CN207299340U - 一种新型节能中央空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电气设备领域，公开了一种新型节能中央空调系统，其包括出水井、接旋流除砂器、全程水处理仪、制冷换热板块、水源热泵机组、蒸汽换热器、蒸汽锅炉和用户端通过给水管连接；用户端、循环水泵、蒸汽换热器、水源热泵机组、制冷换热板块和回灌水井通过回水管连接。本空调系统可以人为控制供暖和供热，从而解决或减轻大型公共建筑中的能耗浪费的情况，节省了大量能源资源。

Description

一种新型节能中央空调系统

技术领域

本实用新型属于电气设备领域，涉及一种新型节能中央空调系统。

背景技术

随着我国城市化进程的加快，大型公共建筑在城镇建筑中的比例迅速增加，其建筑面积虽约只有总建筑面积的16%，但其能耗已达到总建筑能耗的70%。同时，建筑能源消耗已占全国总能耗的30％左右，是典型的能耗大户，也是我国建筑节能的重点领域。通过对其进行能源监测，了解建筑能耗的实况，找出建筑高耗能的原因，从而进行节能策略研究，对中央空调系统进行节能改造。针对大型公共建筑的能源消耗，室内热状态保证率是一重要监测指标，即一年四季保持恒温、恒湿的状态。适时适当地调节温度和湿度，和不调节温度和湿度，二者所产生的能耗不相同。建筑是为人体舒适而服务的，要提供优质的服务，就意味着要消耗能源。然而研究发现．这两者的关系是不成正比的。也就是说，若提高了一点服务质量．而使得能耗的增加，即使人们感觉不到服务质量方面的细微差异，却会导致巨大的能源浪费。

传统中央空调系统往往不能随意的选择、任意的调用内部的构件，导致在不同的季节都是使用相同构件以达到不同的制冷或炙热的效果。于是提出一种可以任意调用内部的构件、环保节能的新型节能空调系统势在必行。

发明内容

实用新型目的：

针对在相同人体舒适感的情况下建筑过多地消耗能源导致能耗浪费的现状，提供一种新型节能中央空调系统，能够根据气候变化调节设备运行状况，可以人为控制供暖和供热，从而解决或减轻大型公共建筑中的能耗浪费的情况，节省了大量能源资源。

技术方案：

一种新型节能中央空调系统，其特征在于：包括地表设置有回灌水井，回灌水井内部设有多个排水泵，地表还设置有出水井，出水井内部设有多个抽水泵，出水井通过给水管连接旋流除砂器，旋流除砂器通过给水管连接全程水处理仪，全程水处理仪通过给水管连接制冷换热板块，全程水处理仪和制冷换热板块同时通过给水管与水源热泵机组连接，制冷换热板块和水源热泵机组同时通过给水管连接蒸汽换热器，蒸汽换热器通过给水管连接蒸汽锅炉，制冷换热板块、水源热泵机组和蒸汽换热器同时通过给水管与用户端连接；

所述用户端与循环水泵连接有回水管，循环水泵与蒸汽换热器连接有回水管，蒸汽换热器与蒸汽锅炉连接有回水管，循环水泵和蒸汽换热器同时与制冷换热板块连接有回水管，循环水泵、蒸汽换热器和制冷换热板块同时与水源热泵机组连接有回水管，水源热泵机组和制冷换热板块同时与回灌水井连接有回水管。

所述水源热泵机组包括电动二通阀、温度计、泄水阀和水源热泵。

所述水源热泵机组连接有2个给水管和2个回水管，一个给水管和一个回水管构成疏水管路，疏水管路为直接通过水源热泵机组不产生换热的管路；另一个给水管和另一个回水管构成换热管路，换热管路为通过水源热泵机组产生换热的管路。

所述水源热泵机组数量为2组。

所述循环水泵包括蝶阀、变频和压差传感器、压力表、水泵、止回阀、闸阀、大小头和避震喉。

所述循环水泵的数量为4组。

所述给水管和回水管上皆设有多个自动放气阀。

优点及效果：

将传统的单一锅炉供热或单一的供冷，改进为水源热泵机组、蒸汽换热、蒸汽锅炉多处供暖和多处热交换，水源热泵机组和制冷换热板块多处供冷，可分别单独使用或者混合使用达到所需的制热或制冷的效果；多组水泵和水源热泵的使用可在不同的情况下控制不同的用水量；4组循环水泵可在平时只使用3组，1组用作备用；系统多处设有传感器和变频器等器件随时了解设备的运行和用户端的感受；水源热泵机组设有疏水管路和换热管路，省却额外布置管路占用的空间和成本的浪费，可根据需要选择使用的管路；大量的使用了自然资源，更环保。

附图说明：

图1为新型节能中央空调系统流程图；

图2为水源热泵机组结构图；

图3为循环水泵结构图。

所述标注为：1.回灌水井、2.出水井、3.旋流除砂器、4.全程水处理仪、5. 制冷换热板块、6.水源热泵机组、7.蒸汽换热器、8.蒸汽锅炉、9.循环水泵、10.用户端、11.电动二通阀、12.温度计、13.泄水阀、14.水源热泵、15.自动放气阀、16.蝶阀、17.变频和压差传感器、18.压力表、19.水泵、20.止回阀、21.闸阀、22.大小头、23.避震喉。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示一种新型节能中央空调系统，包括地表设置有回灌水井1，回灌水井1内部设有多个排水泵，地表还设置有出水井2，出水井2内部设有多个抽水泵，出水井2通过给水管连接旋流除砂器3，旋流除砂器3通过给水管连接全程水处理仪4，全程水处理仪4通过给水管连接制冷换热板块5，全程水处理仪4和制冷换热板块5同时通过给水管与水源热泵机组6连接，制冷换热板块5和水源热泵机组6同时通过给水管连接蒸汽换热器7，蒸汽换热器7通过给水管连接蒸汽锅炉8，制冷换热板块5、水源热泵机组6和蒸汽换热器7同时通过给水管与用户端10连接；所述用户端10与循环水泵9连接有回水管，循环水泵9与蒸汽换热器7连接有回水管，蒸汽换热器7与蒸汽锅炉8连接有回水管，循环水泵9和蒸汽换热器7同时与制冷换热板块5连接有回水管，循环水泵9、蒸汽换热器7和制冷换热板块5同时与水源热泵机组6连接有回水管，水源热泵机组6和制冷换热板块5同时与回灌水井1连接有回水管。

所述水源热泵机组6连接有2个给水管和2个回水管，一个给水管和一个回水管构成疏水管路，疏水管路为直接通过水源热泵机组6不产生换热的管路；另一个给水管和另一个回水管构成换热管路，换热管路为通过水源热泵机组6产生换热的管路。水源热泵机组6数量为2组，水源热泵机组6包括电动二通阀11、温度计12、泄水阀13和水源热泵14。

所述循环水泵9的数量为4组，循环水泵9包括蝶阀16、变频和压差传感器17、压力表18、水泵19、止回阀20、闸阀21、大小头22和避震喉23。

所述给水管和回水管上皆设有多个自动放气阀15。

实施例：

一、冬季：

1.冬季水源热泵机组6能够满足用户所需的热负荷时：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过水源热泵机组6给水管的换热管路在水源热泵机组6内制热，接下来送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来水通过水源热泵机组6回水管的换热管路在水源热泵机组6中，实现热交换；最终水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

2. 冬季水源热泵机组6不能满足用户所需的热负荷时：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过水源热泵机组6给水管的换热管路在水源热泵机组6内制热，接下来送到用户端10；同时蒸汽锅炉8向蒸汽换热器7输出具有一定热能的高温水蒸汽，蒸汽换热器7以蒸汽为热源输出热水，送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来水通过水源热泵机组6回水管的换热管路在水源热泵机组6中，实现热交换；最终一部分水回到蒸汽换热器7中，一部分水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

二、夏季

1.夏季出水井2内的水温能够满足用户所需的温度时：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过水源热泵机组6给水管的疏水管路直接送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来水通过水源热泵机组6回水管的疏水管路直接回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

2. 夏季出水井2内的水温不能满足用户所需的温度时情况1：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过水源热泵机组6给水管的换热管路在水源热泵机组6内制冷，接下来送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来水通过水源热泵机组6回水管的换热管路在水源热泵机组6中，实现热交换；最终水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

3. 夏季出水井2内的水温不能满足用户所需的温度时情况2：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过制冷换热板块5，在制冷换热板块5内制冷，接下来送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来水通过制冷换热板块5，在制冷换热板块5中实现热交换；最终水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

制冷换热板块5和水源热泵机组6相比设备小，制冷能力弱一些，消耗的能源少一些。

4.夏季室外温度过高，出水井2内的水温不能满足用户所需的温度时：出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来部分水通过水源热泵机组6给水管的换热管路在水源热泵机组6内制冷，同时部分水通过制冷换热板块5，在制冷换热板块5内制冷，接下来送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环；接下来部分水通过水源热泵机组6回水管的换热管路在水源热泵机组6中，实现热交换，部分水通过制冷换热板块5，在制冷换热板块5中实现热交换；最终水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

三、春季和秋季

由于春秋季节不需要制冷或者供热，因此不需要设备运行。

四、过渡季节（冬夏季节向春秋季节过渡的时期）

出水井2内设有的抽水泵从地下水或河流或湖泊中抽水，水通过给水管经过旋流除砂器3实现除砂、降浊和固液分离；接下来水到了全程水处理仪4内，由其内部的过滤器杀菌、灭藻、超净过滤，全程水处理仪4内还设有电子除垢仪，能够防垢、防腐；接下来水通过水源热泵机组6给水管的换热管路在水源热泵机组6内制热过制冷，接下来送到用户端10。用户端10的水通过回流管经循环水泵9的加压，克服环路的阻力损失，使水在系统内开始循环，同时启动循环水泵各支管和干管的变频器和压差传感器，根据室内所需的供热量和制冷量，调节循环水泵的水流量，使其变流量运行；接下来水通过水源热泵机组6回水管的换热管路在水源热泵机组6中，实现热交换；最终水回到了回灌水井1内，通过其内部的排水泵让循环水自然下渗或将地表水注入地下含水层。

水源热泵机组工作原理：水源热泵机组如图2所示，水通过给水管进入水源水泵机组6，在水源热泵14内对水进行加热或制冷，水流经过电动二通阀11和温度计12，通过电动二通阀11阀门的开启和关闭，控制温度始终在设置的温度范围内，泄水阀13在水压过大时自动排水，减轻管路压力，保护管路安全，当系统中有气体产生时，会使系统压力增大，通过自动放气阀15自动排出。

循环水泵工作原理：循环水泵如图3所示，用户端10的水通过回流管流入循环水泵机组，蝶阀16起到切断和一定节流的作用，之后流经变频和压差传感器17调节水的流量，压力表18测量管路系统压力，闸阀21全开或全关调节水泵工作和不工作的状态，大小头22连接管径不同的管道，水泵19提供循环的动力，避震喉23在金属管道上起到避震降噪的作用，止回阀20用于防止水流倒流，当系统中有气体产生时，为避免系统压力增大，通过自动放气阀15排出多余气体。

Claims (7)

1.一种新型节能中央空调系统，其特征在于：包括地表设置有回灌水井，回灌水井内部设有多个排水泵，地表还设置有出水井，出水井内部设有多个抽水泵，出水井通过给水管连接旋流除砂器，旋流除砂器通过给水管连接全程水处理仪，全程水处理仪通过给水管连接制冷换热板块，全程水处理仪和制冷换热板块同时通过给水管与水源热泵机组连接，制冷换热板块和水源热泵机组同时通过给水管连接蒸汽换热器，蒸汽换热器通过给水管连接蒸汽锅炉，制冷换热板块、水源热泵机组和蒸汽换热器同时通过给水管与用户端连接；

所述用户端与循环水泵连接有回水管，循环水泵与蒸汽换热器连接有回水管，蒸汽换热器与蒸汽锅炉连接有回水管，循环水泵和蒸汽换热器同时与制冷换热板块连接有回水管，循环水泵、蒸汽换热器和制冷换热板块同时与水源热泵机组连接有回水管，水源热泵机组和制冷换热板块同时与回灌水井连接有回水管。

2.根据权利要求1所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述水源热泵机组包括电动二通阀、温度计、泄水阀和水源热泵。

3.根据权利要求2所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述水源热泵机组连接有2个给水管和2个回水管，一个给水管和一个回水管构成疏水管路，疏水管路为直接通过水源热泵机组不产生换热的管路；另一个给水管和另一个回水管构成换热管路，换热管路为通过水源热泵机组产生换热的管路。

4.根据权利要求3所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述水源热泵机组数量为2组。

5.根据权利要求1所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述循环水泵包括蝶阀、变频和压差传感器、压力表、水泵、止回阀、闸阀、大小头和避震喉。

6.根据权利要求5所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述循环水泵的数量为4组。

7.根据权利要求1所述的新型节能中央空调系统，其特征在于：所述给水管和回水管上皆设有多个自动放气阀。