CN202303828U - 中央空调的水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中央空调的水循环系统，包括：冷却水循环系统和冷冻水循环系统；以及冷水机组，具有与冷却水循环系统连通的冷却水入口(13)和冷却水出口(15)、及与冷冻水循环系统连通的冷冻水入口(16)和冷冻水出口(18)，冷冻水入口(16)和冷却水出口(15)在所冷水机组的同一侧，并且冷冻水出口(18)和冷却水入口(13)在冷水机组的同一侧。以避免冷水机组能效下降。

Description

中央空调的水循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种中央空调的水循环系统。

背景技术

随着时代的进步和社会的发展，能源供应日益紧张；人类充分认识到环保节能的重要性。在提倡低碳生活的时代，利用各项新技术的磁悬浮中央空调应运而生。对于大型商业用户，会设置多台中央空调共同运行，耗能巨大，因此如何在多台中央空调水系统进行合理优化改善整体能效就格外关键。

中央空调的水路循环系统包括：冷却水循环系统和冷冻水循环系统；及冷水机组。冷水机组具有：与冷却水循环系统连通的冷却水入口和冷却水出口；与冷冻水循环系统连通的冷冻水入口和冷冻水出口。其中，冷却水入口对应于冷水机组中冷凝器的水管进水管口，冷却水出口对应于冷水机组中冷凝器的水管出水管口，冷冻水入口对应于冷水机组中蒸发器的水管进水管口，冷动水出口对应于冷水机组中蒸发器的水管出水管口。进一步，冷水机组还具有与蒸发器和冷凝器连通形成制冷循环回路的压缩机。

图1示出了中央空调的传统水路循环系统中，冷水机组的冷冻水入口和冷却水入口在冷水机组的同一侧，以及冷冻水出口和冷却水出口在冷水机组的同一侧。换而言之，在传统的水路循环系统中，冷凝器进水与蒸发器进水在同侧，冷凝器出水与蒸发器出水在同侧。

具体地，如图1示出的，冷水机组中的一组换热器具有蒸发器12和冷凝器14，其中蒸发器12具有从首端穿入末端穿出的水管，该水管的进水管口形成冷水机组的冷冻水入口16，该水管的出水管口形成冷水机组的冷冻水出口18；相似地，冷凝器14具有从首端穿入末端穿出的水管，并且水管的进水管口形成冷水机组的冷却水入口13，水管的出水管口形成冷水机组的冷却水出口15。显然，冷冻水入口16和冷却水入口13在冷水机组的同一侧，冷冻水出口18和冷却水出口15在冷水机组的同一侧。

图1示出的方案存在高压差的极限情况：按照国标工况冷却进水30℃，冷却出水35℃，冷冻进水12℃，冷冻出水7℃，冷水机组中的制冷循环采用R134a环保冷媒，考虑水侧和冷媒侧2℃的传热温差，其冷凝温度为37℃，则对应冷凝压力为836kpa，蒸发温度为5℃，则对应蒸发压力为248kpa，从而压缩机工作压差为(836-248)＝588Kpa。根据压缩机的性质：当工况稳定时可以得出系统冷媒循环量Q一定，压缩机工作压差h增大必然导致压缩机功率p急剧增加，造成冷水机组能效下降。显然，如此高的压缩机工作压差(588Kpa)使得机组能效极大地下降。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种中央空调的水循环系统，以避免冷水机组能效下降。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种中央空调的水循环系统，包括：冷却水循环系统和冷冻水循环系统；以及冷水机组，具有与冷却水循环系统连通的冷却水入口和冷却水出口、及与冷冻水循环系统连通的冷冻水入口和冷冻水出口，冷冻水入口和冷却水出口在冷水机组的同一侧，并且冷冻水出口和冷却水入口在冷水机组的同一侧。

优选地，冷水机组具有一组换热器，这一组换热器具有一个蒸发器和一个冷凝器，蒸发器和冷凝器各自具有从首端穿入末端穿出的水管，蒸发器中水管的进水管口构成冷冻水入口，蒸发器中水管的出水管口构成冷冻水出口，冷凝器中水管的进水管口构成冷却水入口，冷凝器中水管的出水管口构成冷却水出口。

优选地，冷水机组具有至少两组换热器，每组换热器有一个蒸发器和一个冷凝器，每个蒸发器和冷凝器各自具有从首端穿入末端穿出的水管，所有冷凝器中的水管依次串联并形成与冷凝器中冷媒热交换的冷却水路，冷却水路的首端冷凝器中的水管进水管口构成冷却水入口，冷却水路的末端冷凝器中的水管出水管口构成冷却水出口，所有蒸发器中的水管依次串联并形成与蒸发器中冷媒热交换的冷冻水路，冷冻水路的首端蒸发器中的水管进水管口构成冷冻水入口，冷冻水路的末端蒸发器中的水管出水管口构成冷冻水出口。

优选地，冷水机组具有第一、第二共两组换热器，每组换热器具有一个蒸发器和一个冷凝器，其中每个蒸发器和冷凝器各自具有从同一侧穿入并穿出的水管，并且每个蒸发器和冷凝器中水管的出水管口在进水管口的上方，第一组换热器的蒸发器中水管的出水管口、与第二组换热器的蒸发器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器的蒸发器中水管的进水管口构成冷冻水入口，第一组换热器的蒸发器中水管的出水管口构成冷冻水出口，第一组换热器的冷凝器中水管的出水管口、与第二组换热器的冷凝器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器的冷凝器中水管的进水管口构成冷却水入口，第一组换热器的冷凝器中水管的出水管口构成冷却水出口。

优选地，冷水机组还具有：与每组换热器中的蒸发器和冷凝器连通形成制冷循环回路的压缩机，其中压缩机为螺杆式压缩机。

优选地，冷冻水循环系统包括串联在一起的冷冻水泵和风机盘管，冷却水循环系统包括串联在一起的冷却水泵和冷却塔。

优选地，冷冻水入口和冷却水出口同在冷水机组的一侧，并且冷冻水出口和冷却水入口同在冷水机组的另一侧。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型中央空调的水循环系统采用串联逆流方式，使得冷水机组的冷冻水入口与冷却水出口在冷水机组的同侧，以及冷冻水出口与冷却水入口在冷水机组的同侧，这样压缩机的工作压差处于平衡状态，各个压缩机运行功率基本相同，从而比现有技术降低功率消耗，提高机组能效。

附图说明

图1是现有技术的中央空调的水循环系统中，冷水机组中冷冻水入口和冷却水出口在同一侧、以及冷水机组中冷动水出口和冷却水入口在同一侧的示意图；

图2是本实用新型的中央空调的水循环系统中，冷水机组的冷冻水入口和冷却水出口在同一侧、以及冷却水入口和冷冻水出口在同一侧的实施例1；

图3是本实用新型的中央空调的水循环系统中，冷水机组的冷冻水入口和冷却水出口在同一侧、以及冷却水入口和冷冻水出口在同一侧的实施例2；

图4是本实用新型的中央空调的水循环系统中，冷水机组的冷冻水入口和冷却水出口在同一侧、以及冷却水入口和冷冻水出口在同一侧的实施例3。

具体实施方式

以下参见附图描述本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的中央空调的水循环系统包括：冷却水循环系统、冷冻水循环系统、及与冷冻水循环系统和冷却水循环系统连通的冷水机组。其中，冷冻水循环系统包括串联在一起的冷冻水泵和风机盘管，冷却水循环系统包括串联在一起的冷却水泵和冷却塔，冷水机组具有压缩机、以及与压缩机串联构成制冷循环回路的蒸发器和冷凝器。进一步，蒸发器中设有供冷冻水流通的水管，该水管与冷冻水循环系统连通，该水管的进水管口构成冷水机组的冷冻水入口，该水管的出水管口构成冷水机组的冷冻水出口，就是通过该冷冻水入口和冷冻水出口，冷水机组与冷冻水循环系统连通；相似地，冷凝器中设有供冷却水流通的水管，该水管与冷却水循环系统连通，水管的进水管口构成冷水机组的冷却水入口，水管的出水管口构成冷水机组的冷却水出口，就是通过该冷却水入口和冷却水出口，冷水机组与冷却水循环系统连通。图2-4示出了本实用新型的中央空调的水循环系统中，冷水机组的冷冻水入口和冷却水出口在同一侧、以及冷却水入口和冷冻水出口在同一侧的不同实施例。换而言之，在所有示出的实施例中，冷凝器进水与蒸发器进水在同侧，冷凝器出水与蒸发器出水在同侧。

参见图2示出的实施例1，冷水机组具有一组换热器1，这一组换热器1具有一个蒸发器12和一个冷凝器14，蒸发器12和冷凝器14各自具有从首端穿入末端穿出的水管，蒸发器12中水管的进水管口构成冷冻水入口16，蒸发器12中水管的出水管口构成冷冻水出口18，冷凝器14中水管的进水管口构成冷却水入口13，冷凝器14中水管的出水管口构成冷却水出口15。此实施例中，冷冻水入口16和冷却水出口15同在冷水机组的一侧、以及冷却水入口13和冷冻水出口18同在冷水机组的另一侧。

参见图3示出的实施例2，冷水机组具有至少两组换热器(图3中示出的是具有四换热器2、3、2’、3’的情形)，每组换热器有一个蒸发器12和一个冷凝器14，每个蒸发器和冷凝器各自具有从首端穿入末端穿出的水管。其中，所有蒸发器中的水管依次串联，并形成与蒸发器中冷媒热交换的冷冻水路，该冷冻水路的首端蒸发器(图3中左上角处的蒸发器12)中的水管进水管口构成冷冻水入口16，该冷冻水路的末端蒸发器(图3中左下角处的蒸发器12)中的水管出水管口构成冷冻水出口18。进一步，该实施例中，所有冷凝器中的水管依次串联，并形成与述冷凝器中冷媒热交换的冷却水路，该冷却水路的首端冷凝器(图3中左下角处的冷凝器12)中的水管进水管口构成冷却水入口13，该冷却水路的末端冷凝器(图3中左上角处的冷凝器12)中的水管出水管口构成冷却水出口15。此实施例中，冷冻水入口16和冷却水出口15在冷水机组的同一侧，冷却水入口13和冷冻水出口18也在冷水机组的同一侧。

参见图4示出的实施例3，冷水机组具有第一组换热器4、第二组换热器5共两组，每组换热器具有一个蒸发器12和一个冷凝器14，其中每个蒸发器具有从同一侧穿入并穿出的水管，并且水管的出水管口在进水管口的上方；相似地，每个冷凝器具有从同一侧穿入并穿出的水管，并且水管的出水管口在进水管口的上方。从图4可看出，第一组换热器4的蒸发器中水管的出水管口、与第二组换热器5的蒸发器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器4的蒸发器中水管的进水管口构成冷冻水入口16，第一组换热器4的蒸发器中水管的出水管口构成冷冻水出口18；第一组换热器4的冷凝器中水管的出水管口、与第二组换热器5的冷凝器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器4的冷凝器中水管的进水管口构成冷却水入口13，第一组换热器4的冷凝器中水管的出水管口构成冷却水出口15。此实施例中，冷冻水入口16和冷却水出口15在冷水机组的同一侧，冷却水入口13和冷冻水出口18也在冷水机组的同一侧。

进一步优选地，本发明中冷水机组中的压缩机为螺杆式压缩机，并结合图3进一步说明本发明的技术效果。图3中以换热器组3和3’作为第一机组，以换热器组2和2’作为第二机组，按照国标工况：第一机组的冷却进水为30℃，冷却出水为32.5℃，冷冻进水为9.5℃，冷冻出水为7℃，考虑相同的传热温差2℃，其冷凝温度为34.5℃，则对应冷凝压力为798kpa，其蒸发温度为5℃，则对应蒸发压力为248kpa，因此螺杆式压缩机的工作压差为(798-248)＝550kpa。第二机组中冷却进水为32.5℃，冷却出水为35℃，冷冻进水为12℃，冷冻出水为9.5℃，根据以上假设，可以得到螺杆式压缩机工作冷凝温度为37℃，冷凝压力为836kpa，蒸发温度为7.5℃，蒸发压力280kpa，其工作压差为(836-280)＝556kpa，根据螺杆式压缩机性质可知：当工况稳定时可以得出系统冷媒循环量Q一定，压差h增大必然导致压缩机叶轮转速v增加，叶轮转速增加导致压缩机功率p急剧增加，造成冷水机组能效下降。本发明中压缩机的工作压差(550kpa、556kpa)均小于传统方式压差(588Kpa)，因此可以有效降低机组功率，提高能效。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种中央空调的水循环系统，包括：

冷却水循环系统、和冷冻水循环系统；以及

冷水机组，具有与所述冷却水循环系统连通的冷却水入口(13)和冷却水出口(15)、及与所述冷冻水循环系统连通的冷冻水入口(16)和冷冻水出口(18)，

其特征在于，所述冷冻水入口(16)和冷却水出口(15)在所述冷水机组的同一侧，并且所述冷冻水出口(18)和冷却水入口(13)在所述冷水机组的同一侧。

2.根据权利要求1所述的中央空调的水循环系统，其特征在于，

所述冷水机组具有一组换热器(1)，这一组换热器(1)具有一个蒸发器(12)和一个冷凝器(14)，所述蒸发器(12)和冷凝器(14)各自具有从首端穿入末端穿出的水管，

其中，所述蒸发器(12)中水管的进水管口构成所述冷冻水入口(16)，所述蒸发器中水管的出水管口构成所述冷冻水出口(18)，所述冷凝器中水管的进水管口构成所述冷却水入口(13)，所述冷凝器中水管的出水管口构成所述冷却水出口(15)。

3.根据权利要求1所述的中央空调的水循环系统，其特征在于，

所述冷水机组具有至少两组换热器(2、3、2’、3’)，每组换热器有一个蒸发器(12)和一个冷凝器(14)，每个蒸发器和冷凝器各自具有从首端穿入末端穿出的水管，

所有冷凝器中的水管依次串联，并形成与所述冷凝器中冷媒热交换的冷却水路，所述冷却水路的首端冷凝器中的水管进水管口构成所述冷却水入口(13)，所述冷却水路的末端冷凝器中的水管出水管口构成所述冷却水出口(15)，

所有蒸发器中的水管依次串联，并形成与所述蒸发器中冷媒热交换的冷冻水路，所述冷冻水路的首端蒸发器中的水管进水管口构成所述冷冻水入口(16)，所述冷冻水路的末端蒸发器中的水管出水管口构成所述冷冻水出口(18)。

4.根据权利要求1所述的中央空调的水循环系统，其特征在于，

所述冷水机组具有第一、第二共两组换热器(4、5)，每组换热器具有一个蒸发器(12)和一个冷凝器(14)，其中每个蒸发器和冷凝器各自具有从同一侧穿入并穿出的水管，并且每个蒸发器和冷凝器中水管的出水管口在进水管口的上方，

第一组换热器(4)的蒸发器中水管的出水管口、与第二组换热器(5)的蒸发器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器(4)的蒸发器中水管的进水管口构成所述冷冻水入口(16)，第一组换热器(4)的蒸发器中水管的出水管口构成所述冷冻水出口(18)，

第一组换热器(4)的冷凝器中水管的出水管口、与第二组换热器(5)的冷凝器中水管的进水管口连通，并且第一组换热器(4)的冷凝器中水管的进水管口构成所述冷却水入口(13)，第一组换热器(4)的冷凝器中水管的出水管口构成所述冷却水出口(15)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的中央空调的水循环系统，

其特征在于，所述冷水机组还具有：与每组换热器中的蒸发器(12)和冷凝器(14)连通形成制冷循环回路的压缩机，其中所述压缩机为螺杆式压缩机。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的中央空调的水循环系统，

其特征在于，所述冷冻水循环系统包括串联在一起的冷冻水泵和风机盘管，所述冷却水循环系统包括串联在一起的冷却水泵和冷却塔。

7.根据权利要求1所述的中央空调的水循环系统，

其特征在于，所述冷冻水入口(16)和冷却水出口(15)同在所述冷水机组的一侧，并且所述冷冻水出口(18)和冷却水入口(13)同在所述冷水机组的另一侧。

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