21，回水管3包括第一回水管301和第二回水管302，第一回水管301连接至水塔21的塔顶，第二回水管302连接至水塔21内的蓄水池22底部。在供水管2上设置有水泵和闸阀，第一回水管301和第二回水管302上均设置有闸阀。夏天时，关闭第二回水管302上的闸阀，利用第一回水管301收集回水，利于回水的散热。冬天时，关闭第一回水管302上的闸阀，利用第二回水管302收集回水，尽量减少冬天回水的散热。空调机31的风出口连接至室内，以调节室内的温度。夏天时，冷水与空调机31的盘管进行换热后，冷风便从风出口吹出。由于夏天需要对回水降温，第一回水管301将回水导送至水塔21的塔顶，回水在下落到蓄水池22的过程中可以与空气充分的换热降温。冬天时，空调机31的风出口吹出暖风，保证室内温暖的温度。由于冬天时需要对回水重新加热，第二回水管302将回水直接导送至蓄水池22底部，可以减少回水的散热。

进一步地，本发明的无机房中央水冷空调系统可以根据用户实际需求设定每个水塔21下的水冷机数量，以及每个水冷机供应的楼层、单元或者房间,。例如，可以将一台水冷机与某一层楼的所有空调机31连接，这台水冷机就负责供应该层楼所有空调机31的冷气或暖气，在其他楼层不需要使用冷气或暖气的时候，停止供应这些楼层冷气或暖气的水冷机工作。这样就实现了对每层、每单元甚至每间房的独立控制，尽可能地节约资源，减少不必要的能耗，降低了成本。

另外，可以根据各楼层或者各单元的冷量(热量)使用需求，将蓄水池22的出水口设置为不同口径，比如Φ50，Φ63，Φ75,Φ90，Φ100，Φ160等，使用对应管径的阀门，并且根据不同冷量(热量)使用需求，设置不同功率的水泵以与其使用需求匹配，尽量减少“大泵小用”的情况，减少开支并降低能耗。另外，由于我们的水塔21设置在楼顶，水泵与水塔21处于同一水平线，降低了杨程，水泵能耗也随之减少，取代原有单个庞大中央集控水泵，将水泵能耗降到最省最低。这样既解决了中央总控水泵耗能过大的浪费问题，又减少了中央水管总管集约空间，可降低楼层高度，节约建筑空间。最适合于低碳节能改造公共建筑，如行政办公楼、银行、商场、酒店、写字楼、医院、学校等。

相对于现有技术，本发明的无机房中央水冷空调系统不使用大型制冷主机和大型水泵，节省了机房面积，取消大型制冷主机使庞大的管道系统尺寸减小，减少对建筑空间的占用；采用独立的水冷机单独制冷，效率高，热损失小，节省能源；多个水冷机的设置实现了对每层、每单元甚至每间房的独立控制，尽可能地节约资源，减少不必要的能耗，降低了成本；小型的水冷机工作时噪音低，同时由于小型的水冷机结构简单，不需要保留专业队伍的维护，降低了维护费用；按使用需求将水泵细分，选择低扬程、大流量水泵即可满足供水需求，减少开支并极大地降低了能耗。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种无机房中央水冷空调系统，其特征在于：包括水净化处理系统、中央水塔系统、水冷机系统和空调机系统；所述水净化处理系统通过主水管与中央水塔系统连接；所述水冷机系统设置在中央水塔系统下，所述水冷机系统的入水口与中央水塔系统的出水口连接，所述水冷机系统的出水口通过供水管与空调机系统的入水口连接；所述空调机系统的出水口通过回水管连接至中央水塔系统。

2.根据权利要求1所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述水净化处理系统包括原水箱、过滤器和水箱，所述原水箱的入口与市政给水管道连接，所述原水箱的出口通过管道经水泵与过滤器的入口连接，所述过滤器的出口通过管道并经水泵与水箱的入口连接，所述水箱的出水口与中央水塔系统连接。

3.根据权利要求2所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述中央水塔系统包括多个水塔和蓄水池，所述蓄水池设置在所述水塔的塔体内，所述蓄水池通过管道经水泵与水箱连接，所述蓄水池设置多个出水口，所述蓄水池的各出水口与水冷机系统的入水口连接。

4.根据权利要求3所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述水冷机系统包括多个水冷机，所述各水冷机的入水口与蓄水池的各出水口连接，所述各水冷机的出水口连接至空调机系统。

5.根据权利要求4所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述空调机系统包括多个空调机，所述各空调机的入水口通过供水管与各水冷机的出水口连接，各空调机的出水口通过回水管连接至水塔，所述回水管包括第一回水管和第二回水管，所述第一回水管连接至水塔的塔顶，所述第二回水管连接至水塔内的蓄水池底部。

6.根据权利要求5所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述蓄水池的底部设置有一辅助加热器。

7.根据权利要求6所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述水塔的进风口外设置有不锈钢防护网，所述不锈钢防护网的顶部设置有喷淋装置，所述蓄水池的上方还设置有淋水装置。

8.根据权利要求7所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述蓄水池的底部还设置有排污口，所述排污口连接有排污管。

9.根据权利要求2所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述过滤器还包括自动冲洗装置。

10.根据权利要求5所述的无机房中央水冷空调系统，其特征在于：所述供水管上设置有水泵和闸阀，所述第一回水管和第二回水管上均设置有闸阀。