CN1508481A - 无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统及其使用方法，主要是通过在空调系统工程中增设由制冷剂泵及其配套的低压储液桶构成的制冷剂加压配送装置，替换由冷媒水、及其配套的水泵与中间介质热交换设施三者构成的水冷媒配送装置，使得现有技术中由制冷剂和水构成的二次冷量传递过程系统，减少到仅仅由制冷剂本身承担的一次冷量传递过程系统，及其调控使用方法来实现的。它最适合构成高层建筑的无水空调系统。

Description

无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统及其使用方法

本发明涉及高层建筑冷暖空调系统的无水设计方案技术及其使用方法。

目前的高层建筑工程，特别是超高层建筑工程中的冷暖空调系统设计方案，采用水作为冷媒介质对末端设备(例：风机盘管和水冷暖风柜等)传递冷热量是习以为常的技术手段。

这是因为：仅仅依靠空调系统中由压缩机造成的高低压差之力度，难以直接驱动额定的液态制冷剂流量，经过弯弯曲曲的管道，进入几十米、甚至百米以上的超高层建筑中进行房间空调。因此，通过采用与有关空调装置进行热交换过的水及其配套的水泵来完成：将空调系统制取的冷量或热量间接地配送到需要空调的任何高度的楼层房间中去。

这类空调系统的优点在于：热容量较大的液态水传递冷量或热量的效率较高，并且对于房间所需要的末端冷量或热量便于现场调节。其不足之处在于：对水质的要求很高，通常为了减缓在配送冷量或热量的管网中结水垢(影响热传导)，尤其是其中的末端设备，每间隔一、二年就要用药剂疏通一次庞大的由水管网络构成的热交换系统。其次，就是整个的水管网络中的漏水与补漏的工作量不会少。可以想象，由于水在空调冷热量配送系统中的全面介入，现有技术的维护工作量与维护成本都是相当可观的。

本发明之目的：从冷量或热量的配送系统不需要借助于制冷剂以外的包括水在内的任何媒体介质及其配套设施着手，最终从根本上解决上述水介入的问题，

图示意了本发明一个实施例的原理。

X：制冷剂加压配送装置；B：制冷剂泵；D：低压储液桶；H：气压平衡管；U：四阀组；Y：二阀组；P1：制冷回气阀；P2：制热回气阀；P3：制热排气阀；P4：制冷排气阀P5：制冷气压平衡阀；P6：制冷供液阀；P7：制热旁路阀；P8：制冷配液阀；Q1：制冷工况时制冷剂的流向(实线箭头的方向)；Q2：制热工况时制冷剂的流向(虚线箭头的方向)；1：房间换热器；2：房间风机；3：压缩机；4：机组风机；5：机组换热器；6：节流阀；7：干燥过滤器；8：出液管接口；9：进液管接口；10：气体压力平衡管接口。

这里，首先需要说明：现有的空调系统在实施制冷工况时，通常采用由水、水泵和中间介质热交换器三者构成的介质水配送装置，经过二次冷量传递后才能将冷气输送到需要制冷空调的高层房间中。在空调实施制热工况时，也就便依靠现成的介质水配送装置进行二次热量传递后才将热气送达目的地。--制冷时依靠水的介入，如果制热时不再依靠水的介入，在此现有技术中反而会造成更大的麻烦。

本发明实施制冷空调时，只有借助制冷系统内部的制冷剂泵〖B〗及其与之配套的低压储液桶〖D〗，就可将由制冷剂和水构成的二次冷量传递过程系统减少到只由制冷剂承担的一次冷量传递过程系统(取消水的介入)。

--这时，如果不把房间换热器〖1〗(此时正作为蒸发器使用)中制冷剂吸热气化后的末端与制冷剂加压配送装置〖X〗中的低压储液桶〖D〗用气压平衡管〖H〗接通，那么，制冷剂泵〖B〗是不可能将低压液态制冷剂泵送到高层的房间换热器〖1〗中。此时，为了使得在低压储液桶〖D〗中等待泵送的液态制冷剂，不会发生吸热气化并被压缩机〖3〗吸走的情况，因此，低压储液桶〖D〗必需外包绝热材料来阻止外部的热量进入。此时的机组换热器〖5〗正作为冷凝器使用。

本发明实施制热空调时，比重很小的高压高温气态制冷剂，仅仅依靠空调系统中压缩机〖3〗形成的高低压力差的驱动，就能够被送往高层的房间换热器〖1〗(此时正作为冷凝器使用)中。此时的机组换热器〖5〗正作为蒸发器使用。因此在制热空调时，本发明是不需要上述的由制冷剂泵〖B〗及其与之配套的低压储液桶〖D〗的协助工作，并且在技术和操作方法上很容易处理。

本发明是这样实现的：

空调系统中至少包括：房间换热器〖1〗、压缩机〖3〗、机组换热器〖5〗和节流器〖6〗四大制冷基本部件，以及适合于空调工况的制冷剂，

其主要的特征在于：

一.实施制冷空调时：增加了制冷剂加压配送装置〖X〗。

二.实施制热空调时：不增加制冷剂加压配送装置〖X〗。

--适合于空调工况的制冷剂是指F22以及其特性与F22类同的任何制冷剂；制冷剂加压配送装置〖X〗至少包括制冷剂泵〖B〗及其低压储液桶〖D〗，其中的后二者是外包绝热材料的；低压储液桶〖D〗至少设有出液管接口〖8〗、进液管接口〖9〗和气体压力平衡管接口〖10〗。

实施制冷或制热空调时的方法，即：主要是通过对包括四阀组〖U〗和二阀组〖Y〗在内的诸阀的调控使用方法：

实施制冷空调时：关闭制热回气阀〖P2〗、制热排气阀〖P3〗和制热旁路阀〖P7〗，打开其它所有的阀〖P1〗、〖P4〗、〖P5〗、〖P6〗、和〖P8〗，并且，开启制冷剂泵〖B〗。此时，制冷剂的流向(实线箭头方向)〖Q1〗将指明它的途径。不难发现，空调系统中的制冷剂加压配送装置〖X〗已被起用。

实施制热空调时：打开制热回气阀〖P2〗、制热排气阀〖P3〗和制热旁路阀〖P7〗，关闭其它所有的阀〖P1〗、〖P4〗、〖P5〗、〖P6〗、和〖P8〗，并让制冷剂泵〖B〗也停机。此时，制冷剂的流向(虚线箭头方向)〖Q2〗将指明它的途径。不难发现，空调系统中的制冷剂加压配送装置〖X〗已被停用。

--上述阀中，其中由在压缩机〖3〗吸气管接口和排气管接口处控制制冷剂流向的四只阀正好构成一个功能性四阀组〖U〗，为了简化操作，该四阀组〖U〗可以由一只二位四通电磁阀取代；而在制冷剂泵〖B〗出口处附近由控制制冷剂流向的另二阀构成的一个功能性二阀组〖Y〗，为了简化操作，二阀组〖Y〗同样也可以由一只二位三通电磁阀取代，剩余的单个功能阀也可以由单个电磁阀来取代。

本发明与现有技术比较的特点：

1.由于本发明的空调系统制冷时，引入了泵对液态制冷剂的加压配送装置，在空调系统制热时，不引入泵对液态制冷剂的加压配送装置，为取消了水的介入，彻底解决由于水介入空调系统后所引起的种种问题和隐患创造了条件。

2.由于上述的“1”，又为降低制冷空调系统的整体工程成本，降低日常维护成本，以及提高空调的工作效率又创造了条件。--因为实现了：将现有技术中由制冷剂和水构成的二次冷量传递过程系统，减少到本发明中仅仅由制冷剂本身承担的一次冷量传递过程系统。

Claims (9)

1.一种无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统，它至少含有：机组换热器〖1〗、压缩机〖2〗、房间换热器〖P〗和节流器〖7〗四大制冷基本部件，以及适合于空调工况的制冷剂，

在空调系统的工程结构上：

一.实施制冷空调时：增加了制冷剂加压配送装置〖X〗；

二.实施制热空调时：不增加制冷剂加压配送装置〖X〗。

2.一种如权利要求1所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统，所述的适合于空调工况的制冷剂是指F 22以及其特性与F 22类同的其它任何制冷剂。

3.一种如权利要求1所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统，所述的制冷剂加压配送系统〖X〗至少包括制冷剂泵〖B〗及其低压储液桶〖D〗。

4.一种如权利要求3所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统，所述的制冷剂泵〖B〗是外包绝热材料的。

5.一种如权利要求3所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统，所述的低压储液桶〖D〗是外包绝热材料的。

6.一种如权利要求3或5所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统所述的低压储液桶〖D〗至少设有出液管接口〖8〗、进液管接口〖9〗和气体压力平衡管接口〖10〗。

7.一种无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统权项1的使用方法，即通过阀门控制适合于空调工况之制冷剂流向的方法：

一.实施制冷空调时，在阀组〖U〗和阀组〖Y〗中：

关闭制热回气阀〖P2〗、制热排气阀〖P3〗和制热旁路阀〖P7〗，打开其它所有的阀〖P1〗、〖P4〗、〖P5〗、〖P6〗、和〖P8〗，并且，启动制冷剂泵〖B〗。

二.实施制热空调时，在阀组〖U〗和阀组〖Y〗中：

打开制热回气阀〖P2〗、制热排气阀〖P3〗和制热旁路阀〖P7〗，关闭其它所有的阀〖P1〗、〖P4〗、〖P5〗、〖P6〗、和〖P8〗，并且让制冷剂泵〖B〗停机。

8.一种如权利要求7所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统的使用方法，所述的阀组〖U〗由一只二位四通电磁阀取代。

9.一种如权利要求7所述的无需水媒体二次传递冷热量的冷暖空调系统的使用方法，所述的阀组〖Y〗由一只二位三通电磁阀取代。