CN1529104A - 地下含水层储能的回风冷却（加热）空调系统 - Google Patents

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Abstract

地下含水层储能的回风冷却(加热)空调系统是一种采用地下水储能对回风进行冷却(加热)的空调系统。主要包括地下水储能系统、回风换热器、制冷机组、新风换热器、回风风机、新风风机、三级新风风量调节器、温度传感器、电动调节阀、压力传感器、三级回风风量调节器以及在空调房间上开的新风口、回风口和排风口。空调房间的回风由回风换热器进行冷却(加热)，室外新风由新风换热器进行冷却(加热)，经冷却(加热)后的回风和新风由三通阀混合在一起，形成送风，补充到空调房间，通过调节新风和回风的比例，可使送风满足空调房间舒适度要求。

Description

地下含水层储能的回风冷却(加热)空调系统
技术领域
本发明涉及的是一种回风冷却(加热)空调系统，特别是一种采用地下水储能对回风进行冷却(加热)的空调系统，属于空调技术领域。
背景技术
目前已有的空调系统，根据使用的空气来源可分为直流式系统、封闭式系统和回风式系统。其中直流式系统使用的空气全部来自室外，利用其热量或冷量后又全部排掉，因而室内空气得到百分之百的交换，该系统卫生条件较好，但耗费能量最多；封闭式系统与直流式系统刚好相反，全部使用室内再循环的空气，虽然节省能量，但卫生条件较差，而回风式系统使用的空气一部分来自室外的新风，另一部分为室内的回风，既满足了卫生条件，又节省能量，是一种较为理想的空调系统。
目前的空调系统，夏季运行时，为了使送风既有一定的送风温差，又能消除室内的余湿，往往在对新风冷却后还要进行再热过程，以使送风具有较强的吸湿能力；而在冬季，为使送风能在满足一定送风温差的同时，又能实现对空调房间的加湿，往往在经过换热器的加热后，在保持其含湿量不变的情况下对其进行再冷却，这样，送风在被空调房间吸收热量后更容易降到露点温度，释出水蒸汽，为房间增加湿度，满足空调的舒适性要求。上述的处理过程中，夏季的再热和冬季的再冷却都与换热器中的处理过程存在冷热抵消的现象，浪费了能量。
地下水储能是一项清洁无污染的新能源的技术，其原理是：冬季，因释放余热而温度降低的水被回灌至地下储存，作为夏季的冷却水使用；夏季的冷却水吸收热量，温度升高后，将其回灌至地下，冬季可将其抽出作为热泵的热源，如此循环使用，不但有效利用了地热能，而且有效的控制了地面沉降。遗憾的是这项新型技术目前在制冷与空调技术领域还未得到充分利用，大部分空调和热泵工程仍然是以消耗电能为主，利用大量的氟里昂等制冷工质，既浪费能源，又对大气层造成了污染。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷和不足，并充分利用地下含水层的储能，本发明提供用地下水储能系统冷却(加热)回风的空调终端系统，本发明主要包括地下水储能系统、回风换热器、制冷机组、新风换热器、回风风机、新风风机、三级新风风量调节器、温度传感器、电动调节阀、压力传感器、三级回风风量调节器以及在空调房间上开的新风口、回风口和排风口。空调房间的回风由回风换热器进行冷却(加热)，室外新风由新风换热器进行冷却(加热)，经冷却(加热)后的回风和新风由三通阀混合在一起，形成送风，补充到空调房间，通过调节新风和回风的比例，可使送风满足空调房间舒适度要求。
夏季，空调送风在空调房间内吸收余热余湿后，一部分从排风口排向外界，另一部分则从回风口排出，经过回风风机后，进入回风换热器，回风换热器的冷媒是地下水储能系统提供的冷水，室外的新风先通过新风风机，然后再经过新风换热器，通过三通阀与被回风换热器冷却的回风混合，形成送风。新风和回风的冷却处理过程中，空气的温度、含湿量及焓值都有明显的降低，混合后形成的送风，其温度和湿度都满足空调房间舒适性要求，送风通过进风口进入空调房间，进行循环。冬季，空调系统的运行路线与夏季完全相同，只是用换热器内加热过程代替了冷却过程。回风换热器的热媒是地下含水层储能系统提供的能量。
本发明还能实现对房间温度、正压和CO2浓度的独立控制：通过置于室内的手动变速开关和置于新风通道上的三级风量调节器控制新风的流量，进而控制空调房内的CO2浓度；用置于室内的温度传感器和置于制冷机组的冷媒管道上的电动三通调节阀可以控制房内的温度；通过室内的压力传感器和置于回风通道上的三级风量调节器可以调节室内压力，避免过高的正压力。
本发明利用地下水储能系统冷却回风，制冷(供热)的最大效能比可以达到20，而且能够实现对房间温度、正压和CO2的独立控制，系统具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的系统结构原理图。
图中：1是排风口，2是回风口，3是回风风机，4是地下水源储能系统，5是回风换热器，6是制冷机组，7是新风换热器，8是新风风机，9是进风口，10是空调房间，11是手动变速开关，12是三级新风风量调节器，13是温度传感器，14是电动三通调节阀，15是压力传感器，16是三级回风风量调节器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。
如图1所示，本发明主要包括：排风口1，回风口2，回风风机3，地下水源储能系统4，回风换热器5，制冷机组6，新风换热器7，新风风机8，进风口9，空调房间10，手动变速开关11，三级新风风量调节器12，温度传感器13，电动三通调节阀14，压力传感器15，三级回风风量调节器16，三通阀17。
新风风机8的进风口与大气相通，出风口与新风换热器7的管程进口相连，新风换热器7的管程出口与三通阀17的进口之一相连，进风口9、出风口1和回风口2均安置在空调房间10的窗上，三通阀17的出口与进风口9相连，回风风机3的进风口通过三级回风风量调节器16与回风口2相连，回风风机3的出风口与回风换热器5的管程进口相连，回风换热器5的壳程出口与地下水储能系统4的供水管路相连，回风换热器5的管程出口与三通阀17的另一进口相连。新风换热器7的壳程入口经过电动三通调节阀14与制冷机组6相连，由制冷机组为其提供冷却水，置于空调房间10内的手动变速开关11与三级新风风量调节器12电连接；置于空调房间10内的温度传感器13与电动三通调节阀14电连接；置于空调房间10内的压力传感器15与三级回风风量调节器16电连接。
夏季，空气在空调房间10内吸收余热余湿后，一部分从排风口1排向外界，另一部分则从回风口2排出，经过回风风机3后，进入回风换热器5，回风换热器5的冷媒是地下水储冷系统4提供的冷水，室外的新风则先通过新风风机8，然后再经过新风换热器7，为新风换热器7提供冷媒的是制冷机组6，被回风换热器5和新风换热器7冷却后的新风和回风在进入空调房间10之前进行混合，回风、新风的冷却过程都属于冷却减湿处理。经过处理后，空气的温度、含湿量及焓值都有明显的降低，混合后形成的送风能满足空调房间10舒适性设计要求，送风通过进风口9进入空调房间10，进行循环。
室内CO2浓度取决于新风风量，当房间内CO2内浓度过高时，可以调节手动变速开关11控制三级新风风量调节器12，调节新风的流量，降低室内CO2浓度。温度控制和压力控制则属于自动调节系统，温度传感器13感受房间内的温度，与设计温度比较后得出温度偏差，根据预先设定的调节规律调节电动三通调节阀14的开度，控制冷媒水的流量，从而调节送风温度，最终可以调节房间的温度保持在设定温度范围之内；为了防止室外空气渗入室内，造成冷量(或热量)的损失，要保持室内一定的正压力，其控制原理与温度的控制类似，压力传感器15测得室内的压力，根据事先设定的调节规律，通过调节三级回风风量调节器16的大小来调节回风风量，来保持室内的正压力。

Claims (1)

1.一种地下含水层储能的回风冷却(加热)空调系统，主要包括，排风口(1)，回风口(2)，回风风机(3)，地下水源储能系统(4)，回风换热器(5)，制冷机组(6)，新风换热器(7)，新风风机(8)，进风口(9)，空调房间(10)，手动变速开关(11)，三级新风风量调节器(12)，温度传感器(13)，电动三通调节阀(14)，压力传感器(15)，三级回风风量调节器(16)，三通阀(17)，其特征在于，进风口(9)、出风口(1)和回风口(2)均安置在空调房间(10)的窗上，三通阀(17)的出口与进风口(9)相连，回风风机(3)的进风口通过三级回风风量调节器(16)与回风口(2)相连，回风风机(3)的出风口与回风换热器(5)的管程进口相连，回风换热器(5)的壳程出口与地下水储能系统(4)的供水管路相连，回风换热器(5)的管程出口与三通阀(17)的另一进口相连，新风换热器(7)的壳程入口经过电动三通调节阀(14)与制冷机组(6)相连，由制冷机组为其提供冷却水，置于空调房间(10)内的手动变速开关(11)与三级新风风量调节器(12)电连接，置于空调房间(10)内的温度传感器(13)与电动三通调节阀(14)电连接，置于空调房间(10)内的压力传感器(15)与三级回风风量调节器(16)电连接。
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