CN215216528U - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种空调系统，涉及制冷技术领域，提高了空调系统的制冷效率，降低了能源消耗，同时能够进行储冷并在特定时间释放。本申请的空调系统包括：制冷装置、蓄冷装置以及空气处理机组，制冷装置用于制取低温冷水，空气处理机组包括外壳形成的风道和制冷单元，制冷单元位于风道内，用于冷却空气，风道包括新风引入口和送风室，蓄冷装置包括蓄冷罐、阀门、循环水泵和循环管路，阀门和循环水泵位于循环管路上，循环管路将蓄冷罐、制冷装置以及制冷单元连接起来，形成循环回路。本申请的空调系统用于建筑物的送风。

Description

一种空调系统

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种空调系统。

背景技术

随着生活进步，人们对于节能的要求越来越高。对于建筑物来说，空调系统的能耗是整个建筑物能耗的重要组成部分。

目前，大部分建筑物多采用常温定风量空调系统。因为常温定风量空调系统需要需求极大的送风量，极大增加了空调系统的能源消耗。采用常温定风量空调系统的建筑物，其空调系统的电量消耗占据了建筑物总用电量的40％左右，空调系统消耗的能源占比过大。也有一部分建筑物采用低温送风空调系统。但是，低温送风需要进行对空气制冷，而制冷的时间段一般处于用电高峰期，这样就会增加建筑物空调系统的运行费用。

实用新型内容

本申请提供一种空调系统，提高了制冷效率，减少了空调系统的能源消耗，同时能够进行储冷并在特定时间释放。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请实施例提供了一种制冷系统，包括制冷装置、蓄冷装置以及空气处理机组，制冷装置用于制取低温冷水，空气处理机组包括外壳形成的风道和制冷单元，制冷单元位于风道内，用于冷却空气，风道包括新风引入口和送风室，蓄冷装置包括蓄冷罐、阀门、循环水泵和循环管路，阀门和循环水泵位于循环管路上，循环管路将蓄冷罐、制冷装置以及制冷单元连接起来，形成循环回路。

本申请实施例提供的空调系统，通过循环管路将制冷装置和蓄冷装置中的蓄冷罐以及空气处理机组中的制冷单元连接起来。先由制冷装置制取低温冷水，然后通过控制阀门的开闭，将低温冷水储存在蓄冷罐中；需要进行释冷的时候，在循环水泵的动力下，从蓄冷罐中提取低温冷水到制冷单元，利用制冷单元对从新风引入口吹入的空气进行低温处理，然后经过送风室送入室内，达到低温送风的效果。相比现有技术而言，本申请实施例提供的空调系统，实现了低温送风的效果，同时能够进行储冷，可以在用电低谷期进行制冷，然后在用电高峰期的时候，利用之前储存的冷量进行低温送风，费用相对较低。

进一步地，循环管路可以包括制冷循环管路和供冷循环管路；制冷循环管路包括相互并联的第一管路和第二管路；第一管路的两端和第二管路的两端分别与制冷装置和蓄冷罐连接；供冷循环管路包括相互并联的第三管路和第四管路；第三管路的两端和第四管路的两端分别与蓄冷罐和制冷单元连接。

进一步地，阀门包括第一阀门和第二阀门，循环水泵包括第一循环水泵和第二循环水泵；第一阀门位于第一管路或第二管路。第二阀门位于第三管路或第四管路；第一循环水泵位于第一管路或第二管路。第二循环水泵位于第三管路或第四管路。

进一步地，循环管路也可以包括第五管路、第六管路、第七管路、第八管路、第九管路和第十管路；其中，第五管路和第六管路相互并联，第五管路的第一端和第六管路的第一端分别连接制冷单元，第五管路的第二端和第六管路的第二端分别连接制冷装置；第七管路的第一端和第八管路的第一端分别连接第五管路，第七管路的第二端和第八管路的第二端分别连接第六管路，第七管路和第八管路均能将第五管路和第六管路连通；第九管路和第十管路，第九管路的第一端和第十管路的第一端分别与蓄冷罐连接，第九管路的第二端和第七管路连接，第十管路的第二端与第八管路连接。

进一步地，循环水泵也可以包括第三循环水泵和第四循环水泵，第三循环水泵位于第五管路的第一端与第八管路的第一端之间，第四循环水泵位于第十管路；阀门也可以包括第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门；第三阀门位于第五管路的第二端与第七管路的第一端之间，第四阀门位于第五管路的第一端和第八管路的第一端之间，第五阀门位于第六管路上，第七管路的第二端与第八管路的第二端之间，第六阀门位于第七管路的第一端与第九管路的第二端之间，第七阀门位于第七管路的第二端与第九管路的第二端之间，第八阀门位于第八管路的第一端与第十管路的第二端之间，第九阀门位于第八管路的第二端与第十管路的第二端之间。

进一步地，空气处理机组还包括送风管路和变风量末端，变风量末端位于室内进风口处，变风量末端通过送风管路与送风室连接。

进一步地，空气处理机组还包括混气室和回风管路，混气室位于风道内，沿空气流动方向，位于制冷单元后方，回风管路两端分别连接室内和混气室。

进一步地，送风管路和回风管路中均设有风机。

进一步地，空气处理机组还包括过滤层，过滤层位于风道内，在混气室和制冷单元之间。

进一步地，空气处理机组还包括喷淋段和再热段，喷淋段和再热段位于风道内，沿空气流动的方向，喷淋段位于制冷单元前方，再热段位于喷淋段的前方。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种空调系统的连接示意图；

图2为本申请实施例提供的一种空调系统的另一种连接示意图。

附图标记：

11-压缩机；12-冷凝器；13-电子膨胀阀；14-蒸发器；15-冷却水系统；20-第一循环管路；21-第二循环管路；22-第三循环管路；23-第四循环管路；24-第五循环管路；25-第六循环管路；26-第七循环管路；27-第八循环管路；28-第九循环管路；29-第十循环管路；30-第一循环水泵；31-第二循环水泵；32-第三循环水泵；33-第四循环水泵；40-第一阀门；41-第二阀门；42-第三阀门；43-第四阀门；44-第五阀门；45-第六阀门；46-第七阀门；47-第八阀门；48-第九阀门；5-蓄冷罐；6-外壳；61-新风引入口；62-送风室；63-制冷单元；64-混气室；65-过滤段；66-喷淋段；67-再热段；68-送风管路；69-变风量末端；70-回风管路；71-风机；72-风阀；8-室内。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

空调系统是建筑物不可缺少的重要组成部分，现有的空调系统所采用的送风方式为常温定风量送风。采用这种送风方式，所需要的风量较大，而且风机也需要以较高的频率进行送风。此外，因为送风方式为常温送风，对于室内的降温效果也相对较低，需要耗费较长的时间才能够让室内的温度下降。采用低温送风的方式需要在用电高峰期进行制冷，同样需要消耗较大的能源。综合上述因素可以看出，现有技术中的常温定风量和低温送风需要有较大的电能消耗。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种空调系统，提高了制冷效率，减少了空调系统的能源消耗，同时能够进行储冷并在特定时间释放。

本申请实施例提供的一种空调系统，包括制冷装置、空气处理机组和蓄冷装置，其中，如图1和图2所示，空气处理机组包括外壳6形成的风道和制冷单元63，而风道又包括新风引入口61和送风室62，制冷单元63位于风道内，用于对冷却空气；制冷装置可以制取低温冷水；蓄冷装置包括蓄冷罐、阀门、循环水泵和循环管路，阀门和循环水泵位于循环管路上，循环管路将蓄冷罐、制冷装置以及制冷单元连接起来，形成一个循环回路。

本申请实施例提供的空调系统，通过循环管路将制冷装置和蓄冷装置中的蓄冷罐以及空气处理机组中的制冷单元连接起来。先由制冷装置制取低温冷水，然后通过控制阀门的开闭，将低温冷水储存在蓄冷罐中；需要进行释冷的时候，在循环水泵的动力下，从蓄冷罐中提取低温冷水到制冷单元，利用制冷单元对从新风引入口吹入的空气进行低温处理，然后经过送风室送入室内，达到低温送风的效果。相比现有技术而言，本申请实施例提供的空调系统，实现了低温送风的效果，同时能够进行储冷，可以在用电低谷期进行制冷，然后在用电高峰期的时候，利用之前储存的冷量进行低温送风。

其中，制冷装置的组成可以如图1所示，包括依次连接的压缩机11、冷凝器12、电子膨胀阀13和蒸发器14。循环管路与制冷装置中的蒸发器14连接，利用蒸发器制得低温冷水。此外，冷凝器12连接有冷却水系统15，用于给冷凝器12降温。

在一些实施例中，如图1所示，循环管路可以包括制冷循环管路和供冷循环管路。其中，制冷循环管路包括相互并联的第一管路20和第二管路21，供冷循环管路包括相互并联的第三管路22和第四管路23。第一管路20的两端和第二管路21的两端分别与蒸发器14和蓄冷罐5连接，第三管路22的两端和第四管路23的两端分别与蓄冷罐5和制冷单元63连接。

为了实现蓄冷阶段和供冷阶段的循环，具体的循环管路可以如图1所示。在制冷阶段，为了制取低温冷水，蓄冷罐5中的水可以从第一管路20流出，流入到蒸发器14中制取低温冷水，之后经过第二管路21流入到蓄冷罐5中进行储存，也可以为水从第二管路21中流出蓄冷罐5，然后从第一管路20流入蓄冷罐5。在供冷阶段，储存的低温冷水可以从第三管路22流出蓄冷罐5，进入到制冷单元63中对空气进行制冷，然后经过第四管路23再次流入蓄冷罐5，同样的，也可以为低温冷水从第四管路23流出蓄冷罐5，从第三管路22再次流入蓄冷罐5。

基于上述技术方案，可以设置两个阀门和两个循环水泵，其中一个阀门和循环水泵设置在第一管路20或者第二管路21上，另外一个阀门和循环水泵设置在第三管路22或者第四管路23中。

具体的，可以如图1所示，第一阀门40设置在第一管路20上，第一循环水泵设置在第二管路21上，第二阀门41设置在第四管路23上，第二循环水泵也设置在第四管路23上。当然，也可以采取其它未在图中示出的方式设置阀门和循环水泵。

基于图1中的设置方式，制冷阶段和供冷阶段的阀门和循环水泵的开闭状态如下。在制冷阶段，打开第一阀门40和第一循环水泵30，同时关闭第二阀门41和第二循环水泵31。这个时候，水在蒸发器14和蓄冷罐5之间流动，制取低温冷水并进行储藏。在供冷阶段，关闭第一阀门40和第一循环水泵30，打开第二阀门41和第二循环水泵31，制备好的低温冷水在蓄冷罐5和制冷单元63之间流动，对空气进行冷却，完成低温送风。

在一些实施例中，在图1所示的基础上，可以设置四个阀门，在四条管路上各设置一个阀门。这样，在执行制冷或者供冷的时候，可以完全切断另一侧的循环回路。例如，在制冷阶段，打开第一管路20和第二管路21上的阀门，关闭第三管路22和第四管路23上的阀门。

在一些实施例中，循环管路也可以为图2中所示，包括相互并联的第五管路24和第六管路25，第五管路24的第一端和第六管路25的第一端分别连接制冷单元63，第五管路24的第二端和第六管路25的第二端分别连接制冷装置；还包括第七管路26和第八管路27，第七管路26的第一端和第八管路27的第一端分别连接第五管路24，第七管路26的第二端和第八管路27的第二端分别连接第六管路25，第七管路26和第八管路27均能将第五管路24和第六管路25连通；还包括有第一端和蓄冷罐5连接，第二端与第七管路26连接的第九管路28，以及第一端与蓄冷罐5连接，第二端与第八管路27连接的第十管路29。

基于上述技术方案，可以对应的设置阀门和循环水泵。作为示例的，可以如图2所示设置循环水泵和阀门。具体的，第三循环水泵32位于第五管路24的第一端与第八管路27的第一端之间，第四循环水泵33位于第十管路29；第三阀门42位于第五管路24的第二端与第七管路26的第一端之间，第四阀门43位于第五管路24的第一端和第八管路27的第一端之间，第五阀门44位于第六管路25上，第七管路26的第二端与第八管路27的第二端之间，第六阀门45位于第七管路26的第一端与第九管路28的第二端之间，第七阀门46位于第七管路26的第二端与第九管路25的第二端之间，第八阀门47位于第八管路27的第一端与第十管路29的第二端之间，第九阀门48位于第八管路27的第二端与第十管路29的第二端之间。

结合上述设置方式，具体的操作可以如下。制冷阶段，打开第三阀门42、第八阀门47以及第七阀门46，关闭剩余阀门。此时，在第四循环水泵33的作用下，形成制冷循环回路进行制冷并存储在蓄冷罐5中。供冷阶段，打开第四阀门43、第六阀门45和第九阀门48，关闭其它阀门，形成供冷循环回路，在第三循环水泵32的作用下，将蓄冷罐5中的低温冷水送入制冷单元63中，完成低温送风。

当使用图2所示的设置方式时，也可以不经过蓄冷，直接利用蒸发器14制取低温冷水并送至制冷单元63中，完成低温送风。具体的，控制第三阀门42、第四阀门43和第五阀门44打开，关闭其它阀门。此时，在第三循环水泵的作用下，蒸发器14制取的低温冷水直接通过循环回路进入到制冷单元63中，对空气进行冷却，实现低温送风。

需要说明的是，也可以在图2所示的循环管路的基础上，使用其它方式设置阀门和循环水泵，不限于图2中所示的设置方式。

通过上述技术方案，可以实现在特定的时间进行制冷和供冷。例如，可以在夜间低峰用电时段，利用制冷装置进行制冷并通过蓄冷装置中的蓄冷罐进行保存。在白天高峰用电时间段，利用蓄冷罐中的存储的冷量对空气处理机组中的制冷单元进行供冷，对空气进行冷却，实现低温送风。这样，可以充分利用夜间电量并减少高峰期用电负荷。如果是在峰谷电价的地区，利用夜间电价较低的时候进行制冷，也有利于节省开支。

在一些实施例中，如图1和图2所示，空气处理机组还包括有送风管路68和变风量末端69，变风量末端69位于室内进风口，其通过送风管路48连接送风室62。

如果进行控制室内风量的大小，达到变风量的效果。可以设置变风量末端69，经过制冷单元63冷却的风进入到送风室62内，之后经过送风管路68，流动至变风量末端69，在变风量末端的控制下，改变进入室内8的风量大小，达到变风量的效果。变风量末端69的设置，可以根据实际情况选择适合的风量大小，提高室内舒适度。

需要说明的是，也可以不设置变风量末端69。如果在实际应用中，不需要进行变风量调节，则可以不必设置变风量末端69。在这里，为了进行进风量的控制，图1和图2均设置有变风量末端69。

在一些实施例中，如图1和图2所示，空气处理机组还包括混气室64和回风管路70，混气室64位于风道内，沿空气流动方向，位于制冷单元63的后方，回风管路70的两端分别连接室内8和混气室64。

当设有混气室64和回风管路70时，如图1和图2所示，室内8的空气可以通过回风管路70进入到混气室64中，然后再次经过制冷单元63和送风室62，被送回室内8。此外，在回风管路70中，可以设有阀门，控制室内8的空气是否流入混风室64。

在一些实施例中，新风引入口61处设有风阀72，控制新风引入口61的打开和关闭。

基于上述方案，当回风管路70内设有阀门以及新风引入口61内设有风阀72时，该空调系统能够实现全新风工况、混合工况和闭式循环工况。具体方式如下：

当室外空气的焓值低于室内空气的焓值时，可以开启全新风工况。即打开新风引入口61的风阀72，关闭回风管路70中的阀门。需要说明的是，焓值为单位空气中所含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准。

在开启全新风工况的前提下，如果室外空气的焓值略低与室内空气的焓值，也即室外温度略低于室内温度时，可以将蓄冷罐5中的低温冷水供给制冷单元63，通过制冷单元63对空气进行冷却，进行低温送风，以降低室内温度。如果室外空气的焓值与室内空气的焓值有一定的焓值差，即内外温度具有一定的温差。则为了节省能源消耗，可以关闭供冷循环回路，直接将室外新风引入室内8，不必进行制冷过程。

当室外焓值过低时，可以开启混合工况。即同时打开新风引入口61的风阀72和回风管路70中的阀门。由于室外空气的温度过低，直接引入室内会对人体造成一定的不适感。此时，可以打开回风管路70中的阀门，使室外新风和室内风在混气室64中进行混合，略微提升空气的温度，然后再经过送风室62送入室内8，使室内8的空气不发生突降，提升人体的舒适度。当开启混合工况时，不使用制冷单元63进行制冷。

当室外焓值高于室内焓值时，可以开启闭式循环工况。即关闭新风引入口61的风阀72，打开回风管路70中的阀门，同时打开供冷循环管路。此时，室内8的空气通过回风管路70进入到混风室64，然后通过制冷单元63的冷却，降低空气温度，达到降低室内温度的效果。

在一些实施例中，送风管路68和回风管路70中均设有风机71。通过风机71，可以加快空气流动速度。由于本申请实施例提供的空调系统采用低温送风方式，所需要的风量也相对较少。因此，风机71所需频率也相对较低，风机71的能耗也能够得到大幅度的降低。同时风机71能够配合变风量末端69使用，根据所需风量大小，调节风机71频率。

在一些实施例中，如图1和图2所示。空气处理机组还包括过滤段65，过滤段65位于风道内，在混气室64和制冷单元63之间。为了对进入室内8的空气进行过滤，设置有过滤段65，混气室64内的空气首先经过过滤段65，进行过滤之后，通过制冷单元63制冷，最后经过送风室62送入到室内8中。

在一些实施例中，空气处理机组还包括喷淋段66和再热段67，喷淋段66和再热段67也位于风道内，沿空气的流动方向，喷淋段66位于制冷单元63的前方，再热段67位于喷淋段66的前方。

将要进入室内8的空气，在经过制冷单元63的冷却之后，可以经过位于制冷单元63前方的喷淋段66，增加空气中的水分含量。当进入室内8的空气温度过低时，还可以开启再热段67，增加空气温度。如上述所说的，当室外空气温度过低时，开启混合工况。如果经过混气室64后的空气温度依旧有些偏低，可以通过再热段67再次提升空气的温度，使得室内8的温度的降低速度相对较缓，不会出现室内8的温度突然降低的情况发生。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，包括：

制冷装置，所述制冷装置用于制取低温冷水；

空气处理机组，所述空气处理机组包括外壳形成的风道和制冷单元；所述风道包括新风引入口和送风室，所述制冷单元位于所述风道内，用于冷却空气；

蓄冷装置，所述蓄冷装置包括蓄冷罐、阀门、循环水泵和循环管路，所述阀门和所述循环水泵位于所述循环管路上，所述循环管路用于将所述蓄冷罐、所述制冷装置以及所述制冷单元连接起来，形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述循环管路包括制冷循环管路和供冷循环管路；所述制冷循环管路包括相互并联的第一管路和第二管路；所述第一管路的两端和所述第二管路的两端分别与所述制冷装置和所述蓄冷罐连接；所述供冷循环管路包括相互并联的第三管路和第四管路；所述第三管路的两端和所述第四管路的两端分别与所述蓄冷罐和所述制冷单元连接。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述循环水泵包括第一循环水泵和第二循环水泵；所述第一阀门位于所述第一管路或所述第二管路，所述第二阀门位于所述第三管路或所述第四管路；所述第一循环水泵位于所述第一管路或所述第二管路，所述第二循环水泵位于所述第三管路或所述第四管路。

4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述循环管路包括：

第五管路和第六管路，所述第五管路和所述第六管路相互并联，所述第五管路的第一端和所述第六管路的第一端分别连接所述制冷单元，所述第五管路的第二端和所述第六管路的第二端分别连接所述制冷装置；

第七管路和第八管路，所述第七管路的第一端和所述第八管路的第一端分别连接所述第五管路，所述第七管路的第二端和所述第八管路的第二端分别连接所述第六管路，所述第七管路和所述第八管路均能将所述第五管路和所述第六管路连通；

第九管路和第十管路，所述第九管路的第一端和所述第十管路的第一端分别与所述蓄冷罐连接，所述第九管路的第二端与所述第七管路连接，所述第十管路的第二端与所述第八管路连接。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述循环水泵包括第三循环水泵和第四循环水泵，所述第三循环水泵位于所述第五管路的第一端与所述第八管路的第一端之间，所述第四水泵位于所述第十管路；所述阀门包括第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门；所述第三阀门位于所述第五管路的第二端与所述第七管路的第一端之间；所述第四阀门位于所述第五管路的第一端与所述第八管路的第一端之间；所述第五阀门位于所述第六管路上，所述第七管路的第二端与所述第八管路的第二端之间；所述第六阀门位于所述第七管路的第一端与所述第九管路的第二端之间；所述第七阀门位于所述第七管路的第二端与所述第九管路的第二端之间；所述第八阀门位于所述第八管路的第一端与所述第十管路的第二端之间；所述第九阀门位于所述第八管路的第二端与所述第十管路的第二端之间。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的空调系统，其特征在于，所述空气处理机组还包括送风管路和变风量末端，所述变风量末端位于室内进风口，所述变风量末端通过所述送风管路连接所述送风室。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述空气处理机组还包括混气室和回风管路，所述混气室位于所述风道内，沿空气流动方向，位于所述制冷单元后方，所述回风管路两端分别连接室内和所述混气室。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述送风管路和所述回风管路内均设有风机。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述空气处理机组还包括过滤段，所述过滤段位于所述风道内，在所述混气室和所述制冷单元之间。

10.根据权利要求9所述的空调系统，所述空气处理机组还包括喷淋段和再热段，所述喷淋段和所述再热段位于所述风道内，沿空气流动方向，所述喷淋段位于所述制冷单元前方，所述再热段位于所述喷淋段前方。

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