CN206724378U - 一种节能空调系统 - Google Patents

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赵兵
刘志宏
张宇
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Abstract

本实用新型属于空调技术领域,具体地涉及一种节能空调系统,包括天然气分布式能源系统、取水系统、温湿度独立控制系统、蓄能系统及生活热水系统,所述天然气分布式能源系统与所述取水系统、温湿度独立控制系统及蓄能系统连接,所述取水系统与所述温湿度独立控制系统连接,所述温湿度独立控制系统与所述生活热水系统连接。本实用新型提高了能源的利用率,减少了能源的浪费。

Description

一种节能空调系统
技术领域
本实用新型属于空调技术领域,具体地涉及一种节能空调系统。
背景技术
现有技术中独立冷热电三联供空调系统,部分冷热负荷下效率低,且发电多不能上网,多余发电无法储存;常规空调系统能源单一,均采用低温冷冻水,制冷主机在低效率下运行。温湿度无法实现独立控制,因处理过高的湿度降低室温,造成能源应用的浪费。因此,亟需一种节能的空调系统。
实用新型内容
本实用新型目的在于针对现有技术中的不足提供一种基于三联供与水源热泵条件下的温湿度独立控制与水蓄能的节能空调系统,高效利用能源,减少能源的浪费。
本实用新型的实施例提供了一种节能空调系统,包括天然气分布式能源系统、取水系统、温湿度独立控制系统、蓄能系统及生活热水系统,天然气分布式能源系统与取水系统、温湿度独立控制系统及蓄能系统连接,取水系统与温湿度独立控制系统连接,温湿度独立控制系统与生活热水系统连接。
进一步,天然气分布式能源系统包括烟气吸收式制冷机组、燃气内燃机发电机组,烟气吸收式制冷机组一端与燃气内燃机发电机组连接,另一端与蓄能系统连接。
进一步,取水系统包括不锈钢微穿孔板过滤箱、取水一次循环泵、水处理装置、取水板换及取水二次循环泵,不锈钢微穿孔板过滤箱与取水一次循环泵连接,取水一次循环泵与水处理装置连接,水处理装置与取水板换连接,取水板换与取水二次循环泵连接,取水板换及取水二次循环泵与烟气吸收式制冷机组连接。
进一步,温湿度独立控制系统包括高温制冷系统、除湿再热系统及低温除湿系统,高温制冷系统包括高温制冷机组,除湿再热系统包括除湿再热主机、低温除湿系统包括低温除湿主机,高温制冷机组、除湿再热主机及低温除湿主机分别与取水板换及取水二次循环泵连接。
进一步,蓄能系统包括蓄水池、蓄能板换、蓄能一次泵、蓄能二次泵,蓄水池与蓄能二次泵及蓄能板换连接,蓄能板换与蓄能一次泵连接。
进一步,生活热水系统包括生活热水储热水箱,生活热水储热水箱通过生活热水循环泵与高温制冷机组连接。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是:提供了一种基于三联供与水源热泵条件下的温湿度独立控制与水蓄能的节能空调系统,提高了能源的利用率,减少了能源的浪费。
附图说明
图1示出了本实用新型一种节能空调系统的示意图。
图中标号:
1、不锈钢微穿孔板过滤箱;2、取水一次循环泵;3、水处理装置;4、取水板换;5、取水二次循环泵;6、低温除湿冷冻泵;7、再热系统循环泵;8、高温制冷循环泵;9、制冷、制热一次泵;10、供冷、供热二次泵;11、生活热水循环泵;12、生活热水储热水箱(55℃/50℃);13、生活热水给水泵;14、蓄能(释能)板换;15、蓄能二次泵(释能一次泵);16、蓄能水池;17、蓄能一次泵(释能二次泵);
100、天然气分布式能源系统;200、取水系统;300、温湿度独立控制系统;400、蓄能系统;500、生活热水系统;
110、烟气吸收式制冷机组;120、燃气内燃机发电系统;130、变配电室;101、大气排放管路;102、市政燃气管路;103、市政电网输电线路;104、供电线路;
201、外河水面;202、湖内河底部;203、取水管;204、退水管;
310、高温制冷机组;320除湿再热主机;330、低温除湿主机;
3101、第一集水母管;3102、第一分水母管;3103、第一开关(夏开冬关);3104、第二开关(夏开冬关);3105、第三开关(冬开夏关);3106、第四开关(冬开夏关);3107、第五开关(冬开夏关);3108、第六开关(夏开冬关);3109、第一阀门;3110、第二阀门;
3201、第二集水母管;3202、第二分水母管;3203、第七开关(夏开冬关);3204、第八开关(夏开冬关);3205、第九开关(冬开夏关);3206、第十开关(冬开夏关);3207、第十一开关(冬开夏关);3208、第十二开关(夏开冬关);3209、第三阀门;3210、第四阀门;
3301、第三集水母管;3302、第三分水母管;3303、第十三开关(夏开冬关);3304、第十四开关(夏开冬关);3305、第十五开关(冬开夏关);3306、第十六开关(冬开夏关);3307、第十七开关(冬开夏关);3308、第十八开关(夏开冬关);3309、第五阀门;3310、第六阀门;
401、第一蓄能、释能开关(蓄能开,释能关);402、第二蓄能、释能开关(释能开,蓄能关);
501、自来水补水管路;502、生活热水管路。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
下面结合具体实例和说明书附图对本实用新型做进一步说明。
参图1所示,本实施例提供了一种节能空调系统,包括天然气分布式能源系统100、取水系统200、温湿度独立控制系统300、蓄能系统400及生活热水系统500,天然气分布式能源系统100与取水系统200、温湿度独立控制系统300及蓄能系统400连接,取水系统200与温湿度独立控制系统300连接,温湿度独立控制系统300与生活热水系统500连接。
在本实施例中,天然气分布式能源系统100包括烟气吸收式制冷机组110、燃气内燃机发电机组120,烟气吸收式制冷机组110一端与燃气内燃机发电机组120连接,另一端与蓄能系统400连接。
在本实施例中,取水系统200包括不锈钢微穿孔板过滤箱1、取水一次循环泵2、水处理装置3、取水板换4及取水二次循环泵5,不锈钢微穿孔板过滤箱1与取水一次循环泵2连接,取水一次循环泵2与水处理装置3连接,水处理装置3与取水板换4连接,取水板换4与取水二次循环泵5连接,取水板换4及取水二次循环泵5与烟气吸收式制冷机组110连接。
在本实施例中,温湿度独立控制系统300包括高温制冷系统、除湿再热系统及低温除湿系统,高温制冷系统包括高温制冷机组310,除湿再热系统包括除湿再热主机320、低温除湿系统包括低温除湿主机330,高温制冷机组310、除湿再热主机320及低温除湿主机330分别与取水板换4及取水二次循环泵5连接。
在本实施例中,蓄能系统400包括蓄能水池16、蓄能板换14、蓄能一次泵17、蓄能二次泵15,蓄能水池16与蓄能二次泵15及蓄能板换14连接,蓄能板换14与蓄能一次泵17连接。
在本实施例中,生活热水系统500包括生活热水储热水箱12,生活热水储热水箱12通过生活热水循环泵11与高温制冷机组310连接。
本实施例提供的基于三联供与水源热泵条件下的温湿度独立控制与水蓄能的节能空调系统,提高了能源的利用率,减少了能源的浪费。
下面对本实施例各分系统作进一步说明。
1、分布式三联供技术(系统)。
能源多次利用,系统节水,较常规系统运行费用低。
设备使用寿命长,收益期长。
电力单价低于电网价格,产热即可产电。不分峰谷价。
电力使用不受政府限电措施影响。
系统环保,废气排量小。
2、水源热泵优点。
水源热泵与常规空调技术相比,有以下优点:
水源热泵是目前空调系统中能效比(COP值)最高的制冷、制热方式,理论计算可达到7,实际运行为4~6。
水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12~22℃,水体温度比环境空气温度高,所以热泵循环的蒸发温度提高,能效比也提高。而夏季水体温度为18~35℃,水体温度比环境空气温度低,所以制冷的冷凝温度降低,使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式,从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量,用户可以得到4.3~5.0kW.h的热量或5.4~6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比,其运行效率要高出20~60%,运行费用仅为普通中央空调的40~60%。
水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为热源,利用地球水体自然散热后的低温水作为冷源,进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体,包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳辐射能量,比人类每年利用能量的500倍还多(地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量),而且是一个巨大的动态能量平衡系统,地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说,水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。
以地表水为冷热源,向其放出热量或吸收热量,不消耗水资源,不会对其造成污染;省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施,机房面积大大小于常规空调系统,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。
水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、燃油等锅炉房系统,无燃烧过程,避免了排烟、排污等污染;供冷时省去了冷却水塔,避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以,水源热泵机组运行无任何污染,无燃烧、无排烟,不产生废渣、废水、废气和烟尘,不会产生城市热岛效应,对环境非常友好,是理想的绿色环保产品。
水源热泵系统可供暖、空调,还可供生活热水,一机多用,一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物,水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源,而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求,减少了设备的初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%,并且安装容易,安装工作量比传统空调系统少,安装工期短,更改安装也容易。
水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑,小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。
水体的温度一年四季相对稳定,其波动的范围远远小于空气的变动,水体温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,也保证了系统的高效性和经济性;采用全电脑控制,自动程度高。由于系统简单、机组部件少,运行稳定,因此维护费用低,使用寿命长。
与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比的优势体现在:
与锅炉(电、燃料)和空气源热泵的供热系统相比,水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%~98%的电能或70%~90%的燃料内能转化为热量,供用户使用,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于水源热泵的热源温度全年较为稳定,一般为10~25℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50%~60%。因此,近十几年来,水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展,尤其是来,中国的水源热泵市场也日趋活跃,使该项技术得到了相当广泛的应用,成为一种有效的供热和供冷空调技术。
3、温湿度独立控制空调系统。
排除显热负荷的系统可以使用高温冷源,可以避免常规空调系统中低温冷源处理高温空气所带来的高品位冷源的损失。
由于温度、湿度分别采用独立控制系统,可以满足不同房间热湿比不断变化的要求,可以避免常规空调中湿度过高(或过低)的现象,也避免了因为湿度过高而不得不降低室温的冷量损失。
由于室内设备的供水温度高于室内空气的露点温度,处理设备均为干工况运行,没有霉菌滋生,管路也不存在结露的危险。
4、水蓄能系统。
水蓄冷是利用价格低廉、使用方便的水作为蓄冷介质,利用水的显热进行冷量储存的,它具有初投资少、系统简单、维修方便、技术要求低、可以使用常规空调制冷系统,以及在冬季可以用于蓄热等特点。用水蓄冷在很多场合是成功的,它有许多其它蓄冷材料不可比拟的优点,即传热性能好、性能稳定、价廉易得。水蓄冷技术适用于现有常规制冷系统的扩容或改造,可以实现在不增加或少增加制冷机组容量的情况下,提高供冷能力。另外,水蓄冷系统可以利用消防水池、蓄水设施或建筑物地下室作为蓄冷容器,这样可以降低水蓄冷系统的初投资,以提高系统应用的经济性。水蓄冷的主要技术问题就是保持蓄水槽中热回水与水槽中的冷水处于分离状态,避免进出水直接混合,解决方法是合理设计水蓄冷槽的结构形式,如可采用多蓄水罐方法、迷宫法、隔膜法、自然分层方式等方法。其中自然分层水蓄冷技术应用得较为普遍。
本实用新型的方案是将耦合多种节能空调系统形式优化整合,在功能上:该空调系统集发电、供冷、除湿、供暖、全热回收制取生活热水、水蓄冷蓄热多种运行模式一身,各模式间自动切换,运行管理方便。
在经济上,该空调系统,在高电价的制冷季节利用燃气资源实现发电、供冷、除湿、制取生活热水。在部分冷负荷下利用低电价或内燃发电机组的富余电量进行水蓄冷。过渡季利用水源侧的低温水(16度左右)直接进入空调系统进行制冷。都是节能的良好方式。
在环保上:不仅可缓解城市的“热岛效应”,降低燃料或电能的消耗,减少燃烧废气的排放,还可以使机组的运行噪声降至最低。
此种节能空调系统形式,确认最合理的直燃机发电机组的装机容量至关重要。并且,在南方水资源丰富,夏热冬暖、全年供冷时间高达250d的地区,此种空调方式,多工况的各种系统集成使用,实现节能运行的意义重大,具有很好的发展前景。
上文所列出的一系列的详细说仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.一种节能空调系统,其特征在于,包括天然气分布式能源系统、取水系统、温湿度独立控制系统、蓄能系统及生活热水系统,所述天然气分布式能源系统与所述取水系统、温湿度独立控制系统及蓄能系统连接,所述取水系统与所述温湿度独立控制系统连接,所述温湿度独立控制系统与所述生活热水系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种节能空调系统,其特征在于,所述天然气分布式能源系统包括烟气吸收式制冷机组、燃气内燃机发电机组,所述烟气吸收式制冷机组一端与所述燃气内燃机发电机组连接,另一端与所述蓄能系统连接。
3.根据权利要求2所述的一种节能空调系统,其特征在于,所述取水系统包括不锈钢微穿孔板过滤箱、取水一次循环泵、水处理装置、取水板换及取水二次循环泵,所述不锈钢微穿孔板过滤箱与所述取水一次循环泵连接,所述取水一次循环泵与所述水处理装置连接,所述水处理装置与所述取水板换连接,所述取水板换与所述取水二次循环泵连接,所述取水板换及取水二次循环泵与所述烟气吸收式制冷机组连接。
4.根据权利要求3所述的一种节能空调系统,其特征在于,所述温湿度独立控制系统包括高温制冷系统、除湿再热系统及低温除湿系统,所述高温制冷系统包括高温制冷机组,所述除湿再热系统包括除湿再热主机、所述低温除湿系统包括低温除湿主机,所述高温制冷机组、除湿再热主机及低温除湿主机分别与所述取水板换及取水二次循环泵连接。
5.根据权利要求4所述的一种节能空调系统,其特征在于,所述蓄能系统包括蓄水池、蓄能板换、蓄能一次泵、蓄能二次泵,所述蓄水池与所述蓄能二次泵及蓄能板换连接,所述蓄能板换与所述蓄能一次泵连接。
6.根据权利要求5所述的一种节能空调系统,所述生活热水系统包括生活热水储热水箱,所述生活热水储热水箱通过生活热水循环泵与所述高温制冷机组连接。
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Assignor: HSIN CHONG ASTER ZHONG BIAO BUILDING SERVICES Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023110000141

Denomination of utility model: An energy-saving air conditioning system

Granted publication date: 20171208

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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of utility model: An energy-saving air conditioning system

Effective date of registration: 20231206

Granted publication date: 20171208

Pledgee: CHINA TECHNOLOGY EXCHANGE Co.,Ltd.

Pledgor: HSIN CHONG ASTER ZHONG BIAO BUILDING SERVICES Co.,Ltd.

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