CN203068711U - 空调耦合应用系统 - Google Patents

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高栋
罗昭军
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Abstract

本实用新型公开了一种空调耦合应用系统,包括一用于传递热量的空调水系统和一用于向室内提供新风的新风系统,所述空调水系统为分区两管制空调水系统,所述新风系统的末端空调装置包括至少一新风空调箱、至少一内区空调器、至少一外区空调器、至少一内区风机盘管和至少一外区风机盘管,其中,所述内区空调器、内区风机盘管均与所述新风空调箱连通,所述新风空调箱、内区空调器、外区空调器、内区风机盘管以及外区风机盘管均与所述空调水系统连接。通过本实用新型的应用,满足室内舒适度要求的同时达到节能目的,节省运行费用。

Description

空调耦合应用系统
技术领域
本实用新型涉及一种空调耦合应用系统。
背景技术
随着目前大型购物中心项目的不断兴起,项目规模越来越大,建筑的内区面积也越来越大,冬季内区过热已经成了一个不容忽视的问题。要满足冬季室内舒适温度的要求,则必须要对内区的房间供冷。能实现冬季同时对建筑外区供热、内区供冷的水系统只有分区两管制和四管制系统。由于四管制系统的投资费用和占用空间都明显高于两管制或分区两管制系统,目前的大型购物中心多采用两管制或者分区两管制系统。但两管制系统不能实现冬季同时供冷和供热的要求;分区两管制系统也受室外气温的影响,过渡季节较短和冬季气温很低的严寒地区则不宜采用。在室外温度低于0度左右时,室外冷却塔则必须要考虑防冻措施,特别是在严寒地区,采用防冻措施消耗的能量往往比较高,这就违背了利用冷却塔“免费供冷”以达到节能的目的。
常规的购物中心空调新风系统冬季一般不需加湿,大都是将新风处理到室内空气的等温点后送入相应的空调房间,而对于内区需要供冷的空调房间来说则是一种浪费。这相当于冬季室外的空气经过新风机组加热后又需要室内的末端设备再冷,显然明显违背了国家节能减排的原则。
常规的新风供冷系统需要加大风管管井和增加建筑立面上百叶的设置面积,同时还需增加对应过渡季节运行的新排风设备(加大风量或增加设备数量),在系统设计时比较困难。而新风供冷系统需要在过渡季节室外焓值低于室内焓值时才可使用,在过渡季节较短的地区运行时间较短。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术空调系统冬季内区过热,浪费能源的缺陷,提供一种空调耦合应用系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种空调耦合应用系统,包括一用于传递热量的空调水系统和一用于向室内提供新风的新风系统,其特点在于,所述空调水系统为分区两管制空调水系统,所述新风系统的末端空调装置包括至少一新风空调箱、至少一内区空调器、至少一外区空调器、至少一内区风机盘管和至少一外区风机盘管,其中,
所述内区空调器、内区风机盘管均与所述新风空调箱连通,
所述新风空调箱、内区空调器、外区空调器、内区风机盘管以及外区风机盘管均与所述空调水系统连接。
较佳地,所述新风空调箱的新风管分别与所述内区风机盘管以及内区空调器的送风管连通。
较佳地,所述空调水系统包括至少一冷却塔、一空调冷却水循环泵组、一空调冷冻水循环泵组、一空调热水循环泵组、一冷水机组、一热交换器、一热源和若干水阀,其中,
所述冷却塔分别与所述空调冷却水循环泵组、热交换器以及冷水机组连通,
所述冷水机组分别与所述热交换器以及所述空调冷冻水循环泵组连通,
所述热源分别与所述空调热水循环泵组以及所述冷水机组连通,
所述新风系统的末端空调装置分别与所述空调冷冻水循环泵组、所述空调热水循环泵组、所述冷水机组、热交换器以及热源连通。
通过本方案的应用,解决了大型购物中心冬季内区过热的问题。冬季不需要开制冷机,利用冷却塔“免费冷却”,而且最大限度地使用室外新风,冬季新风不需要加热到室内温度,空调水系统的冷却塔等设备也不需要在冬季温度很低的时候运行,免除了一套冷却塔防冻措施的投资和运行费用。这种系统与传统的中央空调系统相比能在仅少量增加系统投资的前提下,满足室内舒适度要求和达到节能目的,节省运行费用。
较佳地,所述热交换器为水-水板式热交换器。
本实用新型中,上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合,即得本实用新型的各较佳实施例。
本实用新型的积极进步效果在于:通过本实用新型的应用,满足室内舒适度要求的同时达到节能目的,节省运行费用。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的系统连接示意图。
具体实施方式
下面举出较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
如图1所示,本实施例的空调耦合应用系统包括一空调水系统和一新风系统,所述空调水系统包括冷却塔31、冷却塔32、空调冷却水循环泵组41、空调冷冻水循环泵组42、空调热水循环泵组43、冷水机组11和冷水机组12、热交换器2、热源10和阀111、阀112、阀113和阀114。新风系统的末端空调装置包括新风空调箱5、内区空调器8、外区空调器6、内区风机盘管9以及外区风机盘管7。
新风空调箱5分别与内区风机盘管9的送风管以及内区空调器8的静压箱连通。
如图1所示,冷却塔31和冷却塔32与空调冷却水循环泵组41、热交换器2、冷水机组11以及冷水机组12连通,所述冷水机组分别与冷却塔、空调冷却水循环泵组41、空调冷冻水循环泵组42、热交换器2以及末端空调水系统连通,热源10分别与空调热水循环泵组43以及末端空调水系统连通,新风空调箱5、外区空调器6以及外区风机盘管7均与空调冷冻水循环泵组42、空调热水循环泵组43、所述冷水机组11、冷水机组12、热交换器2以及热源10连通,内区空调器8以及内区风机盘管9仅与空调冷冻水循环泵组42、冷水机组11、冷水机组12及热交换器2连通。图中连接线中,虚线所示为回水管路,实线所示为供水管路。本实施例热交换器2为水-水板式热交换器,热源10为锅炉、市政热源或其它热源。
本实施例空调水系统采用了分区两管制及冷却塔“免费冷却”,通过阀门切换实现新风空调箱、外区空调器、风机盘管的夏季供冷、冬季供热,内区空调器、风机盘管的全年供冷运行。新风系统采用了新风管道与室内风机盘管、空调器的送风相连接,同时结合室外温度的状况对新风进行处理,与普通的新风系统区别在于新风系统的新风不直接进入室内,而是与室内的回风混合后送入室内,不至于在天气严寒时使送风温度过低。分区两管制,冷却塔“免费冷却”的空调水系统与新风系统的耦合应用,主要分为以下几个阶段:
第一阶段:当室外温度较高,空调内外区均需要供冷。这时,需要关闭水系统图中的阀113和阀114、开启阀111和阀112,内、外区的水管都供给冷水,整个空调系统按供冷工况运行。
第二阶段:当室外温度低于室内温度,空调水系统的供冷负荷(主要是新风负荷)逐渐减少,空调水系统的主体部分可以停止供冷运行,但内区空调房间,大致在室外空气湿球温度<5℃之前,空调水系统仍需要部分延续供冷运行。而此时采用全空气系统的场所可以全新风运行。
第三阶段:当室外温度进一步降低,当湿球温度≤5℃时,外区的空调房间需要按供热工况运行,关闭空调水系统中的阀111和阀112,开启阀113和阀114,外区的水管供给热水,外区空调系统按制热工况运行,内区的空调系统按制冷工况运行。当冷却塔31和冷却塔32的出水温度能够维持在10℃左右时,能通过热交换器2交换出设计供回水温度为11℃/16℃的冷水,与新风结合为内区空调房间供冷。这时,新风焓值和含湿量均小于内区空调房间的焓值和含湿量,新风机组的电动调节阀关闭,新风直接送入内区风机盘管9及内区空调器8的送风管内与室内回风混合后送入室内,为内区房间供冷。当内区房间的冷负荷较小时,新风甚至可以满足整个房间的供冷而不需要开启空调水系统,从而大大的节省系统的运行费用。
第四阶段:当室外温度又进一步降低,大约室外干球温度达到≤0℃,当内区房间的冷负荷不大时,则可以完全采用新风系统为内区房间供冷而不需要开启冷却塔。这时,室外新风温度很低,为了防止新风机组的盘管冻结,新风系统的电动阀需要开启,使新风机系统预热到6℃后送入空调末端的送风管或静压箱内与回风混合后送入房间。
新风供冷量的估算:为了内外区混合得益,室内温度取值比室外温度高2℃,内区空调房间的温度取22℃,相当湿度取30%,焓值为:34kJ/kg。室外新风(以北京为例:冬季空调干球温度:-9.9℃,相对湿度:44%)等湿加热到6℃,焓值为:7.8kJ/kg。新风量按20m3/h每人,人员密度为3m2/人。新风可以承担的冷负荷为:20×1.2×(34-7.8)×1000/3600/3=58.2w/m2。则当内区空调系统冷负荷小于58.2w/m2时,可以完全采用新风为内区房间供冷。由于新风可以满足大多数内区房间的供冷,冷却塔31和冷却塔32在低于0度以下时不运行,则冷却塔31和冷却塔32可以不设置防冻装置。这样可以最大限度地利用室外的免费新风冷源,大大节省系统的运行费用。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种空调耦合应用系统,包括一用于传递热量的空调水系统和一用于向室内提供新风的新风系统,其特征在于,所述空调水系统为分区两管制空调水系统,所述新风系统的末端空调装置包括至少一新风空调箱、至少一内区空调器、至少一外区空调器、至少一内区风机盘管和至少一外区风机盘管,其中,
所述内区空调器、内区风机盘管均与所述新风空调箱连通,
所述新风空调箱、内区空调器、外区空调器、内区风机盘管以及外区风机盘管均与所述空调水系统连接。
2.如权利要求1的空调耦合应用系统,其特征在于,所述新风空调箱的新风管分别与所述内区风机盘管以及内区空调器的送风管连通。
3.如权利要求1或2所述的空调耦合应用系统,其特征在于,所述空调水系统包括至少一冷却塔、一空调冷却水循环泵组、一空调冷冻水循环泵组、一空调热水循环泵组、一冷水机组、一热交换器、一热源和若干水阀,其中,
所述冷却塔分别与所述空调冷却水循环泵组、热交换器以及冷水机组连通,
所述冷水机组分别与所述热交换器以及所述空调冷冻水循环泵组连通,
所述热源分别与所述空调热水循环泵组以及所述冷水机组连通,
所述新风系统的末端空调装置分别与所述空调冷冻水循环泵组、所述空调热水循环泵组、所述冷水机组、热交换器以及热源连通。
4.如权利要求3所述的空调耦合应用系统,其特征在于,所述热交换器为水-水板式热交换器。
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CN104534613A (zh) * 2014-11-19 2015-04-22 浙江华健医用工程有限公司 一种洁净手术室专用两管制空调的控制系统及控制方法
CN111059656A (zh) * 2019-11-26 2020-04-24 广东申菱环境系统股份有限公司 一种用于地下指挥中心的空调系统及其控制方法

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