CN202392919U

CN202392919U - 一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置

Info

Publication number: CN202392919U
Application number: CN2011204922927U
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 白延斌; 郝航
Original assignee: Xian Polytechnic University
Current assignee: Xian Polytechnic University
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-12-01

Abstract

本实用新型公开的一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置，由机械制冷高温冷水机组、蒸发冷却高温冷水机组、蒸发冷却组合式新风机组、干式风机盘管以及之间连接的管网组成，干式风机盘管设置在房间内，蒸发冷却组合式新风机组按进风方向包括依次设置的新风口、高温空气冷却器、蒸发冷却器、挡水板和送风机，送风机通过送风风管与干式风机盘管相连接。本实用新型的空调装置，分别配置两台机组作为高温冷源根据气象条件切换使用保证末端高温冷水供水；新风机组开启不同功能段，可以满足不同地区对新风的处理要求；完全实现了温湿度系统独立控制，可适用于中等湿度地区或高湿度地区。

Description

一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，具体涉及一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置。

背景技术

随着温湿度独立控制系统的大力推广与应用，高温冷源问题是温湿度独立控制系统所需解决的问题之一，其冷源温度从原来的7℃提高到16～18℃。目前在干燥地区，由于干空气能含量比较丰富，可以完全利用蒸发冷却式冷水机组制取高温冷水，因蒸发冷却式冷水机组利用的是自然能源—干空气能即室外空气干湿球温度差制取冷水，制取的冷水温度易受气候环境的影响而不稳定，致使蒸发冷却冷水机组只能应用到炎热干燥地区对温湿度要求不高的建筑物，而不能应用到对温湿度要求较高的建筑物和中等湿度以及高湿度地区，受到了领域和区域应用的限制。

在中等湿度和高湿度地区，目前工程上大多采用机械制冷制取高温冷水。常用方法有两种，一种是利用传统机械制冷冷水机组（冷冻水温度7～12℃）制取冷水经过配水来获得满足要求的高温冷水；另一种就是利用机械制冷式高温冷水机组（冷冻水温度16~18℃）。两种机组都可以制取相对稳定的高温冷水，但是前者存在严重的冷热抵消问题，后者虽然相对提高了机组的COP值，但是其能耗依然相比于蒸发冷却冷水机组要高出许多，虽然受到气候限制，不能在整个空调运行期间利用蒸发冷却冷水机组制取满足要求的高温冷水，但可以在部分运行期间制取满足要求的高温冷水，而且有些地区该时间段能够占到相当大的比例。因此，如果在该地区能够充分利用干空气能，发挥蒸发冷却技术的优势并与传统机械制冷相协同，即在室外环境满足要求的情况下利用蒸发冷却技术进行“零费用”供冷；当室外环境不适宜时在机械制冷高温冷水机组的协助下制取高温冷水，要比在整个空调运行期间都利用机械制冷制取高温冷水更加节能。蒸发冷却冷水机组在不同的地区运行时间段不同，若与机械制冷高温冷水机组组成双高温冷水机组，这样机械制冷高温冷水机组可以很好的控制出水温度，为末端的供水提供了保证；另外蒸发冷却冷水机组制取的高温冷水温度介于室外空气的露点温度与湿球温度之间，供给末端的高温冷水不会低于室内空气的露点温度，这样配置的双高温冷水机组可以很好的与干式风机盘管组合运行，不必担心末端结露的问题；再者整个半集中式空调系统中新风机组采用蒸发冷却组合式空气处理机组，若部分地区需要对空气除湿机组另配一台常规机械制冷冷水机组满足要求，若部分地区需要对空气加湿蒸发冷却组合式机组填料段可以满足要求，这样可以很好的实现温湿度独立控制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置，通过开启不同功能段，可以实现温湿度独立控制。

本实用新型所采用的技术方案是，一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置，由机械制冷高温冷水机组、蒸发冷却高温冷水机组、蒸发冷却组合式新风机组、干式风机盘管以及之间连接的管网组成，干式风机盘管设置在房间内，蒸发冷却组合式新风机组按进风方向包括依次设置的新风口、高温空气冷却器、蒸发冷却器、挡水板和送风机，送风机通过送风风管与干式风机盘管相连接，干式风机盘管的进水管道分别与机械制冷高温冷水机组和蒸发冷却高温冷水机组的出水管道相连通，干式风机盘管的出水管道分别与机械制冷高温冷水机组和蒸发冷却高温冷水机组的进水管道相连通，干式风机盘管的出水管道上还分别与高温空气冷却器的进水、出水管道相连通。

本实用新型的特点还在于，

该空调装置还包括机械制冷冷水机组，蒸发冷却组合式新风机组在高温空气冷却器和蒸发冷却器之间还设置有低温空气冷却器，机械制冷冷水机组与低温空气冷却器之间互通有双向管道。

蒸发冷却高温冷水机组采用直接蒸发冷却冷水机组、间接蒸发冷却冷水机组或直接-间接蒸发冷却冷水机组。

干式风机盘管的出水管道与高温空气冷却器的进水、出水相连通的管道上分别设置阀门a和阀门c，阀门a和阀门c之间的干式风机盘管出水管道上设置阀门b，干式风机盘管与蒸发冷却高温冷水机组的进水、出水相连通的管道上分别设置阀门d、阀门e，干式风机盘管与机械制冷高温冷水机组的进水、出水相连通的管道上分别设置阀门f、阀门g。

蒸发冷却器的结构包括从上到下依次设置的喷嘴、填料和水箱，水箱中设置有水泵a，水箱通过管道与水泵a和喷嘴相连通。

本实用新型空调装置的有益效果是：

1）分别配置机械高温冷水机组与蒸发冷却冷水机组实现双高温冷水机组切换供水，气候适宜地区供冷季节多采用蒸发冷却冷水机组供水，机械制冷高温冷水机组只是作为辅助冷源保证在极端不利气象条件末端供水的稳定性，提高了蒸发冷却技术在温湿度独立控制系统中的稳定性。

2）该装置是蒸发冷却与机械制冷技术有效的结合，其中蒸发冷却空调技术占主导地位。系统运行只有少数时间需运行机械制冷高温冷水机组和机械制冷冷水机组，主要以运行蒸发冷却高温冷水机组为主；该系统运行起来有效的减少了机械制冷的开启时间，大大降低系统的运行费用。

3）新风机组另外配置一台小流量机械制冷冷水机组满足部分地区对空气的除湿要求，该水系统与供给末端的水系统分开设置，系统管路简单，且布置灵活，不需要配置低温空气冷却器的地区就不需设置该部分水系统。

4）该装置最大限度的利用蒸发冷却空调技术，新风机组布置填料段，夏季可用于降温；冬季可用来加湿与采暖系统联合使用提高了室内空气品质。

5）通过设置双高温冷水机组、干式风机盘管与常规机械制冷冷水机组结合的半集中式空调系统，使得蒸发冷却技术可以进一步在中等湿度地区以及高湿度地区推广应用，尽量减少机械制冷的开启时间，降低能耗。

附图说明

图1是本实用新型空调装置一种实施例的结构示意图。

图中，1.机械制冷高温冷水机组，2.蒸发冷却高温冷水机组，3.新风口， 4.高温空气冷却器，5.低温空气冷却器，6.喷嘴，7.挡水板，8.送风机，9.送风风管，10.干式风机盘管，11.房间，12.填料，13.水箱，14.水泵a，15.阀门a，16.阀门b，17.阀门c，18.阀门d，19.阀门e，20.阀门f，21.阀门g，22.机械制冷冷水机组，23.水泵b，24.水泵c，25.蒸发冷却组合式新风机组，26.蒸发冷却器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型采用双高温冷水机组的半集中式空调装置的结构如图1所示，由机械制冷高温冷水机组1、蒸发冷却高温冷水机组2、蒸发冷却组合式新风机组25、机械制冷冷水机组22、干式风机盘管10以及之间连接的管网组成。

干式风机盘管10设置在房间内；蒸发冷却组合式新风机组25按进风方向包括依次设置的新风口3、高温空气冷却器4、低温空气冷却器5、蒸发冷却器26、挡水板7和送风机8，送风机8通过送风风管9与干式风机盘管10相连接。蒸发冷却高温冷水机组2可以采用直接蒸发冷却冷水机组、间接蒸发冷却冷水机组或直接-间接蒸发冷却冷水机组。蒸发冷却器26的结构包括从上到下依次设置的喷嘴6、填料12和水箱13，水箱13中设置有水泵a14，水箱13通过管道与水泵a14和喷嘴6相连通。

本实用新型空调装置中，机械制冷冷水机组22可根据是否对空气有除湿要求进行设置，不需要配置低温空气冷却器5的地区就不需设置该部分水系统。

装置中的管网结构为：干式风机盘管10的进水管道分别与机械制冷高温冷水机组1和蒸发冷却高温冷水机组2的出水管道相连通，干式风机盘管10的出水管道分别与机械制冷高温冷水机组1和蒸发冷却高温冷水机组2的进水管道相连通，干式风机盘管10的出水管道上还分别与高温空气冷却器4的进水、出水管道相连通，机械制冷冷水机组22与低温空气冷却器5之间互通有双向管道。干式风机盘管10的出水管道与高温空气冷却器4的进水、出水相连通的管道上分别设置阀门a15和阀门c17，阀门a15和阀门c17之间的干式风机盘管10出水管道上设置阀门b16，干式风机盘管10与蒸发冷却高温冷水机组2的进水、出水相连通的管道上分别设置阀门d18、水泵c24、阀门e19，干式风机盘管10与机械制冷高温冷水机组1的进水、出水相连通的管道上分别设置有阀门f20、水泵b23、阀门g21。

本实用新型空调装置的水系统工作过程：

1、单独运行蒸发冷却高温冷水机组时的水系统流程：

单独运行蒸发冷却高温冷水机组2时，分两种方案运行，第一种方案蒸发冷却组合式新风机组25不预冷新风，此时关闭阀门a15、阀门c17、阀门f20、阀门g21，开启阀门b16、阀门d18、阀门e19；此时蒸发冷却高温冷水机组2制取的高温冷水通过管网供给末端干式风机盘管10，干式风机盘管10的回水通过水泵c24返回蒸发冷却高温冷水机组2，重复循环。第二种方案蒸发冷却组合式新风机组25预冷新风，此时关闭阀门b16、阀门f20、阀门g21，开启阀门a15、阀门c17、阀门d18，阀门e19；此时蒸发冷却高温冷水机组2制取的高温冷水通过管网供给末端干式风机盘管10，干式风机盘管10的回水通过阀门a15连接至高温空气冷却器4的进水口，高温空气冷却器4的出水口通过阀门c17连接至管网回路，通过水泵c24回到蒸发冷却高温冷水机组2，重复循环；

2、单独运行机械制冷高温冷水机组时的水系统流程：

单独运行机械制冷高温冷水机组1时，分两种方案运行，第一种方案蒸发冷却组合式新风机组25不预冷新风，此时关闭阀门a15、阀门c17、阀门d18、阀门e19，开启阀门b16、阀门f20、阀门g21；机械制冷高温冷水机组1制取的高温冷水（16~18℃）通过管网供给末端干式风机盘管10，干式风机盘管10的回水通过水泵b23返回机械制冷高温冷水机组1，重复循环；第二种方案蒸发冷却组合式新风机组25预冷新风，此时关闭阀门b16、阀门d18、阀门e19，开启阀门a15、阀门c17、阀门f20、阀门g21；此时机械制冷高温冷水机组1制取的高温冷水（16~18℃）通过管网供给末端干式风机盘管10，干式风机盘管10的回水通过阀门a15连接至高温空气冷却器4的进水口，高温空气冷却器4的出水口通过阀门c17连接至管网回路通过水泵b23回到机械制冷高温冷水机组1，重复循环；

3、常规机械制冷冷水机组运行时的水系统流程：

对于需要对新风进行除湿的地区，该半集中式空调系统另配一台小流量常规机械制冷冷水机组22，机械制冷冷水机组22制取的低温冷水（7~9℃）通过管网连接至新风机组低温空气冷却器5的进水口，低温空气冷却器5出水口通过管网连接至机械制冷冷水机组22，重复循环；

本实用新型空调装置的风系统工作过程：

室外新风通过新风口3先经过高温空气冷却器4预冷，而后再经过低温空气冷却器5进一步预冷或者除湿冷却，再经过蒸发冷却器26等焓降温后经过挡水板7，最后由送风机8通过送风风管9送进房间11；蒸发冷却组合式新风机组25可根据实际情况开启不同功能段进行调节，实现不同空气处理方式。

本实用新型空调装置中：

1.分别配置一台机械制冷式高温冷水机组和一台蒸发冷却式高温冷水机组作为高温冷源，两台机组根据气象条件切换使用，保证末端高温冷水供水，避免了单独使用蒸发冷却高温冷水机组使得供给末端的水温不稳定一直受到室外气象条件的变化而影响室内温湿度场，同时也避免了一直使用机械制冷式高温冷水机组带来的高能耗代价。

2.末端使用干式风机盘管而不是传统风机盘管在干工况运行，新风机组采用蒸发冷却组合式新风机组。

3.蒸发冷却组合式新风机组配置有高低温空气冷却器与填料段，可以满足不同地区对新风的处理要求。

4.对蒸发冷却组合式空调机组高温空气冷却器使用末端的回水对新风预冷，体现对冷量的二次利用；部分地区需使用低温空气冷却器时另配置一台小流量常规机械制冷式冷水机组满足对新风的除湿要求；这样配置整个空调系统水系统简单，便于施工调节与实际运行。

5.完全实现了温湿度系统独立控制，通过供给末端高温冷水除去室内的大部分显热负荷，室内的潜热负荷完全通过蒸发冷却组合式空气处理机组除去，本实用新型的半集中式空调系统可以把蒸发冷却技术进一步推广到中等湿度地区以及高湿度地区；可以根据不同气象条件不同气象时段根据不同的组合方式进行多功能的调节；对于中等湿度地区以及高湿度地区开启机械制冷通过新风机组对室外空气进行去湿冷却，末端供水冷源可根据实际需要灵活选择两种不同方式的冷源。对于干燥地区机械制冷高温冷水机组整个供冷季节运行时间只是在少数几天气象条件不满足蒸发冷却高温冷水机组运行时作为辅助冷源运行来保证末端高温冷水的供应，对于中等湿度地区在满足要求的气象条件下运行蒸发冷却高温冷水机组，不满足要求条件下开启机械制冷高温冷水机组运行，两种机组灵活切换运行，对于高湿度地区蒸发冷却冷水机组作为辅助冷源，在气象满足要求的条件下能不开机械制冷就不开启用蒸发冷却高温冷水机组来制取高温冷水满足要求。

Claims

1.一种采用双高温冷水机组的半集中式空调装置，其特征在于，由机械制冷高温冷水机组（1）、蒸发冷却高温冷水机组（2）、蒸发冷却组合式新风机组（25）、干式风机盘管（10）以及之间连接的管网组成，所述的干式风机盘管（10）设置在房间内，所述的蒸发冷却组合式新风机组（25）按进风方向包括依次设置的新风口（3）、高温空气冷却器（4）、蒸发冷却器（26）、挡水板（7）和送风机（8），所述的送风机（8）通过送风风管（9）与干式风机盘管（10）相连接，所述干式风机盘管（10）的进水管道分别与机械制冷高温冷水机组（1）和蒸发冷却高温冷水机组（2）的出水管道相连通，所述干式风机盘管（10）的出水管道分别与机械制冷高温冷水机组（1）和蒸发冷却高温冷水机组（2）的进水管道相连通，所述干式风机盘管（10）的出水管道上还分别与高温空气冷却器（4）的进水、出水管道相连通。

2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，该空调系统还包括机械制冷冷水机组（22），所述的蒸发冷却组合式新风机组（25）在高温空气冷却器（4）和蒸发冷却器（26）之间还设置有低温空气冷却器（5），所述的机械制冷冷水机组（22）与低温空气冷却器（5）之间互通有双向管道。

3.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的蒸发冷却高温冷水机组（2）采用直接蒸发冷却冷水机组、间接蒸发冷却冷水机组或直接-间接蒸发冷却冷水机组。

4. 根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述干式风机盘管（10）的出水管道与高温空气冷却器（4）的进水、出水相连通的管道上分别设置有阀门a（15）和阀门c（17），阀门a（15）和阀门c（17）之间的干式风机盘管（10）出水管道上设置有阀门b（16），所述干式风机盘管（10）与蒸发冷却高温冷水机组（2）的进水、出水相连通的管道上分别设置有阀门d（18）、阀门e（19），所述干式风机盘管（10）与机械制冷高温冷水机组（1）的进水、出水相连通的管道上分别设置有阀门f（20）、阀门g（21）。

5.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述的蒸发冷却器（26）的结构包括从上到下依次设置的喷嘴（6）、填料（12）和水箱（13），水箱（13）中设置有水泵a（14），水箱（13）通过管道与水泵a（14）和喷嘴（6）相连通。