CN105180310A - 水源vrf空调冷热源系统 - Google Patents

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CN105180310A
CN105180310A CN201510633999.8A CN201510633999A CN105180310A CN 105180310 A CN105180310 A CN 105180310A CN 201510633999 A CN201510633999 A CN 201510633999A CN 105180310 A CN105180310 A CN 105180310A
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air
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conditioner
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肖剑仁
陈震宇
王辉
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ARCHITECTURAL DESIGN INSTITUTE FUKIEN PROV
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units

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Abstract

本发明为一种的水源VRF空调冷热源系统；它包括水源VRF空调冷热源系统和配套的水源VRF空调控制系统；它包括闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵机组、水-水换热器、水源VRF空调室外机、水源VRF空调室内机、风冷热泵侧循环水泵、空调水环路循环水泵、管路阀件；所述的水源VRF空调冷热源系统设置配套的水源VRF空调控制系统，包括终端处理器、自动控制线缆；终端处理器通过自动控制线缆与水源VRF空调冷热源系统连接。配置两个以上空调分区的水源VRF空调室外机时，水源VRF空调冷热源系统还包括分水器、集水器。它具有健康、舒适、绿色、环保、节能、高效等优点。

Description

水源VRF空调冷热源系统
技术领域
本发明涉及一种空调冷热源系统及其控制系统，尤其涉及一种水源VRF空调冷热源系统，它包括水源VRF空调冷热源系统和配套的水源VRF空调控制系统。VRF英文全称为VariablerefrigerantFlow，即变制冷剂流量。
背景技术
随着我国经济社会的发展和环境资源压力越来越大，节能减排形势日益严峻。建筑能耗占社会总能耗比例逐年提高，据住建部测算，2030年左右，我国建筑能耗将占总能耗的30％-40％，达到欧美目前的比例，超过工业能耗，成为全社会第一能耗大户。目前我国大型公共建筑能耗高的问题日益突出，有关专家调研统计分析，国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22％，每平方米耗电量为普通住宅的10～20倍之多，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍；我国大型公共建筑用能系统能效普遍较低、能源浪费严重，是不争的事实和普遍存在的现象。所以抓好建筑领域的节能尤其是公共建筑领域的节能，是重中之重。空调能耗占公共建筑总能耗的60％以上，为公共建筑的能耗大户，是建筑节能的重点系统。推行绿色建筑、实现节能减排时下成为本届政府面临的重要命题，空调系统节能设计理应引起广大暖通空调设计工程师重点的关注，面临迫切的任务。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足、理念不规整的情况，提供一种健康、舒适、绿色、环保、节能、高效的水源VRF空调冷热源系统。
本发明所采用的技术方案是：通过技术整合，形成为水源VRF空调机组末端服务的整套水源VRF空调冷热源系统，并设置配套的水源VRF空调控制系统，实现水源VRF空调冷热源系统高效、可靠运行。
1.水源VRF空调冷热源系统
(一)所述的水源VRF空调冷热源系统包括闭式冷却塔1、辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3、水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5、风冷热泵侧循环水泵6、空调水环路循环水泵7、管路阀件8；
所述的闭式冷却塔1、水-水换热器3的空调水环路侧、水源VRF空调室外机4、空调水环路循环水泵7之间通过水管连接，形成空调水环路；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵6之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件8，管路阀件8包括电动开关阀(81)、电动三通调节阀(82)、电动调节阀(83)、水流开关(84)、流量传感器(85)、温度传感器(86)
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过冷媒管进行连接；
1.1水源VRF空调冷热源系统的空调水环路具体连接方式如下：
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵7加压，连接至水源VRF空调室外机4，循环水经过换热后回到循环水泵7；各空调分区的水源VRF空调室外机4均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)与水源VRF空调室外机4连接的管路分别为循环水回水干管和循环水供水干管，循环水回水干管和循环水供水干管上设两路支管：一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器3的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器3处理的循环水通过与水源VRF空调室外机4连接的供水干管连接至水源VRF空调室外机4，且在供水干管上设有空调水环路循环水泵7；；
(c)循环水供水干管上设置温度传感器；循环水回水干管设置流量传感器、温度传感器；循环水供水干管和回水干管之间设置电动调节阀。
(d)所述的空调水环路循环水泵(7)属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变。
(二)当配置两个以上空调分区的水源VRF空调室外机4时，水源VRF空调冷热源系统还包括分水器9、集水器10。
所述的闭式冷却塔1、水-水换热器3的空调水环路侧、水源VRF空调室外机4、空调水环路循环水泵7、分水器9、集水器10之间通过水管连接，形成空调水环路；
其中，所述的水源VRF空调系统制备的空调循环水通过分水器9、集水器10分配至多个空调分区的水源VRF空调室外机4；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵6之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件8，管路阀件8包括电动开关阀(81)、电动三通调节阀(82)、电动调节阀(83)、水流开关(84)、流量传感器(85)、温度传感器(86)；
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过冷媒管进行连接。
1.2水源VRF空调冷热源系统的空调水环路具体连接方式如下：
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵7加压，连接至分水器9，分配至各空调分区的水源VRF空调室外机4，循环水经过换热后回到集水器10；各空调分区的水源VRF空调室外机4均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)所述的集水器10的回水设置设两路支管；一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器3的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器3处理的循环水通过水管连接至空调水环路循环水泵7；
(c)分水器9前设置温度传感器；集水器10后设置流量传感器、温度传感器；分水器9与集水器10之间设置电动调节阀；
(d)所述的空调水环路循环水泵(7)属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变。
1.2水源VRF空调冷热源系统的风冷热泵侧环路具体连接方式如下：
所述的风冷热泵侧环路的循环水经过风冷热泵侧循环水泵6加压，依次连接辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧，再接入风冷热泵侧循环水泵6，形成风冷热泵侧环路；辅助热源-低温风冷热泵机组2设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；水-水换热器3的风冷热泵侧环路侧设置电动开关阀；供水干管、回水干管上设置温度传感器、流量传感器；
所述的风冷热泵侧循环水泵6属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变；
2、水源VRF空调控制系统
所述的水源VRF空调冷热源系统设置配套的水源VRF空调控制系统，包括终端处理器11、自动控制线缆12；终端处理器11通过自动控制线缆12与水源VRF空调冷热源系统连接。
所述的水源VRF空调冷热源系统的闭式冷却塔1、辅助热源-低温风冷热泵机组2、水源VRF空调室外机4、风冷热泵侧循环水泵6、空调水环路循环水泵7、管路阀门8均通过自动控制线缆12接入水源VRF空调控制系统的终端处理器11；
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过自动控制线缆12进行连接。
2.1空调水环路的控制系统的连接及控制方式如下：
所述的水源VRF空调室内机5由空调区域的人员发出开机要求后，通过自动控制线缆12传送至水源VRF空调室外机5，联动打开对应的电动开关阀，在水流开关动作后开启水源VRF空调室外机5，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器11反馈开启信号；
所述的水源VRF空调室内机5由空调区域的人员发出关机要求后，通过自动控制线缆12传送至水源VRF空调室外机5，依次关闭水源VRF空调室外机5、对应的电动开关阀，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器11反馈关闭信号；
所述的终端处理器11通过积算水源VRF空调室外机5的运行台数，确定闭式冷却塔1、水-水换热器3、空调水环路循环水泵7的运行台数，调整开启状态的空调水环路循环水泵7的运行频率；
所述的终端处理器11通过启闭闭式冷却塔1对应的电动开关阀、调节水-水换热器3对应的电动开关阀，实现水源VRF空调系统供冷时循环水进入闭式冷却塔1、供热时循环水进入水-水换热器3的目的；
所述的水源VRF空调系统供冷时，循环水进入开启状态下的闭式冷却塔1，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整闭式冷却塔1的风机的启闭状态或运行频率；
所述的水源VRF空调系统供热时，循环水进入开启状态下的水-水换热器3，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整电动三通调节阀的开度。
2.2风冷热泵侧环路的控制系统的连接及控制方式如下：
所述的水-水换热器3的风冷热泵侧环路侧的电动开关阀与水-水换热器3的空调水环路电动开关阀启闭状态一致；
所述的风冷热泵侧环路的流量传感器、温度传感器将信号传送至终端处理器11，通过积算空调热负荷的数值，确定辅助热源-低温风冷热泵机组2、风冷热泵侧循环水泵6的运行台数；由辅助热源-低温风冷热泵机组2内置的控制器控制出水温度。
本发明的优点如下：
本发明的整体设计理念为：通过整合空调新型节能技术的优点，形成为水源VRF空调机组末端服务的整套水源VRF空调冷热源系统，并设置配套的水源VRF空调控制系统，实现水源VRF空调冷热源系统高效、可靠运行。
本发明的优点如下：
1.采用VRF空调系统灵活应对分区域各空调区域对室内温湿度的需求，并促进行为节能；
2.利用水源VRF空调系统制冷时冷凝温度低于空气源VRF空调系统、能效更高的特点，建立水源VRF空调系统框架，并配套设置制冷时向室外散热的闭式冷却塔和供热时为空调水环路加热的辅助热源-低温风冷热泵机组及水-水换热器，较常规空气源VRF空调系统而言装机功率及能耗更低；
3.利用风冷热泵机组供热能效随着热水温度的降低而升高的特点，辅助热源-低温风冷热泵机组的供热水温较常规系统更低，机组运行更节能；
4.在各水源VRF空调机组存在分别供冷、供热的情况下，空调水环路可以实现中和冷、热负荷差值的作用，充分利用冷量/热量，降低运行能耗；
5.为水源VRF空调冷热源系统量身定制的水源VRF空调控制系统是基于系统运行的可靠、节能高效的目的而设置，包括水泵变频、辅助热源-低温风冷热泵机组无级调节、闭式冷却塔内置的风机、喷淋泵的控制等，兼具控制简洁、运行可靠、节能高效的优点。
5.水源VRF空调室外机及室内机可以分期采购、安装，降低业主的初期投资压力；
6.针对系统的高效、可靠运行的需要，配套设置了针对性高的水源VRF空调控制系统。
7.闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵机组、水泵等公共设备能耗占总能耗的比例约为15％，85％以上为耗电为用户独立计费，有利于促进行为节能。
8.本系统将主要高噪音或散热设备(闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵机组、水泵)集中设置在屋面或水泵房内，相对于传统的风冷多联机系统而言，更节能高效，同时建筑本身可提供更安静怡人的环境。
附图说明：
图1水源VRF空调冷热源系统流程图；
图2水源VRF空调冷热源系统原理图；
图2a水源VRF空调冷热源系统供冷原理图；
图2b水源VRF空调冷热源系统供热原理图；
图3水源VRF空调控制系统原理图；
图4在图1基础上不含有分水器、集水器的水源VRF空调冷热源系统流程图。
标号说明
1闭式冷却塔、2辅助热源-低温风冷热泵机组、3水-水换热器、4水源VRF空调室外机、5水源VRF空调室内机、6风冷热泵侧循环水泵、7空调水环路循环水泵、8管路阀件、81电动开关阀、82电动三通调节阀、83电动调节阀、84水流开关、85流量传感器、86温度传感器、9分水器、10集水器、11终端处理器、12自动控制线缆。
具体实施方式：
为了使本发明的结构更加清楚完整，下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明根据空调分区的水源VRF空调室外机4的数量不同，配置有两种不同的方案，
比较常见的情况，当配置两个以上空调分区的水源VRF空调室外机4时，采用以下实施例；
实施例1
1.水源VRF空调冷热源系统流程如图1所示：
所述的闭式冷却塔1、水-水换热器3的空调水环路侧、水源VRF空调室外机4、空调水环路循环水泵7、分水器9、集水器10之间通过水管连接，形成空调水环路；
其中，所述的水源VRF空调系统制备的空调循环水通过分水器9、集水器10分配至多个空调分区的水源VRF空调室外机4；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵6之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件8，管路阀件8包括电动开关阀(81)、电动三通调节阀(82)、电动调节阀(83)、水流开关(84)、流量传感器(85)、温度传感器(86)；
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过冷媒管进行连接；
所述的水源VRF空调冷热源系统的闭式冷却塔1、辅助热源-低温风冷热泵机组2、水源VRF空调室外机4、风冷热泵侧循环水泵6、空调水环路循环水泵7、管路阀门8均通过自动控制线缆12接入水源VRF空调控制系统的终端处理器11；
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过自动控制线缆12进行连接。
2.水源VRF空调冷热源系统原理如图2、2a、2b所示，具体连接方式如下：
2.1空调水环路的具体连接方式
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵7加压，连接至分水器9，分配至各空调分区的水源VRF空调室外机4，循环水经过换热后回到集水器10；各空调分区的水源VRF空调室外机4均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)所述的集水器10的回水设置设两路支管；一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器3的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器3处理的循环水通过水管连接至空调水环路循环水泵7；
(c)分水器9前设置温度传感器；集水器10后设置流量传感器、温度传感器；分水器9与集水器10之间设置电动调节阀；
(d)所述的空调水环路循环水泵7属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变；
2.2风冷热泵侧环路的具体连接方式
所述的风冷热泵侧环路的循环水经过风冷热泵侧循环水泵6加压，依次连接辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧，再接入风冷热泵侧循环水泵6，形成风冷热泵侧环路；辅助热源-低温风冷热泵机组2设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；水-水换热器3的风冷热泵侧环路侧设置电动开关阀；供水干管、回水干管上设置温度传感器、流量传感器；
所述的风冷热泵侧循环水泵6属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变；
3.水源VRF空调控制系统原理如图3所示，各设备、管路阀件均通过自动控制线缆连接至终端处理器，具体控制如下：
3.1空调水环路的控制系统
所述的水源VRF空调室内机5由空调区域的人员发出开机要求后，通过自动控制线缆12传送至水源VRF空调室外机5，联动打开对应的电动开关阀，在水流开关动作后开启水源VRF空调室外机5，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器11反馈开启信号；
所述的水源VRF空调室内机5由空调区域的人员发出关机要求后，通过自动控制线缆12传送至水源VRF空调室外机5，依次关闭水源VRF空调室外机5、对应的电动开关阀，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器11反馈关闭信号；
所述的终端处理器11通过积算水源VRF空调室外机5的运行台数，确定闭式冷却塔1、水-水换热器3、空调水环路循环水泵7的运行台数，调整开启状态的空调水环路循环水泵7的运行频率；
所述的终端处理器11通过启闭闭式冷却塔1对应的电动开关阀、调节水-水换热器3对应的电动开关阀，实现水源VRF空调系统供冷时循环水进入闭式冷却塔1、供热时循环水进入水-水换热器3的目的；
所述的水源VRF空调系统供冷时，循环水进入开启状态下的闭式冷却塔1，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整闭式冷却塔1的风机、喷淋泵的启闭状态或运行频率；
所述的水源VRF空调系统供热时，循环水进入开启状态下的水-水换热器3，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整电动三通调节阀的开度；
3.2风冷热泵侧环路的控制系统
所述的水-水换热器3的风冷热泵侧环路侧的电动开关阀与水-水换热器3的空调水环路电动开关阀启闭状态一致；
所述的风冷热泵侧环路的流量传感器、温度传感器将信号传送至终端处理器11，通过积算空调热负荷的数值，确定辅助热源-低温风冷热泵机组2、风冷热泵侧循环水泵6的运行台数；由辅助热源-低温风冷热泵机组2内置的控制器控制出水温度。
特殊情况：
实施例2
当仅有一个空调分区的水源VRF空调室外机4的时候，
实施例1中的分水器9、集水器10可以考虑省略；如图4所示：
即所述的水源VRF空调冷热源系统包括闭式冷却塔1、辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3、水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5、风冷热泵侧循环水泵6、空调水环路循环水泵7、管路阀件8；
所述的水源VRF空调冷热源系统分为空调水环路和风冷热泵侧环路；
其中，所述的闭式冷却塔1、水-水换热器3的空调水环路侧、水源VRF空调室外机4、空调水环路循环水泵7之间通过水管连接，形成空调水环路；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组2、水-水换热器3的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵6之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件8，管路阀件8包括电动开关阀、电动三通调节阀、电动调节阀、水流开关、流量传感器、温度传感器；
所述的水源VRF空调室外机4、水源VRF空调室内机5之间通过冷媒管进行连接。
水源VRF空调冷热源系统的空调水环路具体连接方式如下：
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵7加压，连接至水源VRF空调室外机4，循环水经过换热后回到循环水泵7；各空调分区的水源VRF空调室外机4均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)与水源VRF空调室外机4连接的管路分别为循环水回水干管和循环水供水干管，循环水回水干管和循环水供水干管上设两路支管：一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器3的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器3处理的循环水通过与水源VRF空调室外机4连接的供水干管连接至水源VRF空调室外机4，且在供水干管上设有空调水环路循环水泵7；；
(c)循环水供水干管上设置温度传感器；循环水回水干管设置流量传感器、温度传感器；循环水供水干管和回水干管之间设置电动调节阀。
(d)所述的空调水环路循环水泵(7)属于水系统循环动力，具体设置的位置可以根据实际情况改变。
风冷热泵侧环路的连接关系以及工作原理，以及水源VRF空调控制系统的连接关系和工作原理基本无差异。
水源VRF空调冷热源系统的设置要点
1.所述的水源VRF空调冷热源系统的运行参数
水源VRF空调冷热源系统的运行参数可以根据实施地区的气候条件灵活调整。以福州市智慧港城市科技综合体项目内部测试为例，该项目位于夏热冬暖地区的北区，夏季空调室外计算失球温度28℃，冬季空调室外计算干球温度4.4℃；
考虑空调水环路的供水温度高于夏季空调室外计算失球温度约3～4℃，取空调水环路供冷时的供、回水温度为32～37℃，；
空调水环路供热时取供、回水温度为21.5～20℃；风冷热泵侧供、回水温度为26～21℃。
2.所述的水源VRF空调冷热源系统的供冷、供热工况的切换是通过水源VRF空调控制系统控制闭式冷却塔及其对应的电动开关阀的启闭、水-水换热器对应的电动三通阀的启闭实现的。
3.所述的水源VRF空调冷热源系统的运行控制策略如下：
3.1控制对象：各辅助热源-低温风冷热泵机组、闭式冷却塔、水源VRF空调室外机、水源VRF空调室内机；风冷热泵侧循环水泵、空调水环路循环水泵；管路阀件中的电动开关阀、电动调节阀、电动三通调节阀。
3.2检测内容：空调水环路的供、回水温度及流量；风冷热泵侧环路的供、回水温度及流量；水流开关启闭状态；闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵机组、水源热泵变冷媒空调主机、风冷热泵侧循环水泵、空调水环路循环水泵的正常运行、故障及远程/本地转换状态；空调水环路循环水泵的工作频率监测。以上内容应能在DDC上显示。
3.3联锁控制与保护
1)根据排定的工作程序表，水源VRF空调室外机、室内机的DDC按时启停机组。
供冷时启动：
室内机申请→室外机开机申请→对应电动阀开→水流开关→室外机开启；
室外机开机申请→空调水环路循环水泵→闭式冷却塔。
供冷时停止：
室内机关→室外机关→空调水环路循环水泵→闭式冷却塔；
室外机关闭→对应电动阀关。
供热时启动：
室内机申请→室外机开机申请→对应电动阀开→水流开关→室外机开启；
室外机开机申请→空调水环路循环水泵→风冷热泵侧循环水泵→辅助热源-低温风冷热泵机组；
供热时停止：
室内机关闭→室外机关→辅助热源-低温风冷热泵机组→风冷热泵侧循环水泵→空调水环路循环水泵；
室外机关闭→对应电动阀关。
2)通过DDC对各设备运行时间的积累，实现同组设备的均衡运行，当其中一台设备出现故障时，备用设备会自动投入运行，同时，提示检修。
3)DDC对空调水环路循环水泵、风冷热泵侧循环水泵的启停控制时间应与闭式冷却塔/辅助热源-低温风冷热泵机组的要求一致。
4)各水源VRF空调室外机与对应管路的电动开关阀、水流开关连锁。在收到开机申请后打开对应管路上的电动开关阀，并在水流开关动作后开机。
5)水泵启动后，水流开关检测水流状态，发生断水故障，各水源热泵变冷媒空调主机、风冷热泵自动停机。
3.4报警:温度超限报警,水泵故障保警,水压差超限报警,主机故障报警.
3.5显示与打印:参数,状态,报警,动态流程图(设定值,测量值,状态)
3.6系统运行工况及过程控制
1)控制闭式冷却塔管路的电动开关阀、水-水热交换器管路的电动开关阀的启闭，实现供冷/供热工况的切换；
2)空调水环路循环水泵的增减及变频调节：
通过检测水源VRF空调室外机的运行台数，调整空调水环路循环水泵的运行台数。即n台水源VRF空调室外机对应1台空调水环路循环水泵。
通过检测供回水温度，根据供回水温差与设定值的偏差调整水泵频率。当水泵频率达到40Hz下限时，不再变频，按40Hz运行。通过调整分水器与集水器之间的电动调节阀开度，维持压差恒定。
3)供冷时，对应空调水环路循环水泵的运行行台数，确定闭式冷却塔的运行台数。即开启状态下的空调水环路循环水泵额定流量与闭式冷却塔额定流量对等。闭式冷却塔带智能控制箱。根据出水温度与设定值的偏差，控制闭式冷却塔的风机、喷淋泵的启停。
4)供热时，风冷热泵侧环路通过风冷热泵的无级调节，维持供水温度恒定。风冷热泵带智能控制箱，供热时根据供水温度的变化，自动调节机组供热量及运行台数。空调水环路根据水-水换热器后置的电动三通调节阀后的混水温度与设定值的偏差，调节进入水-水换热器的水量比例。
5)设置时间延时和冷量控制的上下限范围，防止机组的频繁启停。
以下水源VRF空调冷热源系统的具体应用：
该应用位于福州市某地，总建筑面积48,806m2，地下室1层，地上主楼18层，裙房3层，建筑高度83.05m。主楼建筑功能以租售、自用办公为主，裙房为商业配套用房等。商铺总面积约4,750m2，办公、会议用房及辅助用房面积约3,4848m2。
空调计算参数按福州地区选取。其中，夏季空调室外计算干球温度35.9℃，湿球温度28.0℃；冬季空调计算温度4.4℃，相对湿度74％。夏季空调冷负荷为5333kW，冬季空调热负荷为1478kW。
空调系统采用分区域水源VRF空调冷热源系统。实现分区域独立计费，同时由公共水环路将各个区域的水源VRF空调室外机并联在一起；夏季散热冷却塔采用闭式冷却塔。冬季辅助热源采用低温热水风冷热泵机组，通过板式水-水换热器加热循环热水。闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵机组、板式水-水换热器集中设置在大屋面。空调水环路循环水泵设置在地下室空调循环水泵房内。公共环路设备(含闭式冷却塔、辅助热源-低温风冷热泵、水泵)采用公摊计费方式，按功能运行时间权重分摊运行费用。空调水环路循环水泵设置2套，分别应对冬夏季工作日白天、冬夏季周末及夜间的流量需求。
该空调系统接入楼宇自控系统BAS系统，控制系统即采用上述水源VRF空调控制系统。
该项目的配置如下：
(1)闭式冷却塔：
单台额定水量150m3/h，共9台；
(2)辅助热源-低温风冷热泵机组：
单台容量为754kw，供回水温度为26～21℃，共2台；
(3)水-水换热器：
采用板式水-水换热器，额定换热量为1630kw，共1台；
(4)水源VRF空调室外机：180套；
(5)水源VRF空调室内机：与水源VRF空调室外机对应；
(6)风冷热泵侧循环水泵：
单台流量280m3/h，扬程14.5m，共2台，1用1备；
(7)空调水环路循环水泵：
冬夏季工作日白天运行：单台流量450m3/h，扬程25m，共4台，3用1备；
冬夏季周末及夜间运行：单台流量280m3/h，扬程22m，共4台，1用1备；
(8)管路阀件：与上述设备配套设置；
(9)分水器、(10)集水器：不设置；
(11)终端处理器：接入楼宇自控系统BAS系统；
(12)自动控制线缆：与上述设备、线缆配套设置。
该项目的技术、经济指标
本工程夏季总冷负荷约为5333kW，热负荷约为1478kW，折算单位建筑面积冷负荷109W/m2，单位建筑面积热负荷30W/m2。供冷设计工况下总耗功率N＝1353.1kW，折算单位建筑面积耗功率为27.7W/m2。
制冷设计工况下公共设备(含冷却塔、水泵)的耗功率为203.1kW，占总耗功率比约为15％。
本工程系统充分考虑建筑功能需要及负荷变化，设置了4种运行工况模式。4种工况模式下对应的系统整体EER值如下表：
序号 工况 系统EERkW/kW
1 夏季制冷设计工况 3.94
2 夏季周末及夜间制冷工况 3.98
3 冬季供热设计工况 2.8
4 冬季周末及夜间供热工况 2.65

Claims (9)

1.一种水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：它包括水源VRF空调冷热源系统和配套的水源VRF空调控制系统；
所述的水源VRF空调冷热源系统包括闭式冷却塔(1)、辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水-水换热器(3)、水源VRF空调室外机(4)、水源VRF空调室内机(5)、风冷热泵侧循环水泵(6)、空调水环路循环水泵(7)、管路阀件(8)；
所述的水源VRF空调冷热源系统设置配套的水源VRF空调控制系统，包括终端处理器(11)、自动控制线缆(12)；终端处理器(11)通过自动控制线缆(12)与水源VRF空调冷热源系统连接。
2.根据权利要求1所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：当配置两个以上空调分区的水源VRF空调室外机(4)时，水源VRF空调冷热源系统还包括分水器(9)、集水器(10)。
3.根据权利要求1所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：
所述的水源VRF空调冷热源系统分为空调水环路和风冷热泵侧环路；
其中，所述的闭式冷却塔(1)、水-水换热器(3)的空调水环路侧、水源VRF空调室外机(4)、空调水环路循环水泵(7)之间通过水管连接，形成空调水环路；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水-水换热器(3)的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵(6)之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件(8)，管路阀件(8)包括电动开关阀(81)、电动三通调节阀(82)、电动调节阀(83)、水流开关(84)、流量传感器(85)、温度传感器(86)；
所述的水源VRF空调室外机(4)、水源VRF空调室内机(5)之间通过冷媒管进行连接；
所述的水源VRF空调冷热源系统的闭式冷却塔(1)、辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水源VRF空调室外机(4)、风冷热泵侧循环水泵(6)、空调水环路循环水泵(7)、管路阀门(8)均通过自动控制线缆(12)接入水源VRF空调控制系统的终端处理器(11)；
所述的水源VRF空调室外机(4)、水源VRF空调室内机(5)之间通过自动控制线缆(12)进行连接。
4.根据权利要求2所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：
所述的水源VRF空调冷热源系统分为空调水环路和风冷热泵侧环路；
所述的闭式冷却塔(1)、水-水换热器(3)的空调水环路侧、水源VRF空调室外机(4)、空调水环路循环水泵(7)、分水器(9)、集水器(10)之间通过水管连接，形成空调水环路；
其中，所述的水源VRF空调系统制备的空调循环水通过分水器(9)、集水器(10)分配至多个空调分区的水源VRF空调室外机(4)；
所述的辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水-水换热器(3)的风冷热泵侧、风冷热泵侧循环水泵(6)之间通过水管连接，形成风冷热泵侧环路；
所述的空调水环路及风冷热泵侧环路设置管路阀件(8)，管路阀件(8)包括电动开关阀(81)、电动三通调节阀(82)、电动调节阀(83)、水流开关(84)、流量传感器(85)、温度传感器(86)；
所述的水源VRF空调室外机(4)、水源VRF空调室内机(5)之间通过冷媒管进行连接；
所述的水源VRF空调冷热源系统的闭式冷却塔(1)、辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水源VRF空调室外机(4)、风冷热泵侧循环水泵(6)、空调水环路循环水泵(7)、管路阀门(8)均通过自动控制线缆(12)接入水源VRF空调控制系统的终端处理器(11)；
所述的水源VRF空调室外机(4)、水源VRF空调室内机(5)之间通过自动控制线缆(12)进行连接。
5.根据权利要求3所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：水源VRF空调冷热源系统的空调水环路具体连接方式如下：
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵(7)加压，连接至水源VRF空调室外机(4)，循环水经过换热后回到循环水泵(7)；各空调分区的水源VRF空调室外机(4)均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)与水源VRF空调室外机(4)连接的管路分别为循环水回水干管和循环水供水干管，循环水回水干管和循环水供水干管上设两路支管：一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器(3)的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器(3)处理的循环水通过与水源VRF空调室外机(4)连接的供水干管连接至水源VRF空调室外机(4)，且在供水干管上设有空调水环路循环水泵(7)；
(c)循环水供水干管上设置温度传感器；循环水回水干管设置流量传感器、温度传感器；循环水供水干管和回水干管之间设置电动调节阀。
6.根据权利要求4所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：水源VRF空调冷热源系统的空调水环路具体连接方式如下：
(a)所述的空调水环路的循环水经过空调水环路循环水泵(7)加压，连接至分水器(9)，分配至各空调分区的水源VRF空调室外机(4)，循环水经过换热后回到集水器(10)；各空调分区的水源VRF空调室外机(4)均设置对应的电动开关阀、水流开关；
(b)所述的集水器(10)的回水设置设两路支管；一路支管连接闭式冷却塔(1)，并在管路上设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；另一路支管连接水-水换热器(3)的空调水环路侧，并在管路上设置对应的电动开关阀、电动三通调节阀、温度传感器；经过闭式冷却塔(1)或水-水换热器(3)处理的循环水通过水管连接至空调水环路循环水泵(7)；
(c)分水器(9)前设置温度传感器；集水器(10)后设置流量传感器、温度传感器；分水器(9)与集水器(10)之间设置电动调节阀。
7.根据权利要求3或4所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：水源VRF空调冷热源系统的风冷热泵侧环路具体连接方式如下：
(a)所述的风冷热泵侧环路的循环水经过风冷热泵侧循环水泵(6)加压，依次连接辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、水-水换热器(3)的风冷热泵侧，再接入风冷热泵侧循环水泵(6)，形成风冷热泵侧环路；辅助热源-低温风冷热泵机组(2)设置对应的电动开关阀、水流开关、温度传感器；水-水换热器(3)的风冷热泵侧环路侧设置电动开关阀；供水干管、回水干管上设置温度传感器、流量传感器。
8.根据权利要求3或4所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：
空调水环路的控制系统中：
所述的水源VRF空调室内机(5)由空调区域的人员发出开机要求后，通过自动控制线缆(12)传送至水源VRF空调室外机(5)，联动打开对应的电动开关阀，在水流开关动作后开启水源VRF空调室外机(5)，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器(11)反馈开启信号；
所述的水源VRF空调室内机(5)由空调区域的人员发出关机要求后，通过自动控制线缆(12)传送至水源VRF空调室外机(5)，依次关闭水源VRF空调室外机(5)、对应的电动开关阀，并向水源VRF空调控制系统的终端处理器(11)反馈关闭信号；
所述的终端处理器(11)通过积算水源VRF空调室外机(5)的运行台数，确定闭式冷却塔(1)、水-水换热器(3)、空调水环路循环水泵(7)的运行台数，调整开启状态的空调水环路循环水泵(7)的运行频率；
所述的终端处理器(11)通过启闭闭式冷却塔(1)对应的电动开关阀、调节水-水换热器(3)对应的电动开关阀，实现水源VRF空调系统供冷时循环水进入闭式冷却塔(1)、供热时循环水进入水-水换热器(3)的目的；
所述的水源VRF空调系统供冷时，循环水进入开启状态下的闭式冷却塔(1)，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整闭式冷却塔(1)的风机的启闭状态或运行频率；
所述的水源VRF空调系统供热时，循环水进入开启状态下的水-水换热器(3)，通过监测其出口的温度传感器与设定值的偏差，调整电动三通调节阀的开度。
9.根据权利要求3或4所述的水源VRF空调冷热源系统，其特征在于：
风冷热泵侧环路的控制系统中：
所述的水-水换热器(3)的风冷热泵侧环路侧的电动开关阀与水-水换热器(3)的空调水环路电动开关阀启闭状态一致；
所述的风冷热泵侧环路的流量传感器、温度传感器将信号传送至终端处理器(11)，通过积算空调热负荷的数值，确定辅助热源-低温风冷热泵机组(2)、风冷热泵侧循环水泵(6)的运行台数；由辅助热源-低温风冷热泵机组(2)内置的控制器控制出水温度。
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