CN109844413B - 空调系统 - Google Patents
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Abstract
在空调系统(101)中,冷却塔(2)对冷却水进行冷却。热源机利用由冷却塔(2)冷却了的冷却水生成冷水。冷却水循环路(A)使冷却水在冷却塔(2)与热源机之间循环。第1热交换器(5)在由热源机生成的冷水与空气之间进行热交换。冷水循环路(B)使冷水在热源机与第1热交换器(5)之间循环。第2热交换器(6)在由冷却塔(2)冷却了的冷却水的一部分与在第1热交换器(5)中跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换。冷却水分支路(A’)将在冷却水循环路(A)中从冷却塔(2)被导向热源机的冷却水的一部分朝第2热交换器(6)引导,将在第2热交换器(6)中跟空气进行了热交换的冷却水的一部分朝冷却水循环路(A)引导。
Description
技术领域
本发明涉及空调系统。
背景技术
已知的是通过冷却水来冷却冷水并在冷水与空气之间进行热交换从而进行空调的技术。
例如,专利文献1公开了空调系统,其具备将由热源机生成的冷水向空调机供给的冷水回路、以及将由冷水回路回收的排热从冷却塔向大气放出的冷却水回路。专利文献1所公开的空调系统在冷却水的温度变成阈值以下时,通过绕过热源机地将冷却水直接向空调机供给,从而实施免费冷却(free cooling)。由此,在外气温度降低时能够实现节能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-281219号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所公开的空调系统能够在外气温度变低的期间实施免费冷却,但却无法在外气温度变高的期间实施免费冷却。因而,能实施免费冷却的期间存在限制。鉴于这样的状况,寻求可更有效地利用冷却水来进行空调的技术。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的,其目的在于提供对于使用冷却水和冷水的空调能够有效利用冷却水的空调系统等。
用于解决课题的方案
一种空调系统,该空调系统具备:
冷却塔,该冷却塔对冷却水进行冷却;
热源机,该热源机利用由上述冷却塔冷却了的上述冷却水生成冷水;
冷却水循环路,该冷却水循环路使上述冷却水在上述冷却塔与上述热源机之间循环;
第1热交换器,该第1热交换器在由上述热源机生成的上述冷水与空气之间进行热交换;
冷水循环路,该冷水循环路使上述冷水在上述热源机与上述第1热交换器之间循环;
第2热交换器,该第2热交换器在由上述冷却塔冷却了的上述冷却水的一部分与由上述第1热交换器跟上述冷水进行了热交换的上述空气之间进行热交换;以及
冷却水分支路,该冷却水分支路将在上述冷却水循环路中从上述冷却塔被导向上述热源机的上述冷却水的上述一部分朝上述第2热交换器引导,将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分朝上述冷却水循环路引导。
发明的效果
在本发明中,使由冷却塔冷却了的冷却水在冷却塔与热源机之间循环,使由热源机生成的冷水在热源机与第1热交换器之间循环,在第1热交换器中,在由热源机生成的冷水与空气之间进行热交换,将从冷却塔被导向热源机的冷却水的一部分朝第2热交换器引导,在第2热交换器中,在由冷却塔冷却了的冷却水的一部分与由第1热交换器跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换。因此,根据本发明,对于使用冷却水和冷水的空调,能够有效地利用冷却水。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的空调系统的概略图。
图2是水冷式冷机的概略图。
图3是空调机的概略图。
图4是示出控制装置的硬件构成的框图。
图5是控制装置的功能构成的框图。
图6是示出实施方式1中的通常制冷时的冷却水的流路的图。
图7是示出实施方式1中的再加热除湿时的冷却水的流路的第1图。
图8是示出再加热除湿时的空气的温度以及湿度的变化的图。
图9是示出实施方式1中的再加热除湿时的冷却水的流路的第2图。
图10是示出实施方式1中的免费冷却时的冷却水的流路的图。
图11是示出由控制装置执行的空调处理的流程的流程图。
图12是本发明的实施方式2所涉及的空调系统的概略图。
图13是示出实施方式2中的再加热除湿时的冷却水的流路的图。
图14是本发明的实施方式3所涉及的空调系统的概略图。
图15是示出实施方式3中的通常制冷时的冷却水的流路的图。
图16是示出实施方式3中的再加热除湿时的冷却水的流路的第1图。
图17是示出实施方式3中的再加热除湿时的冷却水的流路的第2图。
图18是示出实施方式3中的免费冷却时的冷却水的流路的图。
图19是示出实施方式3中的第2制冷时的冷却水的流路的图。
图20是示出实施方式3中的制热时的冷却水的流路的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,对图中相同或者相当的部分标注相同附图标记。另外,对于实施方式2、3及之后的实施例中没有特别记述的事项,与实施方式1同样。
(实施方式1)
图1示出本发明的实施方式1中的空调系统101的概略构成。空调系统101是利用由冷却塔2冷却了的冷却水来对空调对象的空间(以下称为“空调空间”)进行空调的系统。所谓空调(空气调节),是指调整空调空间的空气的温度、湿度、纯度或气流等,具体来讲,包括制热、制冷、除湿、加湿以及空气净化等。所谓空调空间,例如是指一般性的房屋、公寓住宅、办公楼、设施或工厂等的内部空间。
如图1所示那样,空调系统101具备:生成冷水的水冷式冷机1;利用外气对冷却水进行冷却的冷却塔2;使冷却水循环的冷却水泵3;使冷水循环的冷水泵4;在空气与冷水之间进行热交换的第1热交换器5;在空气与冷却水之间进行热交换的第2热交换器6;包括第1热交换器5以及第2热交换器6的空调机7;切换冷却水流路的3个阀(第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3);以及控制系统整体的控制装置200。
另外,空调系统101作为各构成之间的冷却水或者冷水的流路而具备:使冷却水循环的冷却水循环路A;从冷却水循环路A分支的冷却水分支路A’;以及使冷水循环的冷水循环路B。空调系统101是使用冷却水作为一次制冷剂且使用冷水作为二次制冷剂的、所谓二次制冷剂循环型或者间接冷却方式的系统。
<水冷式冷机1>
水冷式冷机1是生成冷水的装置。所谓冷水,是指用于对空调空间的空气进行冷却的介质。水冷式冷机1作为热源机发挥功能,在冷却水与冷水之间进行热交换,将冷却水作为冷热源来冷却冷水。水冷式冷机1是热泵方式的冷机,例如将CO2(二氧化碳)或者HFC(氢氟烃)等用作制冷剂。水冷式冷机1例如在空调空间的外侧被设置在与空调空间相同位置的用地内。
如图2所示那样,水冷式冷机1具备压缩机21、第1制冷剂对水热交换器22、膨胀装置23、第2制冷剂对水热交换器24、将它们连接成环状的制冷剂回路25、以及控制基板26。制冷剂回路25是供制冷剂循环的回路,也被称为热泵或者制冷循环等。
压缩机21对流经制冷剂回路25的制冷剂进行压缩,使制冷剂的温度及压力上升。压缩机21具备能够对应于运转频率(转速)使容量(每单位的输送量)变化的变频电路。压缩机21根据从控制基板26指示的控制值来变更运转频率。被吸入压缩机21的制冷剂被压缩成高温且高压的气体制冷剂而被排出。
第1制冷剂对水热交换器22在流经制冷剂回路25的制冷剂与从冷却塔2供给来的冷却水之间进行热交换。第1制冷剂对水热交换器22例如是板式或者双重管式等的热交换器。由压缩机21进行过压缩的高温且高压的制冷剂通过由第1制冷剂对水热交换器22跟冷却水进行热交换而冷凝,变化成高压的液体。当由第1制冷剂对水热交换器22使制冷剂冷凝时,冷却水由于被赋予热量,所以其温度上升。
膨胀装置23使流经制冷剂回路25的制冷剂膨胀,使制冷剂的温度及压力下降。膨胀装置23根据从控制基板26指示的控制值来变更阀的开度,调整制冷剂的减压量。由第1制冷剂对水热交换器22变化成高压液体的制冷剂由膨胀装置23减压成低温且低压的二相制冷剂。
第2制冷剂对水热交换器24在流经制冷剂回路25的制冷剂与从空调机7供给来的冷水之间进行热交换。第2制冷剂对水热交换器24例如是板式或者双重管式等的热交换器。由膨胀装置23进行过减压的制冷剂通过由第2制冷剂对水热交换器24跟冷水进行热交换而蒸发,变化成低压的气体。变化成低压气体的制冷剂返回压缩机21而再次被压缩成高温且高压的气体。当由第2制冷剂对水热交换器24使制冷剂蒸发时,由于冷水被换走热量,所以其温度降低。
控制基板26都未图示,但其具备CPU、ROM、RAM、通信接口以及可读取的非易失性半导体存储器等。控制基板26经由未图示的通信线可通信地与压缩机21以及膨胀装置23连接。另外,控制基板26经由未图示的通信线可通信地与控制装置200连接。控制基板26根据从控制装置200发送来的指示,对压缩机21以及膨胀装置23的动作进行控制。
<冷却塔2>
冷却塔2是对冷却水进行冷却的设备。所谓冷却水,是指用于由水冷式冷机1对冷水进行冷却的介质。冷却塔2具备输送外气的送风机,通过使冷却水与外气进行热交换,将冷却水冷却。具体进行说明,冷却塔2采用使冷却水与外气直接地接触而蒸发的方式(开放式)、或者通过使与外气进行过接触的热介质循环而使冷却水与外气间接地接触而蒸发的方式(密闭式),对冷却水进行冷却。这样,冷却塔2通过使外气与冷却水直接地或间接地接触,对冷却水进行冷却。冷却塔2例如设置在空调空间的外侧,且与空调空间相同位置的用地内。
冷却塔2均未图示,但实际上具备包括CPU、ROM、RAM、通信接口以及可读取的非易失性半导体存储器等的控制基板。控制基板经由未图示的通信线可通信地与控制装置200连接。控制基板根据从控制装置200发送来的指示,对冷却塔2的动作进行控制。
<空调机7>
空调机7是对空调空间进行空气调节的设备。空调机7也被称为AHU(空气处理单元)。空调机7被设置在能够对空调空间供给经过空调的空气的场所。空调机7例如设置在空调空间的墙壁的上部或者顶棚。或是,空调机7也可以设置在分别利用管道与作为空调空间的多个房间连接的专用机械室中。
如图3所示那样,空调机7具备:在空气与冷水之间进行热交换的第1热交换器5;在空气与冷却水之间进行热交换的第2热交换器6;以及输送空气的空气送风装置31。第1热交换器5以及第2热交换器6均是在空气与水之间进行热交换的周知方式的热交换器。第1热交换器5在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换。第2热交换器6设置在第1热交换器5的下游侧,在由冷却塔2冷却了的冷却水的一部分与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换。
利用空气送风装置31被吸入空调机7的空气,首先经过第1热交换器5而与冷水进行热交换。由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气,进而经过第2热交换器6而与冷却水进行热交换。这样,被吸入空调机7的空气在经过2次热交换之后,向空调空间被供给。
空调机7均未图示,但实际上具备包括CPU、ROM、RAM、通信接口以及可读取的非易失性半导体存储器等的控制基板。控制基板经由未图示的通信线可通信地与控制装置200连接。控制基板根据从控制装置200发送来的指示,对空调机7的动作进行控制。
<冷却水循环路A、冷却水分支路A’以及冷水循环路B>
冷却水循环路A设在冷却塔2与水冷式冷机1之间,使冷却水在冷却塔2与水冷式冷机1之间循环。冷却水循环路A具备分别与冷却塔2和水冷式冷机1连接的第1冷却水路A1和第2冷却水路A2。第1冷却水路A1是将由冷却塔2冷却了的冷却水导向水冷式冷机1的、冷却水供给路(出水路)。第2冷却水路A2是将由水冷式冷机1冷却了冷水后的冷却水导向冷却塔2的、冷却水回流路(回水路)。
冷却水分支路A’设在冷却水循环路A与第2热交换器6之间,是使流经冷却水循环路A的冷却水的一部分分支而向第2热交换器6供给的分支路。冷却水分支路A’将在冷却水循环路A中从冷却塔2被导向水冷式冷机1的冷却水的一部分朝第2热交换器6引导,将由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水的一部分导向冷却水循环路A。
冷却水分支路A’具备:连接在第1冷却水路A1的途中和第2热交换器6上的第3冷却水路A3;以及连接在第2冷却水路A2的途中和第2热交换器6上的第4冷却水路A4。第3冷却水路A3将流经第1冷却水路A1的冷却水的一部分导向第2热交换器6。第4冷却水路A4将由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水导向第2冷却水路A2。
另外,冷却水分支路A’具备连接在第3冷却水路A3的途中和冷却塔2上的第5冷却水路A5。第5冷却水路A5是将流经第3冷却水路A3的冷却水不经由冷却水循环路A地导向冷却塔2的旁通路。
在冷却水循环路A设有冷却水泵3。冷却水泵3输送由冷却塔2生成的冷却水,使其在冷却水循环路A以及冷却水分支路A’循环。冷却水泵3具备变频电路,根据从控制装置200指示的控制值来调整驱动转速,从而使输出的冷却水的量变化。由冷却水泵3从冷却塔2输出的冷却水经过水冷式冷机1和第1热交换器5中的任意一方或双方而返回水冷式冷机1。
在冷却水循环路A设有第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3。第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3分别是通过电磁式或电动式等周知方式开闭阀的电动式的三通阀。第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3分别通过根据来自控制装置200的控制指令来切换阀的开闭,从而变更冷却水的流路。
第1阀V1进行切换,使从冷却塔2输出给第1冷却水路A1的冷却水流向水冷式冷机1,或流向第2热交换器6,或流向水冷式冷机1和第2热交换器6双方。第2阀V2进行切换,仅将从水冷式冷机1输出给第2冷却水路A2的冷却水和从第2热交换器6输出给第4冷却水路A4的冷却水中的任意一方导向冷却塔2,或将其双方导向冷却塔2。第3阀V3进行切换,将流经第3冷却水路A3的冷却水导向第5冷却水路A5或不导向第5冷却水路A5。
冷水循环路B设在水冷式冷机1和第1热交换器5之间,使冷水在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。冷水循环路B具备分别与水冷式冷机1和第1热交换器5连接的第1冷水路B1和第2冷水路B2。第1冷水路B1是将由水冷式冷机1生成的冷水导向第1热交换器5的、冷水供给路(出水路)。第2冷水路B2是将由第1热交换器5跟空气进行了热交换的冷水导向水冷式冷机1的、冷水回流路(回水路)。
在冷水循环路B设有冷水泵4。冷水泵4输送由水冷式冷机1生成的冷水,使其在冷水循环路B循环。冷水泵4具备变频电路,根据从控制装置200指示的控制值来调整驱动转速,从而使输出的冷水的量变化。由冷水泵4从水冷式冷机1输出的冷水经过第1热交换器5而返回水冷式冷机1。
<控制装置200>
控制装置200对空调系统101的整体进行总体控制。控制装置200例如设置在空调空间的内侧、或者与空调空间相同位置的用地内的适当场所。
图4示出控制装置200的硬件构成。如图4所示那样,控制装置200具备控制部201、存储部202、计时部203、通信部204以及用户接口205。这些部分经由母线209而连接在一起。
控制部201均未图示,但实际上具备CPU、ROM以及RAM等。CPU也称为中央处理装置、中央计算装置、处理器、微处理器、微机或者DSP(Digital Signal Processor即数字信号处理器)等。在控制部201中,CPU读取收纳于ROM的程序以及数据,将RAM用作工作区,对控制装置200进行总体控制。
存储部202例如是闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM即可擦除可编程只读存储器)或者EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM即带电可擦除可编程只读存储器)等非易失性半导体存储器,发挥所谓二次存储装置(辅助存储装置)的功能。存储部202存储有为了由控制部201进行各种处理而使用的各种程序及数据、以及通过由控制部201进行各种处理而生成或取得的各种数据。
计时部203具备RTC(Real Time Clock即实时时钟),是在控制装置200的电源断开期间也持续计时的计时装置。
通信部204是用于与外部的设备进行通信的接口。通信部204通过有线或者无线的方式可通信地与水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4、空调机7、第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3分别连接,按照周知的通信标准与这些构成要素进行通信。另外,通信部204与局域网以及广域网连接,与空调系统101的外部的设备进行通信。
用户接口205具备显示部206和输入部207。显示部206是LCD(Liquid CrystalDisplay即液晶显示器)面板、有机EL或LED(Light Emitting Diode即发光二极管)等显示装置。输入部207是触控屏、触控板、开关或者各种按钮等输入装置。用户接口205经由输入部207从用户接收各种操作,另外经由显示部206显示各种显示图像。另外,显示部206和输入部207也可以作为将它们相互重叠地配置在一起的触控屏(触屏面板)来构成。
控制装置200既可以将用户接口205(显示部206以及输入部207)设置于装置主体,也可以将用户接口205不设置于装置主体而是从装置主体分离的遥控器作为用户接口205发挥功能。在遥控器作为用户接口205发挥功能的情况下,控制装置200经由通信部204与遥控器进行通信。通信部204发送表示遥控器的显示部206中的显示图像的信号,接收表示由遥控器的输入部207从用户接收到的操作内容的信号。
接着,参照图5对控制部201的功能方面的构成进行说明。如图5所示那样,控制部201在功能方面具备要求取得部210、空调控制部220、温度取得部230和流路切换部240。这些功能通过软件、固件、或者软件和固件的组合来实现。软件以及固件作为程序被记录,收纳于ROM或者存储部202。并且,CPU执行ROM或者存储部202所存储的程序,从而实现各功能。
要求取得部210取得针对空调系统101的运转要求。例如,用户能够操作输入部207,或者经由通信部204从外部输入空调的开始、空调的结束、设定温度的变更、或者运转模式的变更等的要求。要求取得部210取得这样从用户输入的要求。或者,要求取得部210经由通信部204取得根据预先规定的运转时序表而发送的运转的要求。要求取得部210通过控制部201跟通信部204或输入部207等协作来实现。
空调系统101详细情况如后述那样,能够以“制冷”或者“再加热除湿”的运转模式进行空气调节。更详细来讲,作为“制冷”的运转模式有“通常制冷”和“免费冷却”,作为“再加热除湿”的运转模式有“第1再加热除湿”和“第2再加热除湿”。用户能够从“制冷”或者“再加热除湿”的运转模式中选择期望的运转模式。要求取得部210取得这样被选择的运转模式。
空调控制部220对空调系统101的空调动作进行控制。具体进行说明,空调控制部220经由通信部204与水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4以及空调机7分别进行通信,对各设备发送动作的指示。空调控制部220通过控制部201跟通信部204协作来实现。
例如,在要求取得部210取得了空调开始的要求的情况下,空调控制部220将水冷式冷机1的动作开始的指示发送给控制基板26,使压缩机21以及膨胀装置23驱动,使水冷式冷机1生成冷水。与此同时,空调控制部220使冷却水泵3以及冷水泵4驱动,使冷却水以及冷水循环。进而,空调控制部220向冷却塔2以及空调机7发送动作开始的指示,使冷却塔2冷却冷却水,使空调机7开始进行空气调节。
温度取得部230取得外气温度。所谓外气温度,是指空调空间的外部且屋外的空气的温度。外气温度虽未图示,但由设在屋外的热敏电阻或者热电偶等温度传感器进行探测。温度取得部230经由通信部204取得由温度传感器探测到的外气温度的信息。温度取得部230通过控制部201跟通信部204协作来实现。
流路切换部240对冷却水循环路A以及冷却水分支路A’中的冷却水的流路进行切换。所谓冷却水的流路,是指冷却水在冷却水循环路A以及冷却水分支路A’中循环的路径。流路切换部240通过经由通信部204对第1阀V1、第2阀V2以及第3阀V3分别发送切换阀开闭的指示,从而切换各三通阀中的冷却水流动的方向。由此,流路切换部240变更冷却水的流路。流路切换部240通过控制部201跟通信部204协作来实现。
更详细地进行说明,流路切换部240根据由要求取得部210取得的运转模式和由温度取得部230取得的外气温度,对冷却水的流路进行切换。以下,对空调系统101在“通常制冷”、“第1再加热除湿”、“第2再加热除湿”以及“免费冷却”的各运转模式下运转的情况进行说明。
<通常制冷>
第1,对“通常制冷”的运转模式进行说明。所谓通常制冷,是指通过利用由水冷式冷机1生成的冷水来冷却空气而对空调空间进行制冷的运转模式。
流路切换部240在第1条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成流经第1冷却水路A1的冷却水全部向水冷式冷机1被供给的流路。所谓第1条件,是指空调系统101在“通常制冷”的运转模式下开始空调的条件。具体进行说明,在要求取得部210取得了制冷的开始的要求的情况下,或者在运转时序表所规定的开始制冷的时机到来的情况下,第1条件成立。
图6示出通常制冷时的冷却水的流路。在第1条件成立的情况下,流路切换部240对第1阀V1和第2阀V2发送指示,将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,将第2阀V2中的第4冷却水路A4侧的阀口关闭。通过将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,由冷却塔2冷却了的冷却水不向冷却水分支路A’以及第2热交换器6被供给,而是全部向水冷式冷机1被供给。另外,通过将第2阀V2中的第4冷却水路A4侧的阀口关闭,由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水不向冷却水分支路A’以及第2热交换器6被供给,而是全部向冷却塔2被供给。这样,冷却水在冷却塔2与水冷式冷机1之间循环。在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在水冷式冷机1将冷水冷却而上升。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水利用冷水泵4,在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。此时,冷水的温度通过在水冷式冷机1与冷却水进行热交换而降低,通过在第1热交换器5与空气进行热交换而上升。
第1热交换器5通过在冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低,将低温低湿的空气向空调空间供给。由此,空调空间被制冷。另外,第2热交换器6由于不使冷却水在冷却水分支路A’流动,所以不被使用。这样,在“通常制冷”的运转模式下,空调系统101通过第1热交换器5中的热交换对空调空间进行制冷。
另外,在图6中,将三通阀中闭阀的方向全部涂黑地示出。另外,以实线示出冷却水循环路A以及冷却水分支路A’中冷却水流动的流路,以虚线示出冷却水不流动的流路。在以后的图中也同样。
<第1再加热除湿>
第2,对“第1再加热除湿”的运转模式进行说明。所谓再加热除湿,是指在由冷水冷却空气而使其湿度降低之后由冷却水对空气进行再加热并向空调空间供给的运转模式。空调系统101作为再加热除湿能够以“第1再加热除湿”以及“第2再加热除湿”这2种转模式进行运转。“第1再加热除湿”是在外气温度以及冷却水温度相对较高的夏季期执行的运转模式,“第2再加热除湿”是在外气温度以及冷却水温度相对较低的中间期或冬季期执行的运转模式。
流路切换部240在第2条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水的一部分经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给,流经第1冷却水路A1的冷却水的该一部分以外的部分(即其余部分)向水冷式冷机1被供给。所谓第2条件,是指空调系统101以“第1再加热除湿”的运转模式开始空调的条件。具体进行说明,在要求了再加热除湿的情况下,且在由温度取得部230取得的外气温度大于第1阈值的情况下,第2条件成立。
所谓要求了再加热除湿的情况,是指要求取得部210取得了再加热除湿的开始的要求的情况、或者运转时序表所规定的开始再加热除湿的时机到来的情况。第1阈值是成为对“第1再加热除湿”和“第2再加热除湿”进行切换的基准的温度,例如预先设定为25℃或30℃等。
图7示出第1再加热除湿时的冷却水的流路。在第2条件成立的情况下,流路切换部240通过向3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1以及第2阀V2中的所有阀口打开,且将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭。通过将第1阀V1中的所有阀口打开,由冷却塔2冷却了的冷却水分开地向水冷式冷机1和第2热交换器6双方被供给。换言之,由冷却塔2冷却了的冷却水之中的、第1部分向水冷式冷机1被供给,第1部分以外的第2部分向第2热交换器6被供给。另外,通过将第2阀V2中的所有阀口打开,且将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭,从而由水冷式冷机1对冷水冷却后的第1部分的冷却水与由第2热交换器6跟空气进行了热交换后的第2部分的冷却水在第2阀V2合流,混合而返回水冷式冷机1。这样,冷却水分别在冷却塔2与水冷式冷机1之间以及冷却塔2与第2热交换器6之间循环。
在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在水冷式冷机1冷却冷水而上升,通过在第2热交换器6对空气进行再加热而温度降低。由水冷式冷机1使温度上升了的第1部分的冷却水与由第2热交换器6使温度降低了的第2部分的冷却水在第2阀V2混合,从而在返回冷却塔2之前使其温度降低一定程度。因而,由冷却塔2对冷却水进行冷却的负荷减少,可节约消耗能量。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水通过冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。此时,冷水的温度通过在水冷式冷机1跟冷却水进行热交换而降低,通过在第1热交换器5跟空气进行热交换而上升。
第1热交换器5通过在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低。通过在第1热交换器5被冷水冷却,空气的温度低于从冷却塔2供给的冷却水的温度。第2热交换器6通过在从冷却塔2供给来的冷却水的一部分与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换,对空气进行再加热。
图8在空气线图上示出经过第1热交换器5以及第2热交换器6时的空气的温度以及湿度的变化。如图8所示那样,在第1热交换器5的入口附近,即在空气流入空调机7之前,空气的温度以及湿度都比较高。相对于此,第1热交换器5的出口附近的空气的温度以及湿度通过在第1热交换器5被冷水冷却而降低。其后,通过在第2热交换器6被冷却水再加热,第2热交换器6的出口附近的空气的温度上升。这样生成的中温度且低湿度的空气向空调空间被供给。这样,在“第1再加热除湿”的运转模式下,空调系统101通过依靠第1热交换器5和第2热交换器6的2阶段的热交换,对空调空间进行再加热除湿。
<第2再加热除湿>
第3,对“第2再加热除湿”的运转模式进行说明。
流路切换部240在第3条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水全部向水冷式冷机1被供给,由水冷式冷机1冷却了冷水的冷却水经由第2冷却水路A2和第4冷却水路A4向第2热交换器6被供给,且由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水经由第3冷却水路A3和第5冷却水路A5向冷却塔2被供给。所谓第3条件,是指空调系统101以“第2再加热除湿”的运转模式开始空调的条件。具体进行说明,在要求了再加热除湿的情况下,且在由温度取得部230取得的外气温度小于第1阈值的情况下,第3条件成立。
图9示出第2再加热除湿时的冷却水的流路。在第3条件成立的情况下,流路切换部240对3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,将第2阀V2中的冷却塔2侧的阀口关闭,将第3阀V3中的第1阀V1侧的阀口关闭。通过将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,由冷却塔2冷却了的冷却水不向冷却水分支路A’以及第2热交换器6被供给,而是其全部向水冷式冷机1被供给。另外,通过将第2阀V2中的冷却塔2侧的阀口关闭,由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水不向冷却塔2被供给,而是其全部经由第4冷却水路A4向第2热交换器6被供给。进而,通过将第3阀V3中的第1阀V1侧的阀口关闭,由第2热交换器6跟空气进行热交换后的冷却水经由第3冷却水路A3和第5冷却水路A5而返回冷却塔2。这样,冷却水按照冷却塔2、水冷式冷机1以及第2热交换器6的顺序循环。
在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在水冷式冷机1冷却冷水而上升,通过在第2热交换器6对空气进行再加热而温度降低。在水冷式冷机1中使温度上升了的冷却水通过第2热交换器6中的空气的再加热,在返回冷却塔2之前其温度降低一定程度。因而,由冷却塔2对冷却水进行冷却的负荷减少,可节约消耗能量。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水借助冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。此时,冷水的温度通过在水冷式冷机1跟冷却水进行热交换而降低,通过在第1热交换器5跟空气进行热交换而上升。
第1热交换器5通过在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低。通过在第1热交换器5被冷水冷却,空气的温度低于由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水的温度。第2热交换器6通过在由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换,对空气进行再加热。此时的空气的温度以及湿度的变化与图8同样。
这样,在“第2再加热除湿”的运转模式下,空调系统101通过依靠第1热交换器5和第2热交换器6的2阶段的热交换,对空调空间进行再加热除湿。在“第1再加热除湿”中,冷却水从冷却塔2直接向第2热交换器6被供给,相对于此,在“第2再加热除湿”中,冷却水在由水冷式冷机1的排热加热后向第2热交换器6被供给。因而,“第2再加热除湿”是在冷却水的温度相比“第1再加热除湿”相对降低的情况下有效的运转模式。
空调系统101在要求了再加热除湿的情况下,根据外气温度来变更“第1再加热除湿”的运转模式和“第2再加热除湿”的运转模式而运转。流路切换部240根据这样的运转模式的变更对冷却水的流路进行切换。由此,由于能够以符合状况的方式执行再加热除湿,所以能够进一步提高节能的效果。
<免费冷却>
第4,对“免费冷却”的运转模式进行说明。所谓免费冷却,是指在冬季期或者中间期冷却水的温度充分低的情况下不使用水冷式冷机1而利用由冷却塔2冷却了的冷却水进行制冷的运转模式。
流路切换部240在第4条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水不向水冷式冷机1被供给,流经第1冷却水路A1的冷却水全部经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给。所谓第4条件,是指空调系统101以“免费冷却”的运转模式开始空调的条件。具体进行说明,在要求了制冷的情况下,且在由温度取得部230取得的外气温度小于第2阈值的情况下,第4条件成立。
所谓要求了制冷的情况,是指要求取得部210取得了制冷的开始的要求的情况、或者运转时序表所规定的开始制冷的时机到来的情况。第2阈值是作为将运转模式从“通常制冷”切换成“免费冷却”的基准的温度,例如被预先设定为5℃或10℃等。
图10示出免费冷却时的冷却水的流路。在第4条件成立的情况下,流路切换部240通过向3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1以及第2阀V2中的水冷式冷机1侧的阀口关闭,将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭。通过将第1阀V1中的水冷式冷机1侧的阀口关闭,由冷却塔2冷却了的冷却水不向水冷式冷机1被供给,而是其全部经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给。另外,通过将第2阀V2中的水冷式冷机1侧的阀口关闭,由第2热交换器6跟空气进行了热交换后的冷却水不向水冷式冷机1被供给,而是其全部向冷却塔2被供给。这样,冷却水在冷却塔2与第2热交换器6之间循环。在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在第2热交换器6冷却空气而上升。
第2热交换器6通过在冷却水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低,将低温低湿的空气向空调空间供给。由此,空调空间被制冷。另外,在免费冷却时,水冷式冷机1、冷水泵4以及第1热交换器5停止。
这样,在“免费冷却”的运转模式下,空调系统101将在冷却塔2由外气冷却了的冷却水直接向第2热交换器6供给,对空调空间进行制冷。由于不使用水冷式冷机1、冷水泵4以及第1热交换器5,所以可节约消耗能量。
对于在以上那样构成的空调系统101的控制装置200中执行的空调处理的流程,参照图11所示的流程图进行说明。在空调系统101被供给电源且空调系统101能够进行空气调节的状态下,由控制部201随时执行图11所示的空调处理。
在空调处理中,控制部201首先判定是否取得了空调开始的要求(步骤S1)。具体进行说明,控制部201判定是否经由输入部207或者通信部204从用户接收到空调开始的要求的输入。另外,控制部201在运转时序表所预先规定的开始进行空气调节的时机到来的情况下,也判定为取得了空调开始的要求。在步骤S1中,控制部201作为要求取得部210发挥功能。
在未取得空调开始的要求的情况下(步骤S1:否),控制部201将处理留在步骤S1,在取得空调开始的要求之前都待机。
相对于此,在取得了空调开始的要求的情况下(步骤S1:是),控制部201判定是否应变更空调系统101的运转模式(步骤S2)。例如,控制部201在从用户取得了变更运转模式的要求的情况下,或者在外气温度满足切换运转模式的条件的情况下,判定为应变更运转模式。在步骤S2中,控制部201作为要求取得部210以及温度取得部230发挥功能。
在变更运转模式的情况下(步骤S2:是),控制部201变更冷却水的流路(步骤S3)。具体进行说明,控制部201根据变更的运转模式,向第1阀V1、第2阀V2或者第3阀V3发送切换阀开闭的指示。由此,控制部201将冷却水的流路变更成图6、图7、图9和图10中任意一者所示的流路。在步骤S3中,控制部201作为流路切换部240发挥功能。
相对于此,在不变更运转模式的情况下(步骤S2:否),控制部201跳过步骤S3的处理。
当这样设定冷却水的流路时,控制部201开始空调(步骤S4)。具体进行说明,控制部201向水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4以及空调机7分别经由通信部204发送动作开始的指示。在步骤S4中,控制部201作为空调控制部220发挥功能。
其后,控制部201判定是否取得了空调结束的要求(步骤S5)。具体进行说明,控制部201判定是否经由输入部207或者通信部204从用户接收到空调结束的要求的输入。另外,控制部201在运转时序表所预先规定的空调结束的时机到来的情况下,也判定为取得了空调结束的要求的状况。在步骤S5中,控制部201作为要求取得部210发挥功能。
在未取得空调结束的要求的情况下(步骤S5:否),控制部201将处理留在步骤S5,在取得空调结束的要求之前都继续进行空调。
相对于此,在取得了空调结束的要求的情况下(步骤S5:是),控制部201结束空调(步骤S6)。具体进行说明,控制部201向水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4以及空调机7分别经由通信部204发送动作结束的指示。在步骤S6中,控制部201作为空调控制部220发挥功能。据此,图11所示的空调处理结束。
如以上说明的那样,实施方式1所涉及的空调系统101通过从使冷却水在冷却塔2与水冷式冷机1之间循环的冷却水循环路A分支出来的冷却水分支路A’,将从冷却塔2被导向水冷式冷机1的冷却水的一部分向第2热交换器6供给。由于无需再加热专用的热源机,而是利用冷却水的热量对空气进行再加热,因而实现了消耗能量的节约以及成本的削减。另外,即使在无法实施免费冷却的外气温度相对高的时期,也能有效地利用冷却水。用于使冷却水向空调机7分支的冷却水分支路A’不仅能利用于免费冷却,也能利用于再加热除湿,因而能够提高针对设备追加的性价比。
另外,空调系统101能够根据状况来切换通常制冷、第1再加热除湿、第2再加热除湿以及免费冷却的运转模式。其结果,在各种状况下都能有效地利用冷却水来进行空调,能够提高用户利便性。
(实施方式2)
接着,对本发明的实施方式2进行说明。
图12示出了实施方式2中的空调系统102的概略构成。空调系统102具备水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4、第1热交换器5、第2热交换器6、空调机7、冷却水循环路A、冷却水分支路A’、冷水循环路B、第1阀V1、第2阀V2、第3阀V3和控制装置200。这些构成与实施方式1同样,故而省略说明。
空调系统102除了上述的构成以外,还具备:将由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水的一部分导向第1冷却水路A1的第6冷却水路A6;以及对冷却水的流路进行切换的第4阀V4以及第5阀V5。第6冷却水路A6连接在第1冷却水路A1中向第3冷却水路A3分支的分支位置(即设有第1阀V1的位置)与水冷式冷机1之间的位置和第4冷却水路A4的途中。
在第4冷却水路A4中向第6冷却水路A6分支的分支位置,设有第4阀V4,在第1冷却水路A1中向第6冷却水路A6分支的分支位置,设有第5阀V5。第4阀V4以及第5阀V5分别是通过电磁式或电动式等周知方式开闭阀的三通阀。第4阀V4通过根据来自流路切换部240的控制指令来开闭阀,从而对是否将流经第4冷却水路A4的冷却水向第6冷却水路A6供给进行切换。第5阀V5通过根据来自流路切换部240的控制指令来开闭阀,从而对是否将流经第6冷却水路A6的冷却水向第1冷却水路A1供给进行切换。
空调系统102能够以“通常制冷”、“第1再加热除湿”、“第2再加热除湿”以及“免费冷却”这4种运转模式进行空调。流路切换部240根据空调系统102所执行的运转模式,经由通信部204向5个阀V1~V5分别发送切换阀开闭的指示,从而对冷却水的流路进行切换。
在上述的运转模式之中,“通常制冷”、“第2再加热除湿”以及“免费冷却”这3个运转模式与实施方式1同样。在空调系统102以这3个运转模式进行空调的情况下,流路切换部240将第4阀V4中的第6冷却水路A6侧的阀口关闭,且将第5阀V5中的第6冷却水路A6侧的阀口关闭。由此,冷却水的流路与实施方式1相同。因而,省略关于这3个运转模式的说明。
<第1再加热除湿>
以下,就空调系统102以“第1再加热除湿”的运转模式进行运转的情况进行说明。
流路切换部240在第2条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水的一部分经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给,流经第1冷却水路A1的冷却水的一部分以外的部分(即其余部分)向水冷式冷机1被供给,且由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水的一部分经由第6冷却水路A6和第1冷却水路A1向水冷式冷机1被供给。所谓第2条件,是指空调系统102在“第1再加热除湿”的运转模式下开始空调的条件。具体进行说明,在要求了再加热除湿的情况下,且在由温度取得部230取得的外气温度大于第1阈值的情况下,第2条件成立。
图13示出第1再加热除湿时的冷却水的流路。在第2条件成立的情况下,流路切换部240向5个阀V1~V5分别发送指示,从而将第1阀V1以及第5阀V5中的所有阀口打开,将第2阀V2中的第4冷却水路A4侧的阀口关闭,将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭,且将第4阀V4中的第2阀V2侧的阀口关闭。
通过将第1阀V1中的所有阀口打开,由冷却塔2冷却了的冷却水分开地向水冷式冷机1和第2热交换器6双方被供给。换言之,由冷却塔2冷却了的冷却水之中的、第1部分向水冷式冷机1被供给,第1部分以外的第2部分向第2热交换器6被供给。另外,通过将第2阀V2中的第4冷却水路A4侧的阀口关闭,由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水不向冷却水分支路A’以及第2热交换器6被供给,而是其全部向冷却塔2被供给。进而,通过将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭,将第4阀V4中的第2阀V2侧的阀口关闭,从第2热交换器6输出给第4冷却水路A4的第2部分的冷却水经由第6冷却水路A6向第1冷却水路A1被供给。第5阀V5中从第6冷却水路A6流入的、由第2热交换器6跟空气进行了热交换之后的第2部分的冷却水,与第1阀V1中被分开的第1部分的冷却水合流,向水冷式冷机1被供给。
在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在水冷式冷机1冷却冷水而上升,通过在第2热交换器6对空气进行再加热而温度进一步降低。因而,从第2热交换器6经由第6冷却水路A6流入水冷式冷机1的冷却水的温度比由冷却塔2冷却了的冷却水的温度低。换言之,比由冷却塔2冷却了的冷却水温度低的冷却水向水冷式冷机1被供给。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水通过冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。此时,冷水的温度通过在水冷式冷机1跟冷却水进行热交换而降低,通过在第1热交换器5跟空气进行热交换而上升。
第1热交换器5通过在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低。第2热交换器6在由水冷式冷机1对冷水冷却后的冷却水与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换。此时的空气的温度以及湿度的变化与图8同样。
这样,在实施方式2中的“第1再加热除湿”的运转模式下,可发挥实施方式1中的效果,同时能够降低流入水冷式冷机1的冷却水的温度。因而,水冷式冷机1的冷却效率提高,可节约消耗能量。由此,特别是在冷却水的温度高的情况下,也能够由水冷式冷机1有效地冷却冷水。
(实施方式3)
接着,对本发明的实施方式3进行说明。
图14示出了实施方式3中的空调系统103的概略构成。空调系统103具备水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4、第1热交换器5、第2热交换器6、空调机7、冷却水循环路A、冷却水分支路A’、冷水循环路B、第1阀V1、第2阀V2、第3阀V3和控制装置200。这些构成与实施方式1同样,故而省略说明。
空调系统103除了上述的构成之外,还具备:使冷却水循环的冷却水泵17;对冷却水进行冷却或加热的空冷式冷机18;将冷却水导向空冷式冷机18的第7冷却水路A7;将由空冷式冷机18进行了冷却或加热的冷却水导向第2热交换器6的第8冷却水路A8;将由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水导向空冷式冷机18的第9冷却水路A9;以及对冷却水的流路进行切换的第6阀V6、第7阀V7以及第8阀V8。
<空冷式冷机18>
空冷式冷机18是通过在外气与冷却水之间进行热交换而对冷却水进行冷却或加热的装置。空冷式冷机18例如是使用CO2(二氧化碳)或者HFC(氢氟烃)等作为制冷剂的热泵方式的冷机。空冷式冷机18例如设置在空调空间的外侧,且与空调空间相同位置的用地内。水冷式冷机1作为冷却冷水的第1热源机发挥功能,与之相对,空冷式冷机18作为冷却或加热冷却水的第2热源机发挥功能。
空冷式冷机18均未图示,但实际上具备:压缩制冷剂的压缩机;对制冷剂的流路进行切换的四通阀;在制冷剂与外气之间进行热交换的制冷剂对空气热交换器;使制冷剂膨胀的膨胀装置;在制冷剂与冷却水之间进行热交换的制冷剂对水热交换器;将这些装置连接成环状的制冷剂回路;以及总体控制空冷式冷机18的控制基板。制冷剂回路是供制冷剂循环的回路,也被称为热泵或者制冷循环等。
控制基板具备CPU、ROM、RAM、通信接口以及可读取的非易失性半导体存储器等。控制基板经由未图示的通信线可通信地与控制装置200连接。控制基板根据从控制装置200发送来的指示,对空冷式冷机18的动作进行控制。
在对冷却水进行冷却的情况下,控制基板将四通阀的流路切换成从压缩机排出的制冷剂流入制冷剂对空气热交换器,使膨胀装置以及压缩机驱动。当压缩机驱动时,从压缩机排出的制冷剂经过四通阀流入制冷剂对空气热交换器,跟外气进行热交换而冷凝。冷凝了的制冷剂在由膨胀装置减压之后,流入制冷剂对水热交换器,跟冷却水进行热交换而蒸发。蒸发了的制冷剂经过四通阀,再次被吸入压缩机。这样,通过低温的制冷剂流入制冷剂对水热交换器,将在此经过的冷却水冷却。
在对冷却水进行加热的情况下,控制基板将四通阀的流路切换成从压缩机排出的制冷剂流入制冷剂对水热交换器,使膨胀装置以及压缩机驱动。当压缩机驱动时,从压缩机排出的制冷剂经过四通阀流入制冷剂对水热交换器,跟冷却水进行热交换而冷凝。冷凝了的制冷剂在由膨胀装置减压之后,流入制冷剂对空气热交换器,跟外气进行热交换而蒸发。蒸发了的制冷剂经过四通阀,再次被吸入压缩机。这样,通过高温的制冷剂流入制冷剂对水热交换器,将在此经过的冷却水加热。
<冷却水路A7~A9>
第7冷却水路A7与冷却塔2和空冷式冷机18连接。在第7冷却水路A7设有冷却水泵17。冷却水泵17送出由冷却塔2生成的冷却水并使其循环。冷却水泵17具备变频电路,通过根据从控制装置200指示的控制值来调整驱动转速,使送出的冷却水的量变化。另外,将冷却水泵3称为第1冷却水泵,将冷却水泵17称为第2冷却水泵。
在第7冷却水路A7的途中设有第8阀V8。第8阀V8是通过电磁式或电动式等周知方式开闭阀的二通阀。第8阀V8通过根据来自流路切换部240的控制指令来开闭阀,从而进行切换以使冷却水流向第7冷却水路A7或不流向第7冷却水路A7。
第8冷却水路A8与空冷式冷机18和第4冷却水路A4的途中连接。第8冷却水路A8将从空冷式冷机18输出的冷却水经由第4冷却水路A4向第2热交换器6供给。
第9冷却水路A9与第3冷却水路A3的途中和第7冷却水路A7的途中连接。更详细地进行说明,第9冷却水路A9连接在第3冷却水路A3中向第5冷却水路A5分支的分支位置(即设有第3阀V3的位置)与第2热交换器6之间的位置上。并且,第9冷却水路A9连接在第7冷却水路A7中设有第8阀V8的位置与空冷式冷机18之间的位置上。第9冷却水路A9将流经第3冷却水路A3的冷却水经由第7冷却水路A7向空冷式冷机18供给。
在第4冷却水路A4中向第8冷却水路A8分支的分支位置设有第6阀V6。另外,在第3冷却水路A3中向第9冷却水路A9分支的分支位置设有第7阀V7。第6阀V6以及第7阀V7分别是以电磁式或者机械式等周知方式开闭阀的三通阀。第6阀V6通过根据来自流路切换部240的控制指令来开闭阀,从而进行切换以使流经第8冷却水路A8的冷却水向第4冷却水路A4供给或不向第4冷却水路A4供给。第7阀V7通过根据来自流路切换部240的控制指令来开闭阀,从而进行切换以使流经第3冷却水路A3的冷却水向第9冷却水路A9供给或不向第9冷却水路A9供给。
空调系统103能够以“通常制冷”、“第1再加热除湿”、“第2再加热除湿”、“免费冷却”、“第2制冷”以及“制热”这6个运转模式进行空调。流路切换部240根据空调系统103所执行的运转模式,经由通信部204向5个阀V1~V5分别发送切换阀开闭的指示,从而对冷却水的流路进行切换。
在上述的运转模式之中,“通常制冷”、“第1再加热除湿”、“第2再加热除湿”以及“免费冷却”这4个运转模式与实施方式1同样。在空调系统103以这4个运转模式进行空调的情况下,流路切换部240将第6阀V6中的第8冷却水路A8侧的阀口关闭,将第7阀V7中的第9冷却水路A9侧的阀口关闭,且将第8阀V8关闭。由此,冷却水的流路与实施方式1相同。
<通常制冷>
图15示出“通常制冷”的运转模式下的冷却水的流路。
在第1条件成立的情况下,流路切换部240向第1阀V1和第2阀V2发送指示,将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,将第2阀V2中的第4冷却水路A4侧的阀口关闭。换言之,流路切换部240将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水不向第3冷却水路A3被供给,而是流经第1冷却水路A1的冷却水全部向水冷式冷机1被供给。由此,冷却水在冷却塔2与水冷式冷机1之间循环。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水通过冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。第1热交换器5通过在冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低,将低温低湿的空气向空调空间供给。由此,空调空间被制冷。
这样,在“通常制冷”的运转模式下,空调系统103通过第1热交换器5的热交换,对空调空间进行制冷。在该运转模式下,不使用冷却水路A3~A5、A7~A9、第2热交换器6、冷却水泵17以及空冷式冷机18。
<第1再加热除湿>
图16示出在外气温度以及冷却水的温度相对较高的夏季期执行的“第1再加热除湿”的运转模式下的冷却水的流路。
在第2条件成立的情况下,流路切换部240通过对3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1以及第2阀V2中的所有阀口打开,且将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭。换言之,流路切换部240将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水的一部分经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给,流经第1冷却水路A1的冷却水的该一部分以外的部分(即其余部分)向水冷式冷机1被供给。由此,冷却水在冷却塔2与水冷式冷机1之间以及冷却塔2与第2热交换器6之间分别循环。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水通过冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。第1热交换器5通过在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低。第2热交换器6通过在从冷却塔2供给来的冷却水的一部分与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换,对空气进行再加热。此时的空气的温度以及湿度的变化与图8同样。
这样,在“第1再加热除湿”的运转模式下,空调系统103通过依靠第1热交换器5和第2热交换器6的2阶段的热交换,对空调空间进行再加热除湿。在该运转模式下,不使用冷却水路A5、A7~A9、冷却水泵17以及空冷式冷机18。
<第2再加热除湿>
图17示出外气温度以及冷却水的温度相对较低的中间期或冬季期执行的“第2再加热除湿”的运转模式下的冷却水的流路。
在第3条件成立的情况下,流路切换部240通过对3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1中的第3冷却水路A3侧的阀口关闭,将第2阀V2中的冷却塔2侧的阀口关闭,将第3阀V3中的第1阀V1侧的阀口关闭。换言之,流路切换部240切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水全部向水冷式冷机1被供给,由水冷式冷机1冷却了冷水的冷却水经由第2冷却水路A2和第4冷却水路A4向第2热交换器6被供给,且由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水经由第3冷却水路A3和第5冷却水路A5向冷却塔2被供给。由此,冷却水按照冷却塔2、水冷式冷机1以及第2热交换器6的顺序循环。
在水冷式冷机1由冷却水进行了冷却的冷水通过冷水泵4在水冷式冷机1和第1热交换器5之间循环。第1热交换器5通过在由水冷式冷机1生成的冷水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低。第2热交换器6通过在从冷却塔2供给来的冷却水的一部分与由第1热交换器5跟冷水进行了热交换的空气之间进行热交换,对空气进行再加热。此时的空气的温度以及湿度的变化与图8同样。
这样,在“第2再加热除湿”的运转模式下,空调系统103通过依靠第1热交换器5和第2热交换器6的2阶段的热交换,对空调空间进行再加热除湿。在该运转模式下,不使用冷却水路A7~A9、冷却水泵17以及空冷式冷机18。
<免费冷却>
图18示出在冬季期或者中间期冷却水的温度充分低的情况下执行的“免费冷却”的运转模式下的冷却水的流路。
在第4条件成立的情况下,流路切换部240通过对3个阀V1~V3分别发送指示,将第1阀V1以及第2阀V2中的水冷式冷机1侧的阀口关闭,将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭。换言之,流路切换部240将冷却水的流路切换成以下流路:流经第1冷却水路A1的冷却水不向水冷式冷机1被供给,而是流经第1冷却水路A1的冷却水全部经由第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给。由此,冷却水在冷却塔2和第2热交换器6之间循环。
这样,在“免费冷却”的运转模式下,空调系统103将在冷却塔2由外气冷却了的冷却水直接向第2热交换器6供给,对空调空间进行制冷。在该运转模式下,不使用冷却水路A5、A7~A9、水冷式冷机1、冷水泵4、第1热交换器5、冷却水泵17以及空冷式冷机18。
接着,对实施方式1所涉及的空调系统101无法执行的“第2制冷”以及“制热”的运转模式进行说明。
<第2制冷>
“第2制冷”,是指在依靠“免费冷却”冷却能力不足但无需比“通常制冷”高的冷却能力的情况下由空冷式冷机18对冷却水进行冷却的运转模式。“第2制冷”的运转模式例如在中间期外气温度为中等程度的情况下执行。
在第2制冷时,空冷式冷机18对由冷却塔冷却了的冷却水进行冷却。空调控制部220经由通信部204对空冷式冷机18发送对四通阀的流路进行切换的指示,使冷却水冷却。
流路切换部240在第5条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:由冷却塔2冷却了的冷却水经由第7冷却水路A7向空冷式冷机18被供给,且由空冷式冷机18冷却了的冷却水经由第8冷却水路A8向第2热交换器6被供给。另外,流路切换部240在第5条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水经由第3冷却水路A3和第5冷却水路A5向冷却塔2被供给。
所谓第5条件,是指空调系统103以“第2制冷”的运转模式开始空调的条件。具体进行说明,在要求了制冷的情况下,且在外气温度小于第3阈值的情况下,第5条件成立。所谓要求了制冷的情况,是指要求取得部210取得了制冷的开始的要求的情况、或者运转时序表所规定的开始制冷的时机到来的情况。
第3阈值是作为将运转模式从“通常制冷”切换成“第2制冷”的基准的温度,例如被设定为15℃或20℃等。第3阈值被设定成作为将运转模式切换成“免费冷却”的基准的温度,即比上述的第2阈值高的温度。空调系统103在要求了制冷时,在外气温度大于第2阈值且小于第3阈值的情况下,以“第2制冷”的运转模式制冷,在外气温度小于第2阈值的情况下(即满足了上述的第4条件的情况下),以“免费冷却”的运转模式制冷。
图19示出第2制冷时的冷却水的流路。在第5条件成立的情况下,流路切换部240通过对6个阀V1~V3、V6~V8分别发送指示,将第1阀V1以及第2阀V2中的所有阀口关闭,将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭,将第6阀V6中的第2阀V2侧的阀口关闭,将第7阀V7中的第9冷却水路A9侧的阀口关闭,且将第8阀V8打开。
由于将第1阀V1以及第2阀V2中的所有阀口关闭,且将第8阀V8打开,所以由冷却塔2冷却了的冷却水全部通过冷却水泵17经由第7冷却水路A7向空冷式冷机18被供给。通过将第6阀V6中的第2阀V2侧的阀口关闭,从空冷式冷机18输出的冷却水经由第8冷却水路A8和第4冷却水路A4向第2热交换器6被供给。通过将第7阀V7中的第9冷却水路A9侧的阀口关闭,且将第3阀V3中的第5冷却水路A5侧的阀口关闭,从第2热交换器6输出的冷却水经由第3冷却水路A3和第5冷却水路A5向冷却塔2被供给。这样,冷却水按照冷却塔2、空冷式冷机18以及第2热交换器6的顺序循环。
在这样的流路中,冷却水的温度通过在冷却塔2被外气吸热而降低,通过在空冷式冷机18被冷却而进一步降低,通过在第2热交换器6冷却空气而上升。由第2热交换器6使温度上升的冷却水返回冷却塔2而再次被冷却。
第2热交换器6通过在冷却水与空气之间进行热交换,使空气的温度和湿度降低,将低温低湿的空气向空调空间供给。由此,空调空间被制冷。另外,在第2制冷时,水冷式冷机1、冷却水泵3、冷水泵4以及第1热交换器5停止。
这样,在“第2制冷”的运转模式下,由于水冷式冷机1以及冷水泵4停止,所以,空调系统103相比“通常制冷”的运转模式可节约消耗能量。另外,由于在空冷式冷机18对冷却水进行冷却,所以能够以比“免费冷却”的运转模式高的冷却能力进行制冷。
<制热>
空调系统103也能够在“制热”的运转模式下进行空调。以下进行说明。
在制热时,空冷式冷机18加热冷却水而生成热水。空调控制部220经由通信部204向空冷式冷机18发送对四通阀的流路进行切换的指示,使冷却水加热。
流路切换部240在第6条件成立的情况下,将冷却水的流路切换成以下流路:由空冷式冷机18加热了的冷却水(热水)经由第8冷却水路A8向第2热交换器6被供给,且由第2热交换器6冷却了的冷却水经由第9冷却水路A9向空冷式冷机18被供给。所谓第6条件,是指空调系统103以“制热”的运转模式开始空调的条件。具体进行说明,在要求取得部210取得了制热的开始的要求的情况下,或者在运转时序表所规定的开始制热的时机到来的情况下,第6条件成立。
图20示出制热时的冷却水的流路。在第6条件成立的情况下,流路切换部240向第6~第8阀V6~V8分别发送指示,将第6阀V6中的第2阀V2侧的阀口关闭,将第7阀V7中的第1阀V1侧的阀口关闭,且将第8阀V8关闭。另外,由于不使用第1~第3阀V1~V3,所以将流路切换部240的这些阀全部关闭。
通过将第6阀V6中的第2阀V2侧的阀口关闭,由空冷式冷机18加热了的冷却水向第2热交换器6被供给。通过将第7阀V7中的第1阀V1侧的阀口关闭,且将第8阀V8关闭,由第2热交换器6跟空气进行了热交换的冷却水向空冷式冷机18被供给。这样,冷却水在空冷式冷机18与第2热交换器6之间循环。
在这样的流路中,冷却水的温度通过在空冷式冷机18被加热而上升,通过在第2热交换器6跟空气进行热交换而温度降低。由第2热交换器6使温度降低了的冷却水返回空冷式冷机18而再次被加热。
第2热交换器6通过在被加热的冷却水与空气之间进行热交换来加热空气,将高温的空气向空调空间供给。由此,空调空间被制热。这样,在“制热”的运转模式下,空调系统103使由空冷式冷机18生成的热水循环,对空调空间进行制热。另外,在制热时,水冷式冷机1、冷却塔2、冷却水泵3、冷水泵4以及第1热交换器5停止。
这样,空调系统103通过除了具备再加热除湿以及免费冷却的功能之外还具备制热运转的功能,能够提高性价比以及用户利便性。
(变形例)
以上,说明了本发明的实施方式,但在实施本发明时能够进行各种方式的变形以及应用。
例如,上述实施方式1所涉及的空调系统101以及上述实施方式2所涉及的空调系统102能够以“通常制冷”、“第1再加热除湿”、“第2再加热除湿”以及“免费冷却”这4个运转模式进行空调。但是,本发明所涉及的空调系统也可以不具备以这些运转模式的所有模式进行空调的功能。例如,空调系统既可以不具备“第2再加热除湿”的功能,也可以不具备“免费冷却”的功能,还可以不具备这双方的功能。或者,空调系统既可以仅具备这4个运转模式之中的“通常制冷”以及“第1再加热除湿”的功能,也可以仅具备“第1再加热除湿”的功能。在空调系统仅具备1个运转模式的功能的情况下,控制装置200也可以不具备取得外气温度的温度取得部230以及对冷却水的流路进行切换的流路切换部240。
在上述实施方式中,温度取得部230取得外气温度。但是,在本发明中,温度取得部230也可以取得从冷却塔2输出的冷却水的温度。所谓从冷却塔2输出的冷却水的温度,是指在冷却塔2中跟外气进行热交换而刚刚被冷却后的冷却水的温度。由于在冷却塔2中冷却水被外气冷却,所以从冷却塔2输出的冷却水的温度与外气温度的关联度大。在该情况下,温度取得部230经由通信部204取得由设在冷却塔2的冷却水出口的温度传感器探测到的冷却水的温度的信息。并且,流路切换部240根据由要求取得部210取得的运转模式和由温度取得部230取得的冷却水的温度,对冷却水的流路进行切换。
在上述实施方式3中,输出由空冷式冷机18冷却或加热的冷却水的第8冷却水路A8与第4冷却水路A4连接,将从第2热交换器6输出的冷却水导向空冷式冷机18的第9冷却水路A9与第3冷却水路A3连接。但是,也可以是第8冷却水路A8与第3冷却水路A3连接,第9冷却水路A9与第4冷却水路A4连接。在该情况下,由空冷式冷机18冷却或加热的冷却水经由第8冷却水路A8和第3冷却水路A3向第2热交换器6被供给。并且,从第2热交换器6输出的冷却水在“制热”的运转模式下,经由第4冷却水路A4和第9冷却水路A9流入第7冷却水路A7,向空冷式冷机18被供给。另一方面,在“第2制冷”的运转模式下,从第2热交换器6输出的冷却水经由第4冷却水路A4和第2冷却水路A2向冷却塔2被供给。流路切换部240向第2阀V2、第6阀V6以及第7阀V7发送指示,将冷却水的流路切换成这样的流路。
在上述实施方式中,说明的是,控制装置200设置在水冷式冷机1、冷却塔2以及空调机7的外部,作为相对这些装置独立的装置。但是,设置在水冷式冷机1、冷却塔2以及空调机7上的控制基板的任意一者也可以作为上述的控制装置200发挥功能。或者,还可以是设置在水冷式冷机1、冷却塔2以及空调机7上的控制基板与设置在这些装置外部的装置之中的任意多个装置协作,作为上述的控制装置200发挥功能。
在上述实施方式中,在控制装置200的控制部201中,通过由CPU执行ROM或者存储部202所存储的程序,分别作为要求取得部210、空调控制部220、温度取得部230以及流路切换部240发挥功能。但是,在本发明中,控制部201也可以是专用的硬件。所谓专用的硬件,例如是指单一电路、复合电路、进行了程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit即应用型专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array即现场可编程门阵列)、或者它们的组合等。在控制部201为专用的硬件的情况下,即可以是各部分的功能分别由个别硬件来实现,也可以是各部分的功能集中地由单一硬件来实现。
另外,也可以将各部分的功能之中的一部分通过专用的硬件实现,将另一部分通过软件或者固件来实现。这样,控制部201能够通过硬件、软件、固件或者它们的组合来实现上述的各功能。
也可以通过将规定本发明所涉及的控制装置200的动作的动作程序应用于已有的个人电脑或者信息终端装置等计算机,使该计算机作为本发明所涉及的控制装置200发挥功能。
另外,这样的程序的分发方法是任意的,例如既可以容纳在CD-ROM(Compact DiskROM即致密只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk即数字万能光盘)、MO(MagnetoOptical Disk即磁光盘)或者存储卡等计算机可读取的存储介质中进行分发,也可以经由互联网等通信网络进行分发。
本发明在不脱离本发明的广义上的构思及范围的情况下,能够实现各种实施方式以及变形。另外,上述的实施方式的目的在于说明本发明,而非限定本发明的范围。即,本发明的范围不由实施方式限定,而由权利要求书示出。并且,在权利要求书的范围内以及与之同等的发明意义的范围内所实施的各种变形均被视为处于本发明的范围内。
工业上的利用可能性
本发明可被适当应用于空调系统等。
附图标记的说明
1水冷式冷机;2冷却塔;3、17冷却水泵;4冷水泵;5第1热交换器;6第2热交换器;7空调器;18空冷式冷机;21压缩机;22第1制冷剂对水热交换器;23膨胀装置;24第2制冷剂对水热交换器;25制冷剂回路;26控制基板;31空气送风装置;101、102、103空调系统;200控制装置;201控制部;202存储部;203计时部;204通信部;205用户界面;206显示部;207输入部;209总线;210要求取得部;220空调控制部;230温度取得部;240流路切换部;A冷却水循环路;A’冷却水分支路;B冷水循环路;A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9冷却水路;B1、B2冷水路;V1~V3、V4、V5、V6、V7、V8阀。
Claims (10)
1.一种空调系统,该空调系统具备:
冷却塔,该冷却塔对冷却水进行冷却;
热源机,该热源机利用由上述冷却塔冷却了的上述冷却水生成冷水;
冷却水循环路,该冷却水循环路使上述冷却水在上述冷却塔与上述热源机之间循环;
第1热交换器,该第1热交换器在由上述热源机生成的上述冷水与空气之间进行热交换;
冷水循环路,该冷水循环路使上述冷水在上述热源机与上述第1热交换器之间循环;
第2热交换器,该第2热交换器在由上述冷却塔冷却了的上述冷却水的一部分与由上述第1热交换器跟上述冷水进行了热交换的上述空气之间进行热交换;
冷却水分支路,该冷却水分支路将在上述冷却水循环路中从上述冷却塔被导向上述热源机的上述冷却水的上述一部分朝上述第2热交换器引导,将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分朝上述冷却水循环路引导;以及
流路切换机构,该流路切换机构对上述冷却水循环路以及上述冷却水分支路中的上述冷却水的流路进行切换,其中,
在第1条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成由上述冷却塔冷却了的上述冷却水全部向上述热源机被供给的流路,在第2条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:由上述冷却塔冷却了的上述冷却水的上述一部分向上述第2热交换器被供给,且由上述冷却塔冷却了的上述冷却水的上述一部分以外的部分向上述热源机被供给,
上述第1条件是上述空调系统以制冷的运转模式开始空调的条件,
在要求了再加热除湿的情况下,且在外气温度或从上述冷却塔输出的上述冷却水的温度大于第1阈值的情况下,上述第2条件成立。
2.如权利要求1所述的空调系统,其中,
上述冷却水循环路具备:
第1冷却水路,该第1冷却水路将由上述冷却塔冷却了的上述冷却水导向上述热源机;以及
第2冷却水路,该第2冷却水路将由上述热源机对上述冷水进行了冷却的上述冷却水导向上述冷却塔,
上述冷却水分支路具备:
第3冷却水路,该第3冷却水路将流经上述第1冷却水路的上述冷却水的上述一部分导向上述第2热交换器;以及
第4冷却水路,该第4冷却水路将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分导向上述第2冷却水路。
3.如权利要求2所述的空调系统,其中,
上述冷却水分支路还具备将流经上述第3冷却水路的上述冷却水导向上述冷却塔的第5冷却水路,
在第3条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:流经上述第1冷却水路的上述冷却水全部向上述热源机被供给,由上述热源机对上述冷水进行了冷却的上述冷却水经由上述第2冷却水路和上述第4冷却水路向上述第2热交换器被供给,且由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水经由上述第3冷却水路和上述第5冷却水路向上述冷却塔被供给,
在要求了上述再加热除湿的情况下,且在上述外气温度或从上述冷却塔输出的上述冷却水的温度小于上述第1阈值的情况下,上述第3条件成立。
4.如权利要求2或3所述的空调系统,其中,
在第4条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成由上述冷却塔冷却了的上述冷却水全部经由上述第3冷却水路向上述第2热交换器被供给的流路,
在要求了上述制冷的情况下,且在外气温度或从上述冷却塔输出的上述冷却水的温度小于第2阈值的情况下,上述第4条件成立。
5.如权利要求3所述的空调系统,其中,
该空调系统还具备:
第2热源机,该第2热源机对上述冷却水进行冷却或加热;
第7冷却水路,该第7冷却水路将上述冷却水导向上述第2热源机;以及
第8冷却水路,该第8冷却水路将由上述第2热源机进行了冷却或加热的上述冷却水导向上述第2热交换器,
上述第2热交换器在由上述第2热源机进行了冷却或加热的上述冷却水与上述空气之间进行热交换。
6.如权利要求5所述的空调系统,其中,
上述第2热源机对由上述冷却塔进行了冷却的上述冷却水进行冷却,
在第5条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:由上述冷却塔进行了冷却的上述冷却水经由上述第7冷却水路向上述第2热源机被供给,且由上述第2热源机进行了冷却的上述冷却水经由上述第8冷却水路向上述第2热交换器被供给,
在要求了上述制冷的情况下,且在外气温度或从上述冷却塔输出的上述冷却水的温度小于第3阈值的情况下,上述第5条件成立。
7.如权利要求6所述的空调系统,其中,
在上述第5条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水经由上述第3冷却水路和上述第5冷却水路向上述冷却塔被供给。
8.如权利要求5~7中任一项所述的空调系统,其中,
该空调系统还具备第9冷却水路,该第9冷却水路将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水导向上述第2热源机,
上述第2热源机对上述冷却水进行加热,
在第6条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:由上述第2热源机进行了加热的上述冷却水经由上述第8冷却水路向上述第2热交换器被供给,且由上述第2热交换器进行了冷却的上述冷却水经由上述第9冷却水路向上述第2热源机被供给,
上述第6条件是上述空调系统以制热的运转模式开始空调的条件。
9.一种空调系统,该空调系统具备:
冷却塔,该冷却塔对冷却水进行冷却;
热源机,该热源机利用由上述冷却塔冷却了的上述冷却水生成冷水;
冷却水循环路,该冷却水循环路使上述冷却水在上述冷却塔与上述热源机之间循环;
第1热交换器,该第1热交换器在由上述热源机生成的上述冷水与空气之间进行热交换;
冷水循环路,该冷水循环路使上述冷水在上述热源机与上述第1热交换器之间循环;
第2热交换器,该第2热交换器在由上述冷却塔冷却了的上述冷却水的一部分与由上述第1热交换器跟上述冷水进行了热交换的上述空气之间进行热交换;以及
冷却水分支路,该冷却水分支路将在上述冷却水循环路中从上述冷却塔被导向上述热源机的上述冷却水的上述一部分朝上述第2热交换器引导,将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分朝上述冷却水循环路引导,
上述冷却水循环路具备:
第1冷却水路,该第1冷却水路将由上述冷却塔冷却了的上述冷却水导向上述热源机;以及
第2冷却水路,该第2冷却水路将由上述热源机对上述冷水进行了冷却的上述冷却水导向上述冷却塔,
上述冷却水分支路具备:
第3冷却水路,该第3冷却水路将流经上述第1冷却水路的上述冷却水的上述一部分导向上述第2热交换器;以及
第6冷却水路,该第6冷却水路将由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分导向上述第1冷却水路。
10.如权利要求9所述的空调系统,其中,
该空调系统还具备流路切换机构,该流路切换机构对上述冷却水循环路以及上述冷却水分支路中的上述冷却水的流路进行切换,
在第1条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成流经上述第1冷却水路的上述冷却水全部向上述热源机被供给的流路,在第2条件成立的情况下,上述流路切换机构将上述冷却水的流路切换成以下流路:流经上述第1冷却水路的上述冷却水的上述一部分经由上述第3冷却水路向上述第2热交换器被供给,流经上述第1冷却水路的上述冷却水的上述一部分以外的部分向上述热源机被供给,且由上述第2热交换器跟上述空气进行了热交换的上述冷却水的上述一部分经由上述第6冷却水路和上述第1冷却水路向上述热源机被供给,
上述第1条件是上述空调系统以制冷的运转模式开始空调的条件,
在要求了再加热除湿的情况下,且在外气温度或从上述冷却塔输出的上述冷却水的温度大于第1阈值的情况下,上述第2条件成立。
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KR102152390B1 (ko) * | 2018-12-28 | 2020-09-04 | 주식회사 휴마스터 | 각각의 냉방공간에 설치된 제습 냉방기를 포함하는 건물용 제습냉방 시스템 |
JP6835141B2 (ja) * | 2019-05-31 | 2021-02-24 | ダイキン工業株式会社 | 空調システム |
US11441797B1 (en) * | 2019-09-04 | 2022-09-13 | Altaire Systems LLC | Systems and methods for commercial airstream pretreatment |
CN110715431B (zh) * | 2019-10-25 | 2021-07-06 | 厦门烟草工业有限责任公司 | 换热控制系统及其控制方法和装置 |
CN112856723B (zh) * | 2021-01-07 | 2022-07-12 | 丁一 | 冷却水泵控制方法、装置、控制器及制冷系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5170635A (en) * | 1990-05-21 | 1992-12-15 | Honeywell Inc. | Defrost for air handling system utilizing direct expansion cooling |
CN1542387A (zh) * | 2003-11-06 | 2004-11-03 | 上海交通大学 | 基于固体吸附制冷机的微型冷热电三联供系统 |
CN101144632A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-03-19 | 上海交通大学 | 太阳能与建筑一体化复合能量系统 |
JP4652371B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2011-03-16 | 株式会社Nttファシリティーズ | 空気調和システム及びその運転方法 |
CN103912943A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-09 | 成信绿集成股份有限公司 | 一种温湿度独立控制及免费冷热湿的系统及方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852924A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 冷媒の凝縮熱を利用した空気調和装置 |
JP2979061B2 (ja) * | 1991-01-31 | 1999-11-15 | 三機工業株式会社 | 自然冷却空調装置 |
JP2002061911A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 電算機室の冷房方法 |
JP2004316980A (ja) * | 2003-04-14 | 2004-11-11 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 空気調和装置 |
JP4334935B2 (ja) * | 2003-08-18 | 2009-09-30 | 三機工業株式会社 | 空調システム |
JP4409973B2 (ja) * | 2004-01-26 | 2010-02-03 | 株式会社テクノ菱和 | 空気調和装置 |
JP4829147B2 (ja) * | 2007-03-01 | 2011-12-07 | 三機工業株式会社 | 空気調和設備 |
JP5902053B2 (ja) * | 2012-06-28 | 2016-04-13 | 株式会社日立製作所 | 冷却システム及び冷却方法 |
JP6324657B2 (ja) * | 2012-08-20 | 2018-05-16 | 高砂熱学工業株式会社 | 食品用冷却システム |
US20140298834A1 (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | William A. Gast, Jr. | Method and system for hybrid cooling systems |
CN204513625U (zh) * | 2014-12-22 | 2015-07-29 | 丛旭日 | 一种冷却塔式热力再生溶液除湿机组 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5170635A (en) * | 1990-05-21 | 1992-12-15 | Honeywell Inc. | Defrost for air handling system utilizing direct expansion cooling |
CN1542387A (zh) * | 2003-11-06 | 2004-11-03 | 上海交通大学 | 基于固体吸附制冷机的微型冷热电三联供系统 |
JP4652371B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2011-03-16 | 株式会社Nttファシリティーズ | 空気調和システム及びその運転方法 |
CN101144632A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-03-19 | 上海交通大学 | 太阳能与建筑一体化复合能量系统 |
CN103912943A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-09 | 成信绿集成股份有限公司 | 一种温湿度独立控制及免费冷热湿的系统及方法 |
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