CN109059142A - 热源塔多联机空调系统装置及方法 - Google Patents

热源塔多联机空调系统装置及方法 Download PDF

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CN109059142A CN201810626950.3A CN201810626950A CN109059142A CN 109059142 A CN109059142 A CN 109059142A CN 201810626950 A CN201810626950 A CN 201810626950A CN 109059142 A CN109059142 A CN 109059142A
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王厉
骆菁菁
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Zhejiang University of Technology ZJUT
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Abstract

本发明提供一种热源塔多联机空调系统装置，包括热源塔、液体循环泵、多联机室外机、多联机室内机和再生子系统组，再生子系统组包括进口调节阀、再生循环泵、过滤器、再生器和出口调节阀，本发明还提供一种热源塔多联机空调系统使用方法，相比于风冷式多联机空调系统，无结霜化霜过程，可以持续稳定运行，具有更好的运行效率，设备结构更紧凑，安装更灵活；本发明利用热源塔以环境空气作为长期稳定热源，适合一般建筑条件，适用性更广。

Description

热源塔多联机空调系统装置及方法
技术领域
本发明涉及空调制冷技术领域，具体是一种热源塔多联机空调系统装置及方法。
背景技术
在各种类型中央空调系统中，近年来多联机空调系统得到越来越广泛的应用，市场占有率逐步提高，这一方面得益于多联机系统技术日益成熟，成本不断降低，另外还在于多联机相对于一般集中式风冷或水冷空调系统而言，具有自身的独特优势，如控制灵活，系统安装设计简单，模块化程度高，换热损失效小，因而得到用户和设计师的广泛认同。
传统的风冷多联机空调具有冬夏运行两种模式，夏季室内末端作为蒸发器使用，室外机组作为冷凝器，而冬季则相反，室内末端作为冷凝器，而室外机组作为蒸发器，同时制冷剂的流向也发生改变。在冬季运行模式下，多联机空调以室外空气为热源，吸收空气中所含有的低品位热能，在南方，特别是长江流域地区，当室外温度低于5℃时，室外机的换热器表面上很容易发生频繁的结霜现象，为了维持系统的正常运行，系统不得不暂停进行化霜运行。一次化霜所耗费的时间通常在十分钟左右，而一个小时一般会化霜一次，这使得多联机空调系统在运行中约有15％的时间不能向室内正常供热，而化霜能耗通常占系统主机耗电的10％左右。
目前针对这一问题的改进措施是采用水源多联机空调系统，它结合了风冷多联机和水源热泵空调系统两者的优点，在冬季模式下可以利用中间介质循环水，吸收来自于土壤、地表水、地下水、废水、太阳能或是建筑内区等热源的热能，避免了结霜和除霜过程，另外水源多联机的室外机热器换热效率高，结构紧凑，不需要特意设置在通风位置，安装设置也更为灵活。水源多联机的长期稳定运行需要长期稳定的热源来源，但是一般的建筑都难以具备这样的热源条件，这成为水源多联机空调系统推广应用的主要障碍。
为此，为了解决冬季运行模式下风冷多联机的结霜问题以及水源多联机的稳定热源问题，有必要提出一种改进的多联机系统，使得其既保持风冷多联机和水冷多联机的优点，又能克服它们所存在的固有缺点，从而为多联机空调系统提供一个新的发展方向。
因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效的热源塔多联机空调系统装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种热源塔多联机空调系统装置：包括热源塔、液体循环泵、多联机室外机、多联机室内机和再生子系统组；
所述再生子系统组包括进口调节阀、再生循环泵、过滤器、再生器和出口调节阀；
所述热源塔上设置有热源塔液体进口、热源塔液体出口、热源塔稀溶液出口和热源塔浓溶液进口；
所述多联机室外机上设置有多联机室外机液体进口、多联机室外机液体出口、多联机室外机气态冷剂进出口和多联机室外机液态冷剂进出口；
所述再生器上设置有再生器液体进口、再生器液体出口、再生器液态冷剂出口和再生器气态冷剂进口；
所述热源塔液体出口经过液体循环泵后与多联机室外机的多联机室外机液体进口连接；所述多联机室外机液体出口与热源塔液体进口连接；
所述多联机室外机气态冷剂进出口经过多联机室内机后与多联机室外机液态冷剂进出口连接；
所述多联机室外机气态冷剂进出口与再生器气态冷剂进口连接，再生器液态冷剂出口与多联机室外机液态冷剂进出口连接；
所述热源塔稀溶液出口依次经过进口调节阀、再生循环泵和过滤器后再生器液体进口连接，再生器液体出口经过出口调节阀后与热源塔浓溶液进口连接。
作为对本发明热源塔多联机空调系统装置的改进：
所述多联机室外机包括多联机室外机液体换热器、四通换向阀、压缩机、分离器和节流阀；
所述四通换向阀上设置有四通换向阀第一端口、四通换向阀第二端口、四通换向阀第三端口和四通换向阀第四端口；
多联机室外机液体进口经过多联机室外机液体换热器的液体通道后与多联机室外机液体出口分别连接；多联机室外机液态冷剂进出口经过节流阀和多联机室外机液体换热器的冷剂通道连接后与四通换向阀第四端口连接；四通换向阀第三端口依次经过分离器和压缩机后与四通换向阀第一端口连接；多联机室外机气态冷剂进出口与四通换向阀第二端口连接。
作为对本发明热源塔多联机空调系统装置的进一步改进：
所述再生器包括回热器、多效分离器和再生器液体换热器；
所述再生器液体进口依次经过回热器冷侧通道、多效分离器冷侧通道、再生器液体换热器液体通道、多效分离器热侧通道和回热器热侧通道后与再生器液体出口连接；
所述再生器气态冷剂进口经过再生器液体换热器的冷剂通道后与再生器液态冷剂出口连接。
作为对本发明热源塔多联机空调系统装置的进一步改进：
所述热源塔为开式热源塔。
作为对本发明热源塔多联机空调系统装置的进一步改进：
所述热源塔为闭式热源塔。
本发明还提供一种热源塔多联机空调使用方法，包括以下步骤：
1.1、热源塔液体出口流出的较低温度的水通过液体循环泵从多联机室外机液体进口流入若干台多联机室外机液体换热器的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器的冷剂通道中的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高；然后从多联机室外机液体出口流出，从而进入热源塔液体进口，在热源塔内与空气进行热质交换后，水的温度重新降低，变成较低温度的水，然后又从热源塔液体出口流出；
1.2、多联机室外机的压缩机出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第四端口流入多联机室外机液体换热器的冷剂通道，向多联机室外机液体换热器的液体通道的较低温度的水释放冷凝潜热后，变成高温高压的液态制冷剂；高温高压的液态制冷剂通过节流阀后从多联机室外机液态冷剂进出口流出，进入与该多联机室外机对应的若干台多联机室内机，之后在各多联机室内机内被节流，变为低温低压的制冷剂混合物；低温低压的制冷剂混合物在多联机室内机的冷剂通道内吸收室内空气所释放的热量后，变成低温低压气态制冷剂，再从多联机室内机流出后依次通过多联机室外机气态冷剂进出口、四通换向阀第二端口和四通换向阀第三端口后进入分离器，分离器中的气态制冷剂流入压缩机后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机出气口流出。
本发明还提供一种热源塔多联机空调使用方法，包括以下步骤：
2.1、热源塔液体出口流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵后流入若干台多联机室外机液体换热器的液体通道，向多联机室外机液体换热器的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，变成较低温度的防冻液，然后从多联机室外机液体出口流出进入热源塔液体进口，在热源塔内与空气进行热质交换后，防冻液的温度重新升高，变成较高温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口流出；
2.2、多联机室外机的压缩机的出气口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第一端口和第二端口后从多联机室外机气态冷剂进出口流出，进入与该多联机室外机对应的若干台多联机室内机中，在多联机室内机冷剂通道内向室内空气释放潜热后，变成高温高压的液态制冷剂后从多联机室内机流出，再依次流过多联机室外机液态冷剂进出口和节流阀后，低温低压冷剂混合物在室外机液体换热器的冷剂通道中吸收液体通道防冻液所释放的显热后，变成低温低压气态冷剂，再依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口后进入分离器，分离器中的气态制冷剂流入压缩机后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机出气口流出。
作为对本发明热源塔多联机空调系统使用方法的改进，还包括以下步骤：
2.3、热源塔中的防冻液依次通过热源塔稀溶液出口、进口调节阀、再生循环泵和过滤器后从再生器液体进口进入回热器的冷侧通道，吸收回热器的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器的冷侧通道，吸收多效分离器的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器的液体通道，吸收再生器液体换热器的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的水分得以分离，再进入回热器热侧通道，向回热器冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口流出，经过出口调节阀后流向热源塔浓溶液进口；
2.4、多联机室外机气态冷剂进出口流出的高温高压气态制冷剂通过冷剂管路和再生器气态冷剂进口进入再生器液体换热器的冷剂通道，向再生器液体换热器的液体通道中的防冻液释放冷凝潜热，变成高温高压的液态制冷剂后从再生器液态冷剂出口流出，再通过该多联机室外机液态冷剂进出口流入多联机室外机。
本发明还提供一种热源塔多联机空调使用方法，包括以下步骤：
4.1、热源塔液体出口流出的较低温度的防冻液通过液体循环泵从多联机室外机液体进口流入若干台多联机室外机液体换热器的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器的冷剂通道的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高，然后从多联机室外机液体出口流出，从热源塔液体进口进入热源塔的防冻液通道，热源塔内的喷淋水喷淋到防冻液通道表面，形成水膜，与热源塔内的空气进行热质交换后，水膜温度降低，吸收热源塔的防冻液通道内防冻液的显热，防冻液的温度降低，变成较低温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口流出；
4.2、多联机室外机的压缩机出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第一端口和四通换向阀第四端口流入多联机室外机液体换热器的冷剂通道，向多联机室外机液体换热器的液体通道的较低温度的水释放冷凝潜热后，变成高温高压的液态制冷剂；高温高压的液态制冷剂通过节流阀后从多联机室外机液态冷剂进出口流出，进入与该多联机室外机对应的若干台多联机室内机，之后在各多联机室内机内被节流，变为低温低压的制冷剂混合物；低温低压的制冷剂混合物在多联机室内机的冷剂通道内吸收室内空气所释放的热量后，变成低温低压气态制冷剂，再从多联机室内机流出后依次通过多联机室外机气态冷剂进出口、四通换向阀第二端口和四通换向阀第三端口后进入分离器，分离器中的气态制冷剂流入压缩机后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机出气口流出。
本发明还提供一种热源塔多联机空调使用方法，包括以下步骤：
5.1、热源塔液体出口流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵后流入若干台多联机室外机液体换热器的液体通道，向多联机室外机液体换热器的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，然后从多联机室外机液体出口流出进入热源塔液体进口，与流过热源塔防冻液通道外表面的环境空气进行热交换，吸收环境空气中的热量后，防冻液温度升高，然后又从热源塔液体出口流出；
5.2、多联机室外机的压缩机的出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第二端口后从多联机室外机气态冷剂进出口流出，进入与该多联机室外机对应的若干台多联机室内机中，在多联机室内机冷剂通道内向室内空气释放潜热后，变成多联机室外机液体换热器后从多联机室内机流出，再依次流过多联机室外机液态冷剂进出口和节流阀后，变成低温低压冷剂混合物，在多联机室外机液体换热器的冷剂通道中吸收液体通道防冻液所释放的显热后，变成低温低压气态冷剂，再依次通过四通换向阀第四端口和四通换向阀第三端口后进入分离器，分离器中的气态制冷剂流入压缩机后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机出气口流出；
5.3、热源塔中的防冻液依次通过热源塔稀溶液出口、进口调节阀、再生循环泵和过滤器后从再生器液体进口进入回热器的冷侧通道，吸收回热器的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器的冷侧通道，吸收多效分离器的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器的液体通道，吸收再生器液体换热器的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的水分得以分离，防冻液再进入回热器热侧通道，向回热器冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口流出，经过出口调节阀后流向热源塔浓溶液进口；
5.4、多联机室外机气态冷剂进出口流出的高温高压气态制冷剂通过冷剂管路和再生器气态冷剂进口进入再生器液体换热器的冷剂通道，向再生器液体换热器的液体通道中的防冻液释放冷凝潜热，变成高温高压的液态制冷剂后从再生器液态冷剂出口流出，再通过该多联机室外机液态冷剂进出口流入多联机室外机。
本发明热源塔多联机空调系统装置及方法的技术优势为：
1、相比于风冷式多联机空调系统，无结霜化霜过程，可以持续稳定运行，具有更好的运行效率，设备结构更紧凑，安装更灵活；
2、相比于水冷式多联机空调系统，可以利用热源塔以环境空气作为长期稳定热源，适合一般建筑条件，适用性更广。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明热源塔1多联机空调系统装置的结构示意图；
图2是图1中多联机室外机3的结构示意图；
图3是图1中再生器7的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、热源塔多联机空调系统装置，如图1-3所示，包括热源塔1、液体循环泵2、多联机室外机3、多联机室内机9和再生子系统组。再生子系统又包括进口调节阀4、再生循环泵5、过滤器6、再生器7和出口调节阀8。
热源塔1上设置有热源塔液体进口101、热源塔液体出口102、热源塔稀溶液出口103和热源塔浓溶液进口104。
多联机室外机3设置有多联机室外机液体进口301、多联机室外机液体出口302、多联机室外机气态冷剂进出口303和多联机室外机液态冷剂进出口304。
再生器7上设置有再生器液体进口701、再生器液体出口702、再生器液态冷剂出口703和再生器气态冷剂进口704。
热源塔液体出口102经过液体循环泵2后与若干个多联机室外机3的多联机室外机液体进口301连接；所有的多联机室外机3的多联机室外机液体出口302并联在一起后与热源塔液体进口101连接；
每个多联机室外机3的多联机室外机气态冷剂进出口303均经过若干个并联设置的多联机室内机9后与多联机室外机液态冷剂进出口304连接。
其中一台多联机室外机3的多联机室外机气态冷剂进出口303还与再生器气态冷剂进口704连接，再生器液态冷剂出口703与多联机室外机液态冷剂进出口304连接。
热源塔稀溶液出口103依次经过进口调节阀4、再生循环泵5和过滤器6后再生器液体进口701连接；再生器液体出口702经过出口调节阀8后与热源塔浓溶液进口104连接。
多联机室外机3包括多联机室外机液体换热器31、四通换向阀32、压缩机33、分离器34和节流阀35，
四通换向阀32设置有四通换向阀第一端口321、四通换向阀第二端口322、四通换向阀第三端口323和四通换向阀第四端口324。
多联机室外机液体进口301经过多联机室外机液体换热器31的液体通道后与多联机室外机液体出口302连接；多联机室外机液态冷剂进出口304经过节流阀35和多联机室外机液体换热器31的冷剂通道连接后与四通换向阀第四端口324连接；四通换向阀第三端口323依次经过分离器34和压缩机33后与四通换向阀第一端口321连接；多联机室外机气态冷剂进出口303与四通换向阀第二端口322连接。
分离器34能防止液体制冷剂进入压缩机33。
再生器7包括回热器71、多效分离器72和再生器液体换热器73。
再生器液体进口701依次经过回热器71冷侧通道、多效分离器72冷侧通道、再生器液体换热器73液体通道、多效分离器72热侧通道和回热器71热侧通道后与再生器液体出口702连接。
再生器气态冷剂进口704经过再生器液体换热器73的冷剂通道后与再生器液态冷剂出口703连接。
多效分离器72为真空多效蒸馏器。
热源塔1为开式热源塔或者闭式热源塔。
在热源塔1为开式热源塔时，运行模式分为夏季运行模式和冬季运行模式。在夏季运行模式下，热源塔1及其连接管路中的工质为水，在冬季运行模式下，热源塔1及其连接管路中的工质为防冻溶液。
夏季运行模式
夏季运行模式下，多联机室内机9用于向室内供冷，多联机室外机液体换热器31用于向环境排热，热源塔1及其连接管路中的工质为水，再生子系统关闭，即进口调节阀4、再生循环泵5、过滤器6、再生器7和出口调节阀8关闭，其余系统正常工作。
1.1、热源塔液体出口102流出的较低温度的水通过液体循环泵2从多联机室外机液体进口301流入若干台多联机室外机液体换热器31的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器31的冷剂通道中的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高；然后从多联机室外机液体出口302流出，从而进入热源塔液体进口101，在热源塔1内与空气进行热质交换后，水的温度重新降低，变成较低温度的水，然后又从热源塔液体出口102流出；
1.2、多联机室外机3的压缩机33出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第一端口321和四通换向阀第四端口324流入多联机室外机液体换热器31的冷剂通道，向多联机室外机液体换热器31的液体通道的较低温度的水释放冷凝潜热后，变成高温高压的液态制冷剂；高温高压的液态制冷剂通过节流阀35后从多联机室外机液态冷剂进出口304流出，进入与该多联机室外机3对应的若干台多联机室内机9，之后在各多联机室内机9内被节流，变为低温低压的制冷剂混合物。低温低压的制冷剂混合物在多联机室内机9的冷剂通道内吸收室内空气所释放的热量后，变成低温低压气态制冷剂，再从多联机室内机9流出后依次通过多联机室外机气态冷剂进出口303、四通换向阀第二端口322和四通换向阀第三端口323后进入分离器34，分离器34中的气态制冷剂流入压缩机33后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机33出气口流出。
冬季运行模式
冬季运行模式下，多联机室内机9用于向室内供热，多联机室外机液体换热器31用于从环境吸热，热源塔1及其连接管路中的工质为防冻液，冬季运行模式又分为一般运行模式和再生模式，一般运行模式下，再生子系统关闭，即进口调节阀4，再生循环泵5，过滤器6，再生器7和出口调节阀8关闭，其余系统正常工作。再生运行模式下，所有系统都正常工作。
冬季运行模式(一般运行模式)
2.1、热源塔液体出口102流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵2后流入若干台多联机室外机液体换热器31的液体通道，向多联机室外机液体换热器31的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，变成较低温度的防冻液，然后从多联机室外机液体出口302流出进入热源塔液体进口101，在热源塔1内与空气进行热质交换后，防冻液的温度重新升高，变成较高温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口102流出；
2.2、多联机室外机3的压缩机33的出气口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第一端口321和第二端口322后从多联机室外机气态冷剂进出口303流出，进入与该多联机室外机3对应的若干台多联机室内机9中，在多联机室内机9冷剂通道内向室内空气释放潜热后，变成高温高压的液态制冷剂后从多联机室内机9流出，再依次流过多联机室外机液态冷剂进出口304和节流阀35后，变成低温低压冷剂混合物在多联机室外机液体换热器31的冷剂通道中吸收液体通道防冻液所释放的显热后，变成低温低压气态冷剂，再依次通过四通换向阀第四端口324和四通换向阀第三端口323后进入分离器34，分离器34中的气态制冷剂流入压缩机33后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机33出气口流出。
冬季运行模式(再生运行模式)
3.1同2.1。
3.2同2.2。
3.3、热源塔1中的防冻液依次通过热源塔稀溶液出口103、进口调节阀4、再生循环泵5和过滤器6后从再生器液体进口701进入回热器71的冷侧通道，吸收回热器71的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器72的冷侧通道，吸收多效分离器72的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器73的液体通道，吸收再生器液体换热器73的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器72的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的水分得以分离，分离后水通过水出口705排出，防冻液再进入回热器71热侧通道，向回热器71冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口702流出，经过出口调节阀8后流向热源塔浓溶液进口104。
3.4、其中一台多联机室外机气态冷剂进出口303流出的高温高压气态制冷剂通过冷剂管路和再生器气态冷剂进口704进入再生器液体换热器73的冷剂通道，向再生器液体换热器73的液体通道中的防冻液释放冷凝潜热，变成高温高压的液态制冷剂后从再生器液态冷剂出口703流出，再通过该多联机室外机液态冷剂进出口304流入多联机室外机3。
在使用闭式热源塔时，热源塔液体进口101连接热源塔1内的防冻液通道后再与热源塔液体出口102连接。
在使用闭式热源塔时，分为夏季运行模式和冬季运行模式。在夏季运行模式和冬季运行模式下，热源塔1及其连接管路中的工质为防冻溶液。在夏季运行模式下，热源塔1内喷淋工质为水，在冬季运行模式下，热源塔1内喷淋工质为防冻液。
夏季运行模式
夏季运行模式下，多联机室内机9用于向室内供冷，多联机室外机液体换热器31用于向环境排热，热源塔1中的喷淋工质为水，再生子系统关闭，即进口调节阀4，再生循环泵5，过滤器6，再生器7和出口调节阀8关闭，其余系统正常工作。
4.1、热源塔液体出口102流出的较低温度的防冻液通过液体循环泵2从多联机室外机液体进口301流入若干台多联机室外机液体换热器31的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器31的冷剂通道的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高，然后从多联机室外机液体出口302流出，从热源塔液体进口101进入热源塔1的防冻液通道，热源塔1内的喷淋水喷淋到防冻液通道表面，形成水膜，与热源塔1内的空气进行热质交换后，水膜温度降低，吸收热源塔1的防冻液通道内防冻液的显热，防冻液的温度降低，变成较低温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口102流出；
4.2同1.2
冬季运行模式
冬季运行模式下，多联机室内机9用于向室内供热，多联机室外机液体换热器31用于从环境吸热，热源塔1中的喷淋工质为防冻液，热源塔液体出口102连接管路中的工质为防冻液，冬季运行模式又分为一般运行模式、防霜运行模式和再生运行模式，一般运行模式下，再生子系统关闭，即进口调节阀4，再生循环泵5，过滤器6，再生器7和出口调节阀8关闭，热源塔1内的喷淋系统关闭，其余系统正常工作。防霜运行模式下，再生子系统关闭，其余系统正常工作。再生运行模式下，所有系统都正常工作。
冬季运行模式(一般运行模式)
当热源塔1防冻液通道外表面没有结霜情况时，切换进入一般运行模式。
5.1、热源塔液体出口102流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵2后流入若干台多联机室外机液体换热器31的液体通道，向多联机室外机液体换热器31的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，然后从多联机室外机液体出口302流出进入热源塔液体进口101，与流过热源塔1防冻液通道外表面的环境空气进行热交换，吸收环境空气中的热量后，防冻液温度升高，然后又从热源塔液体出口102流出。
5.2同2.2
冬季运行模式(防霜运行模式)
当热源塔1防冻液通道外表面有结霜情况时，切换进入防霜运行模式。
6.1热源塔液体出口102流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵2后流入若干台多联机室外机液体换热器31的液体通道，向多联机室外机液体换热器31的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，然后从多联机室外机液体出口302流出进入热源塔液体进口101，热源塔1内的喷淋防冻液喷淋到防冻液通道外表面，形成液膜，与进入塔内的空气进行热质交换后，液膜温度升高，同时液膜向防冻液通道内防冻液释放热量，使得防冻液的温度升高，然后又从热源塔液体出口102流出；同时喷淋在防冻液通道外表面的防冻液吸收空气中的水分，浓度略有降低。
6.2同2.2
冬季运行模式(再生运行模式)
当热源塔1内的喷淋防冻液浓度较低时，切换进入再生运行模式。
7.1同6.1。
7.2同2.2。
7.3、热源塔1中的一部分防冻液通过热源塔稀溶液出口103、进口调节阀4、再生循环泵5和过滤器6后从再生器液体进口701进入回热器71的冷侧通道，吸收回热器71的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器72的冷侧通道，吸收多效分离器72的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器73的液体通道，吸收再生器液体换热器73的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器72的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的一部分水分得以分离，再进入回热器71热侧通道，向回热器71冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口702流出，经过出口调节阀8后流向热源塔1浓液体进口。
7.4同3.4。
实施例1在热源塔1为开式热源塔时的计算参数见表1。设计条件为：冬季模式下制热量为1000kw，制热COP为3.5，夏季模式下制冷COP为6，冬季运行模式下热源塔1吸收的潜热比为20％，以质量浓度为25％的氯化钠溶液作为防冻液。计算结果表明冬季再生运行模式下，多联机压缩机耗电量为285.7kw，再生子系统耗热量为49.2kw，再生循环泵5耗电量为0.3kw，再生系统折合耗电量为14.4kw，占多联机压缩机耗电量的5％，而相同制热量下的风冷多联机空调系统除霜耗电量为28.5kw，占多联机压缩机耗电量的10％，本发明比风冷多联机空调系统不仅再生能耗更小，而且再生过程只占用多联机输出热量的5％，另外再生过程不影响机组连续运行。在夏季行模式下，本发明的系统采用水冷方式运行，具有更高的制冷COP，比风冷多联机的COP高出50％，这意味着在满足相同制冷需求的情况下，本系统比风冷多联机节电50％。此外，与水冷多联机空调相比，本发明无需要配套其它的水源和地源换热系统，直接采用长期稳定可靠的空气源，使得其更具有现实实用性和更大的适用范围。闭式热源塔相比开式热源塔除了具有实施例1的优点以外，还在于不用在夏季运行工况和冬季运行工况切换时更换工质，比较方便，而且冬季运行模式中多了一个防霜运行模式，在该模式下不需要喷淋防冻溶液，就大大减少了防冻液飘逸损失，可以更好的提升运行经济性。由此可见，本发明相对于风冷或水冷多联机空调系统，既保留了它们各自的优点又有效克服了它们各自的缺点，系统简单、高效、可靠，有效实现了本发明的初衷。
以上实施例中，可综合考虑具体的使用条件与要求、技术经济性能等因素合理确定系统的设计参数，以兼顾系统的适用性和经济性。
表1实施例1与风冷多联机空调系统性能表现比较
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.热源塔多联机空调系统装置，其特征在于：包括热源塔(1)、液体循环泵(2)、多联机室外机(3)、多联机室内机(9)和再生子系统组；
所述再生子系统组包括进口调节阀(4)、再生循环泵(5)、过滤器(6)、再生器(7)和出口调节阀(8)；
所述热源塔(1)上设置有热源塔液体进口(101)、热源塔液体出口(102)、热源塔稀溶液出口(103)和热源塔浓溶液进口(104)；
所述多联机室外机(3)上设置有多联机室外机液体进口(301)、多联机室外机液体出口(302)、多联机室外机气态冷剂进出口(303)和多联机室外机液态冷剂进出口(304)；
所述再生器(7)上设置有再生器液体进口(701)、再生器液体出口(702)、再生器液态冷剂出口(703)和再生器气态冷剂进口(704)；
所述热源塔液体出口(102)经过液体循环泵(2)后与多联机室外机(3)的多联机室外机液体进口(301)连接；所述多联机室外机液体出口(302)与热源塔液体进口(101)连接；
所述多联机室外机气态冷剂进出口(303)经过多联机室内机(9)后与多联机室外机液态冷剂进出口(304)连接；
所述多联机室外机气态冷剂进出口(303)与再生器气态冷剂进口(704)连接，再生器液态冷剂出口(703)与多联机室外机液态冷剂进出口(304)连接；
所述热源塔稀溶液出口(103)依次经过进口调节阀(4)、再生循环泵(5)和过滤器(6)后再生器液体进口(701)连接，再生器液体出口(702)经过出口调节阀(8)后与热源塔浓溶液进口(104)连接。
2.根据权利要求1所述的热源塔多联机空调系统装置，其特征在于：
所述多联机室外机(3)包括多联机室外机液体换热器(31)、四通换向阀(32)、压缩机(33)、分离器(34)和节流阀(35)；
所述四通换向阀(32)上设置有四通换向阀第一端口(321)、四通换向阀第二端口(322)、四通换向阀第三端口(323)和四通换向阀第四端口(324)；
多联机室外机液体进口(301)经过多联机室外机液体换热器(31)的液体通道后与多联机室外机液体出口(302)分别连接；多联机室外机液态冷剂进出口(304)经过节流阀(35)和多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道连接后与四通换向阀第四端口(324)连接；四通换向阀第三端口(323)依次经过分离器(34)和压缩机(33)后与四通换向阀第一端口(321)连接；多联机室外机气态冷剂进出口(303)与四通换向阀第二端口(322)连接。
3.根据权利要求2所述的热源塔多联机空调系统装置，其特征在于：
所述再生器(7)包括回热器(71)、多效分离器(72)和再生器液体换热器(73)；
所述再生器液体进口(701)依次经过回热器(71)冷侧通道、多效分离器(72)冷侧通道、再生器液体换热器(73)液体通道、多效分离器(72)热侧通道和回热器(71)热侧通道后与再生器液体出口(702)连接；
所述再生器气态冷剂进口(704)经过再生器液体换热器(73)的冷剂通道后与再生器液态冷剂出口(703)连接。
4.根据权利要求3所述的热源塔多联机空调系统装置，其特征在于：
所述热源塔(1)为开式热源塔。
5.根据权利要求3所述的热源塔多联机空调系统装置，其特征在于：
所述热源塔(1)为闭式热源塔。
6.利用如权利要求4所述的热源塔多联机空调系统装置的热源塔多联机空调使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.1、热源塔液体出口(102)流出的较低温度的水通过液体循环泵(2)从多联机室外机液体进口(301)流入若干台多联机室外机液体换热器(31)的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道中的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高；然后从多联机室外机液体出口(302)流出，从而进入热源塔液体进口(101)，在热源塔(1)内与空气进行热质交换后，水的温度重新降低，变成较低温度的水，然后又从热源塔液体出口(102)流出；
1.2、多联机室外机(3)的压缩机(33)出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第一端口(321)和四通换向阀第四端口(324)流入多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道，向多联机室外机液体换热器(31)的液体通道的较低温度的水释放冷凝潜热后，变成高温高压的液态制冷剂；高温高压的液态制冷剂通过节流阀(35)后从多联机室外机液态冷剂进出口(304)流出，进入与该多联机室外机(3)对应的若干台多联机室内机(9)，之后在各多联机室内机(9)内被节流，变为低温低压的制冷剂混合物；低温低压的制冷剂混合物在多联机室内机(9)的冷剂通道内吸收室内空气所释放的热量后，变成低温低压气态制冷剂，再从多联机室内机(9)流出后依次通过多联机室外机气态冷剂进出口(303)、四通换向阀第二端口(322)和四通换向阀第三端口(323)后进入分离器(34)，分离器(34)中的气态制冷剂流入压缩机(33)后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机(33)出气口流出。
7.利用如权利要求4所述的热源塔多联机空调系统装置的热源塔多联机空调使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.1、热源塔液体出口(102)流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵(2)后流入若干台多联机室外机液体换热器(31)的液体通道，向多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，变成较低温度的防冻液，然后从多联机室外机液体出口(302)流出进入热源塔液体进口(101)，在热源塔(1)内与空气进行热质交换后，防冻液的温度重新升高，变成较高温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口(102)流出；
2.2、多联机室外机(3)的压缩机(33)的出气口流出的高温高压气态制冷剂依次通过四通换向阀第一端口(321)和第二端口(322)后从多联机室外机气态冷剂进出口(303)流出，进入与该多联机室外机(3)对应的若干台多联机室内机(9)中，在多联机室内机(9)冷剂通道内向室内空气释放潜热后，变成高温高压的液态制冷剂后从多联机室内机(9)流出，再依次流过多联机室外机液态冷剂进出口(304)和节流阀(35)后，低温低压冷剂混合物在室外机液体换热器的冷剂通道中吸收液体通道防冻液所释放的显热后，变成低温低压气态冷剂，再依次通过四通换向阀第四端口(324)和四通换向阀第三端口(323)后进入分离器(34)，分离器(34)中的气态制冷剂流入压缩机(33)后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机(33)出气口流出。
8.根据权利要求7所述的热源塔多联机空调系统使用方法，其特征在于，还包括以下步骤：
2.3、热源塔(1)中的防冻液依次通过热源塔稀溶液出口(103)、进口调节阀(4)、再生循环泵(5)和过滤器(6)后从再生器液体进口(701)进入回热器(71)的冷侧通道，吸收回热器(71)的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器(72)的冷侧通道，吸收多效分离器(72)的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器(73)的液体通道，吸收再生器液体换热器(73)的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器(72)的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的水分得以分离，再进入回热器(71)热侧通道，向回热器(71)冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口(702)流出，经过出口调节阀(8)后流向热源塔浓溶液进口(104)；
2.4、多联机室外机气态冷剂进出口(303)流出的高温高压气态制冷剂通过冷剂管路和再生器气态冷剂进口(704)进入再生器液体换热器(73)的冷剂通道，向再生器液体换热器(73)的液体通道中的防冻液释放冷凝潜热，变成高温高压的液态制冷剂后从再生器液态冷剂出口(703)流出，再通过该多联机室外机液态冷剂进出口(304)流入多联机室外机(3)。
9.利用如权利要求5所述的热源塔多联机空调系统装置的热源塔多联机空调使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.1、热源塔液体出口(102)流出的较低温度的防冻液通过液体循环泵(2)从多联机室外机液体进口(301)流入若干台多联机室外机液体换热器(31)的液体通道，吸收多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道的气态制冷剂的冷凝潜热后，温度升高，然后从多联机室外机液体出口(302)流出，从热源塔液体进口(101)进入热源塔(1)的防冻液通道，热源塔(1)内的喷淋水喷淋到防冻液通道表面，形成水膜，与热源塔(1)内的空气进行热质交换后，水膜温度降低，吸收热源塔(1)的防冻液通道内防冻液的显热，防冻液的温度降低，变成较低温度的防冻液，然后又从热源塔液体出口(102)流出；
4.2、多联机室外机(3)的压缩机(33)出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第一端口(321)和四通换向阀第四端口(324)流入多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道，向多联机室外机液体换热器(31)的液体通道的较低温度的水释放冷凝潜热后，变成高温高压的液态制冷剂；高温高压的液态制冷剂通过节流阀(35)后从多联机室外机液态冷剂进出口(304)流出，进入与该多联机室外机(3)对应的若干台多联机室内机(9)，之后在各多联机室内机(9)内被节流，变为低温低压的制冷剂混合物；低温低压的制冷剂混合物在多联机室内机(9)的冷剂通道内吸收室内空气所释放的热量后，变成低温低压气态制冷剂，再从多联机室内机(9)流出后依次通过多联机室外机气态冷剂进出口(303)、四通换向阀第二端口(322)和四通换向阀第三端口(323)后进入分离器(34)，分离器(34)中的气态制冷剂流入压缩机(33)后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机(33)出气口流出。
10.利用如权利要求5所述的热源塔多联机空调系统装置的热源塔多联机空调使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.1、热源塔液体出口(102)流出的较高温度的防冻液通过液体循环泵(2)后流入若干台多联机室外机液体换热器(31)的液体通道，向多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道的液态制冷剂释放显热后，温度降低，然后从多联机室外机液体出口(302)流出进入热源塔液体进口(101)，与流过热源塔(1)防冻液通道外表面的环境空气进行热交换，吸收环境空气中的热量后，防冻液温度升高，然后又从热源塔液体出口(102)流出；
5.2、多联机室外机(3)的压缩机(33)的出气口流出的高温高压气态制冷剂通过四通换向阀第二端口(322)后从多联机室外机气态冷剂进出口(303)流出，进入与该多联机室外机(3)对应的若干台多联机室内机(9)中，在多联机室内机(9)冷剂通道内向室内空气释放潜热后，变成多联机室外机液体换热器(31)后从多联机室内机(9)流出，再依次流过多联机室外机液态冷剂进出口(304)和节流阀(35)后，变成低温低压冷剂混合物，在多联机室外机液体换热器(31)的冷剂通道中吸收液体通道防冻液所释放的显热后，变成低温低压气态冷剂，再依次通过四通换向阀第四端口(324)和四通换向阀第三端口(323)后进入分离器(34)，分离器(34)中的气态制冷剂流入压缩机(33)后，被压缩为高温高压气态制冷剂，再从压缩机(33)出气口流出；
5.3、热源塔(1)中的防冻液依次通过热源塔稀溶液出口(103)、进口调节阀(4)、再生循环泵(5)和过滤器(6)后从再生器液体进口(701)进入回热器(71)的冷侧通道，吸收回热器(71)的热侧通道防冻液释放的显热后，温度升高到0℃以上，再进入多效分离器(72)的冷侧通道，吸收多效分离器(72)的热侧通道防冻液所释放的热量后，温度继续升高，之后再进入再生器液体换热器(73)的液体通道，吸收再生器液体换热器(73)的冷剂通道中的气态制冷剂释放的冷凝潜热后，温度进一步升高，然后流入多效分离器(72)的热侧通道，不断蒸发降温，防冻液浓度增加，防冻液中含有的水分得以分离，防冻液再进入回热器(71)热侧通道，向回热器(71)冷侧通道的防冻液释放显热后，温度降低，最后通过再生器液体出口(702)流出，经过出口调节阀(8)后流向热源塔浓溶液进口(104)；
5.4、多联机室外机气态冷剂进出口(303)流出的高温高压气态制冷剂通过冷剂管路和再生器气态冷剂进口(704)进入再生器液体换热器(73)的冷剂通道，向再生器液体换热器(73)的液体通道中的防冻液释放冷凝潜热，变成高温高压的液态制冷剂后从再生器液态冷剂出口(703)流出，再通过该多联机室外机液态冷剂进出口(304)流入多联机室外机(3)。
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