CN115289868A - 一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台 - Google Patents
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Abstract
一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，包括室外平台、平台外循环系统以及平台内循环系统；室外平台包括外壳以及安装在外壳内的换热填料，外壳上设有风机和风口，外壳底部设有与外壳内腔连通的积液池；平台外循环系统包括第一进液管、第二进液管以及回液管，回液管的一端连接有第一回液支管和第二回液支管，第一进液管和第二进液管上分别设有第一供液阀和第二供液阀，第一回液支管和第二回液支管上分别设有第一回液阀和第二回液阀；平台内循环系统包括水泵、送液管和回液管；本发明通过室外平台、平台外循环系统以及平台内循环系统的搭配使用，可以达到冬夏季两季不同溶液、不同流量的换热，从而实现室外平台在冬夏季节都能高效运行的目的。
Description
技术领域
本发明涉及暖通空调领域，特别是一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台。
背景技术
目前，国内暖通空调领域所使用的冷却塔仅用于夏季制冷系统中，在夏季制冷运行工况下将冷凝水中的热量释放到空气中，从而降低冷凝水温度，进一步吸收制冷主机冷凝器内制冷剂热量，完成制冷主机的制冷循环。当系统处于冬季供暖工况时，大部分空调系统热源采用燃烧各类化石能源如天燃气、石油等的锅炉来进行系统供暖，冷却塔不起散热作用从而闲置。
目前在一种新的空调系统中，采用低温水源热泵主机搭配冷却塔使用作为空调系统的冷热源，夏季利用冷却塔作为散热设备为水源热泵提供冷量，冬季利用冷却塔作为吸热设备为水源热泵提供热量，实现了设备利用的最大化，同时也提高了设备利用率、降低了系统初投资。由于冷却塔在冬季使用过程中起到了为水源热泵提供热源的作用，因此国内将此类系统称为热源塔热泵空调系统。同时，也有其他厂家及设备供应商在推广系统的过程中将之称为空能塔热泵空调系统或能源塔热泵空调系统等。该系统在使用过程中，冷却塔在夏季向室外空气散热、冬季从室外空气吸热，在不同的季节、不同的工况下所起的作用也不同，冷却塔的工作状态也相应地发生改变。
在夏季，冷却塔中冷凝水与室外空气接触，由于冷凝水温度一般为35℃至37℃，在与室外空气接触过程中，该温度会高于室外空气的湿球温度或高于室外空气的干球温度，从而冷凝水会与室外空气发生热质交换，一部分热量以热交换的方式散发出去，另一部分热量以冷凝水蒸发的方式散发出去，在换热过程中，冷凝水的温度逐渐降低，从而达到降温目的。在冬季，冷却塔中低温防冻液与室外空气接触，由于防冻液温度一般为0℃至-10℃，在与室外空气接触过程中，该温度会低于室外空气的干球温度或露点温度，从而防冻液会与室外空气发生热质交换，一部分热量以热交换的方式进入到防冻液内，另一部分热量会以空气中水蒸汽冷凝释放潜热的方式进入到防冻液内，在换热过程中，防冻液的温度逐渐上升，从而达到升温目的。
但在上述换热过程中，由于夏季与冬季所需要交换的热量不同，同时由于冷却塔工作状态的不同，进入到冷却塔内的冷凝水与防冻液流量也不同(防冻液流量一般为冷凝水流量的50～60％)，导致了一定的问题。目前一般是利用夏季冷凝水流量来进行冷却塔的选型，而夏季冷凝水流量远大于冬季防冻液流量，因此造成了冬季防冻液在冷却塔内分配不均、防冻液温度上升幅度较小、换热效果恶化、换热量下降等问题，进一步导致了低温水源热泵主机在冬季制热效率的降低，从而降低了整个冬季供暖效率。而如果根据冬季防冻液流量来进行冷却塔的选型，则又会造成夏季冷凝水不足、降低夏季散热效率等问题。
分析以上原因，主要是由于在室外循环系统中，低温水源热泵主机与冷却塔的连接方式为单一型，冬夏季节都是采用同一冷却塔来进行吸热和散热，运行工况不能调节，从而导致系统只能偏向于某一种最优工况而不能达到全年冬夏季节运行工况最优。因此，需要设计一种可以调节室外运行工况、冬夏季节换热能效皆优的系统，以达到更好地发挥该空调系统的优点，从而促进该系统在我国长江中下游地区夏热冬冷气候区的应用和推广。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，以解决现有热源塔热泵空调系统中由于冬夏季节换热特性的不同引起室外冷却塔内水流量发生变化，从而导致的冷却塔换热效率降低的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，由室外平台、平台外循环系统以及平台内循环系统组成：
所述室外平台包括外壳以及安装在所述外壳内的换热填料，外壳上端设有风机，外壳的侧壁上设有风口，外壳底部设有与外壳内腔连通的积液池；
所述平台外循环系统包括第一进液管、第二进液管以及回液管，所述第一进液管的一端连接在外壳侧壁上，第一进液管的另一端与水源热泵主机的冷凝器出口连接，所述第二进液管的一端与水源热泵主机的蒸发器出口连接，所述回液管的一端连接有第一回液支管和第二回液支管，所述第一回液支管和第二回液支管的分别连接在水源热泵主机的蒸发器出口端和水源热泵主机的冷凝器出口端，回液管和第二进液管的另一端均与积液池连通，第一进液管和第二进液管上分别设有第一供液阀和第二供液阀，第一回液支管和第二回液支管上分别设有第一回液阀和第二回液阀；
所述平台内循环系统包括水泵、送液管以及回流管，所述水泵的进液端通过送液管与积液池连通，所述回流管的一端连接在水泵的出液端，回流管的另一端固定在外壳侧壁上。
上述发明内容中，进一步的，所述室外平台还包括固定在外壳内腔中并位于换热填料和风机之间的集分水器，第一进液管和回水管连接在所述集分水器上。
上述发明内容中，进一步的，所述集分水器上等间距设置有多个喷头，所述喷头的喷淋方向向上或向下设置。
上述发明内容中，进一步的，所述风口设于外壳四周的侧壁上，且每一个风口上均设有导风板。
上述发明内容中，进一步的，所述导风板与换热填料的安装高度相同。
上述发明内容中，进一步的，所述回液管和第二进液管的另一端分别安装在积液池的底部和积液池的侧壁上。
上述发明内容中，进一步的，所述水泵单位时间内的抽液量与冷凝器出口单位时间内的流量相同。
上述发明内容中，进一步的，所述积液池的容量大于水泵正常工作五分钟的抽液量。
上述发明内容中，进一步的，所述回流管上设有截止阀。
上述发明内容中，进一步的，所述外壳上端设有风筒，风机通过所述风筒安装在外壳上端。
本发明的有益效果是：首先本发，发明将室外平台、平台外循环系统、平台内循环系统结合在一起，通过室外平台与平台外循环系统、平台内循环系统的相互配合使用，可以调节进入室外平台的水流量，达到室外平台换热效率最高的目的，解决了由于室外平台在冬夏季节由于水量不平衡而导致的换热效率降低的问题。
其次，本发明安装方便，结构紧凑，集成率高，适用范围广，可广泛使用在各种需要制冷、供热的场所；平台利用率高，换热效率高，综合经济指标较高，可根据室外环境的不同及外界气候情况的不同切换获取换热方式从而达到平台换热效率的最大化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1.1-外壳，1.2-换热填料，1.3-风机，1.4-风口，1.5-积液池，1.6-集分水器，1.7-喷头，1.8-导风板，1.9-风筒，2.1-第一进液管，2.2-第二进液管，2.3-回液管，2.31-第一回液支管，2.32-第二回液支管，2.4-第一供液阀，2.5-第二供液阀，2.6-第一回液阀，2.7-第二回液阀，3.1-水泵，3.2-送液管，3.3-回流管，3.4-截止阀，4-水源热泵主机，4.1-冷凝器，4.2-蒸发器。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例：
一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，由室外平台、平台外循环系统以及平台内循环系统组成：
所述室外平台包括外壳1.1以及安装在所述外壳1.1内的换热填料1.2，外壳1上端设有风机1.3，外壳1.1的侧壁上设有风口1.4，外壳1.1底部设有与外壳1.1内腔连通的积液池1.5；
所述平台外循环系统包括第一进液管2.1、第二进液管2.2以及回液管2.3，所述第一进液管2.1的一端连接在外壳1.1侧壁上，第一进液管2.1的另一端与水源热泵主机4的冷凝器4.1出口连接，所述第二进液管2.2的一端与水源热泵主机4的蒸发器4.2出口连接，所述回液管2.3的一端连接有第一回液支管2.31和第二回液支管2.32，所述第一回液支管2.31和第二回液支管2.32的分别连接在水源热泵主机4的蒸发器4.2出口端和水源热泵主机4的冷凝器4.1出口端，回液管2.3和第二进液管2.2的另一端均与积液池1.5连通，具体的，回液管2.3和第二进液管2.2的另一端分别安装在积液池1.5的底部和积液池1.5的侧壁上，第一进液管2.1和第二进液管2.2上分别设有第一供液阀2.4和第二供液阀2.5，第一回液支管2.31和第二回液支管2.32上分别设有第一回液阀2.6和第二回液阀2.7；
所述平台内循环系统包括水泵3.1、送液管3.2以及回流管3.3，所述水泵3.1的进液端通过送液管3.2与积液池1.5连通，所述回流管3.3的一端连接在水泵3.1的出液端，回流管3.3的另一端固定在外壳1.1侧壁上，回流管3.3上还设有截止阀3.4。
具体的，本发明在工作过程中分为两种工况，两种工况分别为夏季和冬季工况，当水源热泵主机4处于夏季工况时，控制本发明的第一供液阀2.4和第二回液阀2.7打开，第二供液阀2.5和第一回液阀2.6关闭，水源热泵主机4的冷凝器4.1的冷凝水通过第一进液管2.1流到外壳1.1并在重力的作用下落到换热填料1.2上，室外空气在风机1.3的作用下通过风口1.4进入外壳1.1内部并与换热填料1.2上的冷凝水相互作用，室外空气与冷凝水发生热质交换并带走冷凝水的热量，最后发生热传递后的热空气继续在风机1.3的作用下排出到大气，最终起到对冷凝水降温的效果，降温后的冷凝水流入到积液池1.5中并通过回液管2.3和第二回液支管2.32回流到水源热泵主机4的冷凝器4.1中继续参与热循环。
更具体的，当水源热泵主机4处于冬季工况时，控制本发明的第一供液阀2.4和第二回液阀2.7关闭，第二供液阀2.5和第一回液阀2.6打开，截止阀3.4打开，水源热泵主机4的蒸发器4.2内的防冻液通过第二进液管2.2流入到积液池1.5中，水泵3.1通过送液管3.2和回流管3.3将积液池1.5中的防冻液送入外壳1.1中，同理，防冻液在重力的作用下落到换热填料1.2上，室外空气同样在风机1.3的作用下通过风口1.4进入外壳1.1内部并与换热填料1.2上的防冻液相互作用并发生热质交换，防冻液吸收室外空气的显热与潜热，防冻液温度升高，热交换后的空气再在风机1.3的作用下排入大气，升温后的防冻液则落入到积液池1.5中，积液池1.5中一部分防冻液通过回液管2.3和第一回液支管2.31回流循环到水源热泵主机4的蒸发器4.2中，一部分防冻液继续通过水泵3.1循环到室外平台内进行热质交换。
需要对以上实施例说明的是，在夏季，由于第一进液管2.1内流动的冷凝水流量大，可以直接送入室外平台内部进行换热，而到了冬季，第二进液管2.2内流动的防冻液流量小，如果仍直接送入室外平台则会发生水流不匀、换热比例小的问题。因此本发明通过在冬季通过水泵3.1进行室外平台的换热，将防冻液直接在积液池1.5内循环，从而不进入到室外平台，达到高效换热的目的。
上述实施例中，作为一个优选的实施例，室外平台还包括固定在外壳1.1内腔中并位于换热填料1.2和风机1.3之间的集分水器1.6，第一进液管2.1和回水管3.3连接在所述集分水器1.6上，集分水器1.6上还等间距设置有多个喷头1.7，喷头1.7的喷淋方向向上或向下设置，当冷却液或防冻液进入到外壳1.1后，可以通过集分水器1.6以及喷头1.7对冷却液和防冻液进行喷洒，从而使落到换热填料1.2的液体更为均匀，加强本发明的换热效果。
上述实施例中，作为一个优选的实施例，所述风口1.4设于外壳1.1四周的侧壁上，且每一个风口1.4上均设有导风板1.8，导风板1.8与换热填料1.2的安装高度相同，通过上述设置，可以加大进入外壳1.1的进风量以及加强进风效果，进一步加强本发明的换热效果。
上述实施例中，作为一个优选的实施例，所述水泵3.1单位时间内的抽液量与冷凝器4.1出口单位时间内的流量相同，从而使防冻液换热时的流量与夏天冷凝水换热时的流量相同，能使冬天防冻液的换热效率基本与夏天冷凝水的换热效率相同，加强防冻液热交换效果。
上述实施例中，作为一个优选的实施例，所述积液池1.5的容量大于水泵3.1正常工作五分钟的抽液量，防止因积液池1.5液体不足而导致水泵3.1空转而损坏水泵3.1。
上述实施例中，作为一个优选的实施例，所述外壳1.1上端设有风筒1.9，风机1.3通过所述风筒1.9安装在外壳1.1上端，通过设置风筒1.9加强风机1.3的抽风效率，进而能加强平台的换热效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，由室外平台、平台外循环系统以及平台内循环系统组成：
所述室外平台包括外壳以及安装在所述外壳内的换热填料，外壳上端设有风机，外壳的侧壁上设有风口，外壳底部设有与外壳内腔连通的积液池；
所述平台外循环系统包括第一进液管、第二进液管以及回液管，所述第一进液管的一端连接在外壳侧壁上，第一进液管的另一端与水源热泵主机的冷凝器出口连接，所述第二进液管的一端与水源热泵主机的蒸发器出口连接，所述回液管的一端连接有第一回液支管和第二回液支管，所述第一回液支管和第二回液支管的分别连接在水源热泵主机的蒸发器出口端和水源热泵主机的冷凝器出口端，回液管和第二进液管的另一端均与积液池连通，第一进液管和第二进液管上分别设有第一供液阀和第二供液阀，第一回液支管和第二回液支管上分别设有第一回液阀和第二回液阀；
所述平台内循环系统包括水泵、送液管以及回流管，所述水泵的进液端通过送液管与积液池连通，所述回流管的一端连接在水泵的出液端，回流管的另一端固定在外壳侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述室外平台还包括固定在外壳内腔中并位于换热填料和风机之间的集分水器，第一进液管和回水管连接在所述集分水器上。
3.根据权利要求2所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述集分水器上等间距设置有多个喷头，所述喷头的喷淋方向向上或向下设置。
4.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述风口设于外壳四周的侧壁上，且每一个风口上均设有导风板。
5.根据权利要求4所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述导风板与换热填料的安装高度相同。
6.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述回液管和第二进液管的另一端分别安装在积液池的底部和积液池的侧壁上。
7.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述水泵单位时间内的抽液量与冷凝器出口单位时间内的流量相同。
8.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述积液池的容量大于水泵正常工作五分钟的抽液量。
9.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述回流管上设有截止阀。
10.根据权利要求1所述的一种适用于冬夏两季的流量调节室外平台，其特征在于，所述外壳上端设有风筒，风机通过所述风筒安装在外壳上端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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