CN204404419U - 实现温湿度独立控制的组合空调系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种实现温湿度独立控制的组合空调系统,包括:控温系统和控湿系统,所述的控温系统包括高温制冷机组和分别与其连通的第一冷却水循环系统和第一冷冻水循环系统,所述的第一冷冻水循环系统包括与高温制冷机组连通的分水器、末端高温风机盘管、集水器和冷冻水泵;所述的控湿系统包括低温制冷机组、分别与其连通的第二冷却水循环系统和第二冷冻水循环系统,所述的第二冷冻水循环系统包括蓄冰槽、二级泵、换热器、一级泵,以及与换热器连通的新风处理机组和低温水泵。本实用新型将高、低温水系统分别设置,送至不同处理设备,分别调控室内温度和湿度,完全满足室内舒适要求。

Description

实现温湿度独立控制的组合空调系统
技术领域
本实用新型涉及空调领域,尤其涉及一种温湿度独立控制的组合空调系统。
背景技术
空调系统主要用于对室内的温度、湿度进行控制。通常用的空调系统都是通过向室内送入经过处理的空气,依靠与室内的空气交换完成温湿度控制,但单一参数的送风难以实现温湿度双参数的控制目标。
常规空调是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿,处理后的冷却干燥空气送入室内,实现室内排热排湿。常规空调系统采用冷凝除湿方式,把空气先处理到露点,将空气中的水分冷凝析出,达到降温除湿。为满足除湿要求,冷源温度受到室内空气露点温度限制,通常采用7℃供水。而对除热要求,只需要15-18℃的冷源就行。舒适性空调系统的显热负荷(除热)占总负荷的50-70%,潜热负荷(排湿)占总负荷的50-30%。占总负荷一半以上的显热负荷部分,可用高温冷源处理,如果与除湿共用5-7°C的低温冷源处理,造成能源品位上的较大浪费,同时也限制了许多天然冷源如地下水、江河海水的利用。可见同时热湿同源处理,难以适应建筑物内实际热湿比的变化,往往造成只控温度,湿度在较大的范围波动,导致室内热舒适度的降低或进一步降低室温来改善热舒适度,造成能源的进一步浪费。
现有空调大多数依靠末端表冷器对空气进行降温除湿,这也导致冷凝器表面成为潮湿表面和积水,空调停机后潮湿表面成为霉菌繁殖的场所,造成空气的二次污染。
现有大部分蓄冰空调系统低温水经板式换热器换换后变成常规6-7°C水供末端,高品位能源没有得到充分利用。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷,提供一种实现温湿度
独立控制的组合空调系统。
 本实用新型的工作原理是:采用蓄冰系统产生的低温冷水处理新风,调控
室内湿度,采用高温水系统处理室内热负荷,调控室内温度。本实用新型针对不同的负荷特点分别采用最经济合理的冷热源系统和设备加以处理,使整个空调系统各部分均运行在高效,节能,独立控制的环境。
本实用新型采用的技术方案是,设计一种实现温湿度独立控制的组合空调系统,包括:控温系统和控湿系统,所述的控温系统包括高温制冷机组和分别与高温制冷机组连通的第一冷却水循环系统和第一冷冻水循环系统,所述的第一冷冻水循环系统包括与高温制冷机组连通的分水器、末端高温风机盘管、集水器和冷冻水泵;所述的控湿系统包括低温制冷机组、分别与低温制冷机组连通的第二冷却水循环系统和第二冷冻水循环系统,所述的第二冷冻水循环系统包括蓄冰槽、二级泵、换热器、一级泵,以及与换热器连通的新风处理机组和低温水泵。
在一实施例中,所述的末端高温风机盘管和所述的新风处理机组分开独立设置。所述的第一、第二冷却水循环系统包括冷却塔和冷却水泵。所述的换热器采用板式换热器。所述的低温制冷机组采用乙二醇作为工质。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
1.充分利用蓄冰系统提供的3-5℃的高品质冷源,直接处理新风至能消除室内余湿的状态,送入室内。蓄冰系统特点是夜间用电低谷时段蓄冷,白天用电高峰时段释冷,可为空调系统提供3-5℃的高品质冷源。其优势是:(1)削峰填谷,平衡电网压力,减缓电厂和输变电设施建设,在宏观上节约能源,提高使用效率;(2)充分利用城市峰谷电价差,节省长期的运行费用;(3)减少制冷机,冷却塔及水泵等相关设备的装机容量;(4)减少空调系统电力工程费和输配电设施费,减少一次性电力投资费用;
2.占总冷负荷70%-50%的冷负荷由15-20℃高温制冷主机、地源热泵系统或其他自然冷源处理。高温主机能效较常规主机能效提高25%以上。
3.室内温湿度独立调节,提高人体舒适性。
4.室内末端不存在冷凝水,根除了霉菌滋生条件,有效改善室内空气品质。
附图说明
图1为本实用新型控温系统原理图;
图2为本实用新型控湿系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。
本实用新型提出的实现温湿度独立控制的组合空调系统包括:控温系统和控湿系统。如图1所示,控温系统采用高温水系统,由高温制冷机组1(或天然冷源)、冷却塔3、冷却水泵4、集水器5、分水器6、冷冻水泵2、末端高温风机盘管7、膨胀水箱8组成。如图2所示,控湿系统采用蓄冰低温水系统,由双工况冷水机组11、冷却塔13、冷却水泵14、一级泵12、蓄冰槽15、二级泵16、换热器17、低温水泵18、新风处理机组9和膨胀水箱10组成。该实施例中换热器17采用板式换热器,双工况冷水机组11采用乙二醇作为制冷工质。
图1中的高温水系统供回水温度为16/21℃。一般常规水系统供回水温度为7/12℃。高温水系统制冷机组的性能系数COP值高达6.5w/w以上,比常规制冷机组性能系数高出25%以上。同时,当外部存在供水温度为16-18℃的天然冷源时,可直接采用天然冷源替代高温制冷机组,以获取“免费冷源”。高温水送至末端风机盘管,消除室内显热负荷,仅承担室内温度调控任务。而常规风机盘管末端同时承担室内温湿度的调控,二者难以同时满足要求。
蓄冰低温水系统供回水温度为5/12℃。夜间11到凌晨7点开始蓄冰,享受低谷电价,节省资金。白天电价高峰和平值时段融冰供冷或制冷机组与蓄冰系统联合供冷。蓄冰低温水系统送至末端新风处理机组9,处理至能满足消除室内全部湿负荷的需求。低温水系统承担室内湿度调控任务。图2中括号内温度为低温空调工况。低温水系统运行工况见下表:
工况 阀V1 阀V2 阀V3 阀V4 泵V2 泵V6
蓄冰
制冷剂供冷
蓄冰槽供冷 调节 调节
制冷机与蓄冰槽同时供冷 调节 调节
在上述实施例中,末端高温风机盘管7和新风处理机组9分开独立设置。换热器17采用板式换热器。
空调系统余热为室外高温新风余热和室内余热,室内余热主要是围护结构传热,包括人体、设备、灯光发热;排除室内余热只要采用介质温度低于室温的均可实现降温效果。末端通过盘管对流换热和辐射板换热实现降温。冷源温度可采用16-18℃的高温冷源。由于供水温度高于室内露点温度,室内换热设备不会结露。高温冷源可由高温制冷主机、天然冷源、冷却塔“免费供冷”等提供。此部分冷负荷占总冷负荷的70%-50%。室内温度控制由调控末端设备实现。
空调系统余湿主要为高湿新风和室内人体散湿。排除室内余湿通过低湿空气与房间空气置换实现。消除室内余湿的空气以室内需要的新风做介质。处理后的新风含湿量应能满足消除室内全部湿负荷的需求。冷源温度应在7℃以下。此部分冷负荷占总冷负荷的30%-50%。蓄冰系统提供的3-5℃冷源承担新风处理冷源。室内湿度控制由调控新风的风量或含湿量实现。
本实用新型将高、低温水系统分别设置,送至不同处理设备,分别调控室内温度和湿度,完全满足室内舒适要求。

Claims (5)

1.一种实现温湿度独立控制的组合空调系统,其特征在于,包括:控温系统和控湿系统,所述的控温系统包括高温制冷机组(1)和分别与高温制冷机组连通的第一冷却水循环系统和第一冷冻水循环系统,所述的第一冷冻水循环系统包括与高温制冷机组连通的分水器(6)、末端高温风机盘管(7)、集水器(5)和冷冻水泵(2);所述的控湿系统包括低温制冷机组(11)、分别与低温制冷机组连通的第二冷却水循环系统和第二冷冻水循环系统,所述的第二冷冻水循环系统包括蓄冰槽(15)、二级泵(16)、换热器(17)、一级泵(12),以及与换热器(17)连通的新风处理机组(9)和低温水泵(18)。
2.如权利要求1所述的组合空调系统,其特征在于:所述的末端高温风机盘管(7)和所述的新风处理机组(9)分开独立设置。
3.如权利要求1所述的组合空调系统,其特征在于:所述的第一、第二冷却水循环系统包括水冷却塔和冷却水泵。
4.如权利要求1所述的组合空调系统,其特征在于:所述的换热器(17)采用板式换热器。
5.如权利要求1所述的组合空调系统,其特征在于:所述的低温制冷机组(11)采用乙二醇作为工质。
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