CN218495213U - 一种冷水系统及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷水系统及空调，涉及制冷设备技术领域，解决了空调系统换热器换热量损失，高层除湿效果差、系统能效降低的技术问题。该冷水系统包括低区冷水系统、中区冷水系统和高区冷水系统，中区冷水系统和/或高区冷水系统中设置有能隔断水系统竖直平面压力的隔压储水组件，低区冷水系统与各区的隔压储水组件通过管路连通，以供应各区制冷所需的冷冻水。本实用新型用于超高层建筑的制冷，通过隔压储水组件，既隔断了水系统竖直平面的压力，也优化了采用换热器进行换热造成热量损失的问题，无需进行换热，不仅提高了空调末端的除湿效果，而且降低了供水温度，可加大换热温差、减小换热流量，进而减少水泵的能耗，提高系统能效。

Description

一种冷水系统及空调

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其是涉及一种适用于超高层建筑的冷水系统及空调。

背景技术

近年来，我国的建筑行业得到了迅速的发展，在现代化城市中，超高层建筑随处可见。与传统的建筑类型相比，超高层建筑暖通空调的设计具有更高的难度，因此，在超高层建筑的设计中应该给予高度的重视。

常见的冷源系统对房间内传输冷量主要有两种形式，一是空调系统内制冷剂直接供给对房间实施制冷，无需依靠水介质来协助传输能量；二是由空调系统配套的冷水系统来传输冷量。在超高层水系统中，随着建筑高度的逐渐增加，水系统承担的压力越来越大，如果超高层建筑中空调设备高差超过300米，系统内的设备为了耐高压，造价也会升高。为了减少系统内的水压力，高层建筑现在通常使用板式换热器3、6，将建筑分为低层区域、中层区域、高层区域。如图1所示，为超高层建筑常规空调系统的供水示意图，制冷主机1直接向低区空调末端4供冷，中区空调系统与高区空调系统的设置换热器3、6、冷冻水泵2、5、8，由低区冷冻水泵2将制冷主机1出来的冷冻水供应到中区换热器3与高区换热器6直接换热后，低区冷冻水再回到普通制冷主机1再次制冷，冷冻水将重新开始一次循环。

但相对而来的问题是，传统机组是7/12℃的冷冻供回水，即使使用的换热器换热效率较高，低层区域与高层区域的换热温差也难达到2℃以内，按照国家相关的规范，对于高层建筑冷冻水每经过一套换热器换热，冷水机组的能耗增加10％，由于换热器换热存在换热温差，换热过程存在热量损失，导致中高区冷冻水供水温度升高，造成空调末端的除湿效果差，达不到用户使用的舒适性需求，同时供水温度较高，需要的水流量会增加，增加水泵的功耗，加大了系统的能耗。

因此亟需一种方法解决在超高层建筑的空调系统中换热器换热量损失，导致系统能效降低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于超高层建筑的冷水系统及空调，以解决现有技术中存在的空调系统换热器换热量损失，高层除湿效果差、系统能效降低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供的一种冷水系统，包括低区冷水系统、中区冷水系统和高区冷水系统，其中：

所述中区冷水系统和/或所述高区冷水系统中设置有能隔断水系统竖直平面压力的隔压储水组件，所述低区冷水系统与各区的所述隔压储水组件通过管路连通，以供应各区制冷所需的冷冻水。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔压储水组件为常压储水组件。

作为本实用新型的进一步改进，所述常压储水组件为开式储水箱。

作为本实用新型的进一步改进，所述开式储水箱包括与所述低区冷水系统的出口侧连通的供冷水箱和与所述低区冷水系统的入口侧连通的回冷水箱，所述供冷水箱和所述回冷水箱分别通过管路与各区的空调末端连接。

作为本实用新型的进一步改进，中区和/高区冷水系统中还包括位于所述供冷水箱进出口两侧的截止阀。

作为本实用新型的进一步改进，中区和/高区冷水系统中还包括位于所述回冷水箱进出口两侧的截止阀。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置在中区和/或高区冷水系统中所述供冷水箱进口侧、低区冷水系统和/或中区冷区系统的空调末端前侧的调节阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述低区冷水系统中还包括制冷主机。

作为本实用新型的进一步改进，所述低区、中区和高区冷水系统中还包括用于使各区冷水系统中的冷冻水循环流动的冷冻水泵。

作为本实用新型的进一步改进，还包括两端分别于所述供冷水箱和所述回冷水箱连接的旁通管路。

作为本实用新型的进一步改进，所述旁通管路中设置有调节阀。

第二方面，本实用新型提供的一种空调，包括空调末端和与所述空调末端连接的所述冷水系统。

本实用新型提供的冷水系统，通过在超高层建筑的中区及高区设置隔压储水组件，替代常规空调系统采用换热器进行系统隔压的做法，既隔断了水系统竖直平面的压力，也优化了采用换热器进行换热造成热量损失的问题，直接利用低区冷水系统中的冷冻水供应中区和高区的冷水系统，无需进行换热，不仅提高了空调末端的除湿效果，而且降低了供水温度，可加大换热温差、减小换热流量，进而减少水泵的能耗，提高系统能效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是现有技术中超高层建筑常规空调系统供水示意图；

图2是本实用新型超高层建筑空调系统供水示意图；

图3是本实用新型超高层建筑空调的控制流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图2所示，本实用新型提供了一种冷水系统，包括低区冷水系统、中区冷水系统和高区冷水系统，其中：

中区冷水系统和/或高区冷水系统中设置有能隔断水系统竖直平面压力的隔压储水组件，低区冷水系统与各区的隔压储水组件通过管路连通，以供应各区制冷所需的冷冻水。

本实用新型提供的冷水系统，通过在超高层建筑的中区及高区设置隔压储水组件，替代常规空调系统采用换热器进行系统隔压的做法，既隔断了水系统竖直平面的压力，也优化了采用换热器进行换热造成热量损失的问题，直接利用低区冷水系统中的冷冻水供应中区和高区的冷水系统，无需进行换热，不仅提高了空调末端的除湿效果，而且降低了供水温度，可加大换热温差、减小换热流量，进而减少水泵的能耗，提高系统能效。

具体的，在本实施例中，在中区冷水系统和高区冷水系统中均设置了隔压储水组件。利用该隔压储水组件，作为本区冷水系统中冷冻水的供应源，低区冷水系统中的冷冻水直接供应到该储水组件内，不仅无需进行换热，减少了换热损失，而且由于储水组件的储水作用，减少了建筑内竖直平面的压力，低区冷水系统中的冷冻水泵2无需配备超高扬程的水泵，节约能耗，也无需较大流量的水泵，节约成本。

进一步的，该隔压储水组件为常压储水组件，也就是说该储水组件与外部环境连通，从而将超高层建筑内冷水系统中的压力释放，低区冷水系统中的冷冻水供应时无需克服较大压力，利于整个系统的节能降耗。

在本实施例中，常压储水组件为开式储水箱。

如图2所示，开式储水箱包括与低区冷水系统的出口侧连通的供冷水箱10、12和与低区冷水系统的入口侧连通的回冷水箱11、13，供冷水箱10、12和回冷水箱11、13分别通过管路与各区的空调末端7、9连接。

具体的，中区冷水系统中的供冷水箱10由低区冷水系统的制冷主机1提供冷冻水。供冷水箱10内的冷冻水进入空调末端7进行换热后回流到回冷水箱11，回冷水箱11中的冷冻水经管路和冷冻水泵2回流到制冷主机1。

同样的，高区冷水系统中的供冷水箱10的冷冻水由低区冷水系统的制冷主机1提供，且冷冻水经制取后经中区的供冷水箱10中缓冲，然后由冷冻水泵5泵入到高区的供冷水箱12中，供冷水箱12中的冷冻水经空调末端9换热后回流到回冷水箱13中，然后经管路回流到回冷水箱11中，然后经冷冻水泵2泵回制冷主机1。

为了实现各区冷水系统的完全隔离以及保证各区冷水系统的安全和互相不干扰，中区和/高区冷水系统中还包括位于供冷水箱10、12进出口两侧的截止阀23、24、25、18。

如图2所示，截止阀23、24、25、18分别设置在中区和高区冷水系统的供冷水箱10、12进出口两侧。

为了实现各区冷水系统的完全隔离以及保证各区冷水系统的安全和互相不干扰，进一步提高系统安全性，中区和/高区冷水系统中还包括位于回冷水箱11、13进出口两侧的截止阀22、21、20、19。

如图2所示，截止阀22、21、20、19分别设置在中区和高区冷水系统的回冷水箱11、13进出口两侧。

为了实现各区冷水系统中冷冻水流量和水量的可控和可调，还包括设置在中区和/或高区冷水系统中供冷水箱10、12进口侧、低区冷水系统和/或中区冷区系统的空调末端4、7前侧的调节阀15、17、14、16。

该调节阀为动态调节阀。

如图2所示，调节阀15、17、14、16分别设置在中区冷水系统和高区冷水系统的供冷水箱10、12的进口侧，以及低区冷水系统和中区冷水系统的空调末端4、7前侧。

进一步的，低区冷水系统中还包括制冷主机1。

如图2所示，低区、中区和高区冷水系统中还包括用于使各区冷水系统中的冷冻水循环流动的冷冻水泵2、5、8。

还包括两端分别于供冷水箱10、12和回冷水箱11、13连接的旁通管路。

如图2所示，旁通管路中设置有调节阀26、27。

通过分析建筑的冷负荷需求，调节供水流量，控制储水箱的液位高度稳定系统压力，达到节能的效果。

第二方面，本实用新型提供的一种空调，包括位于各区的空调末端4、7、9和与空调末端4、7、9连接的上述冷水系统。

此处需要说明的是，此处的各区是指超高层建筑中分成的低区、中区和高区。

本实用新型提供的空调，适用于超高层建筑，解决了超高层建筑中冷水系统供水压力大，中高区供水温度高的问题，通过在超高层建筑的中区及高区设置开始储水水箱，替代常规空调系统采用换热器进行系统隔压的做法，既隔断了水系统竖直平面的压力，也优化了采用换热器进行换热造成热量损失的问题。不仅提高了空调末端的除湿效果，而且降低了供水温度可加大换热温差减小换热流量，进而减少水泵的能耗，提高系统能效。

水路循环为，如图2所示，为超高层建筑优化空调系统供水示意图，制冷主机1直接向低区空调末端4供冷，中区空调系统与高区空调系统分别设置供冷、回水水箱、冷冻水泵，由低区冷冻水泵2将制冷主机1出来的冷冻水供应到中区供冷水箱与高区供冷水箱后，再供应到中高区的对应空调末端，空调末端回水分别先回到中、高区回水水箱，再流回到制冷主机1再次制冷，冷冻水将重新开始一次循环；在运行过程中，供冷水箱的流量过大时，可通过调节阀26、27将多余的流量直接旁通到回水水箱13、11，维持水箱液位的稳定；当系统停止运行时，截止阀18、19、20、21、22、23、24、25关闭，将低、中、高区隔断为独立的循环系统，避免开始储水箱的水溢出。该做法，即解决了超高层建筑空调设计中存在的竖直方向压力大的问题，也避免了采用换热器的换热过程能量的损失，使到达中、高区末端的供水温度较常规系统的更低，提高了末端的除湿效果，而且降低了供水温度可加大换热温差减小换热流量，进而减少水泵的能耗，提高系统能效。

系统三个分区的供冷流量均由机房提供，通过设置动态调节阀调节机房流量流向各分区的水流量，具体的控制逻辑如图3。空调末端温度检测与分区干管检测，检测管道的温度流量，得到分区空调末端中供冷量，由控制中心判断工况来调节动态调节阀，调节相应的制冷主机1制冷量，系统水流量，满足供冷的要求。

本设计提供了一种适用超高层建筑的空调系统，较常规的超高层建筑空调设计，中高区能提供更低的供水温度，可增大换热温差，减小换热流量，同时增强空调系统的除湿能力，系统的能效和实用性都得到较大的提升。

本实用新型满足了超高层楼宇中不同区域的制冷制热的个性化需求，且避免低层区域的设备承受过大的压力，节约设备成本。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种冷水系统，其特征在于，包括低区冷水系统、中区冷水系统和高区冷水系统，其中：

所述中区冷水系统和/或所述高区冷水系统中设置有能隔断水系统竖直平面压力的隔压储水组件，所述低区冷水系统与各区的所述隔压储水组件通过管路连通，以供应各区制冷所需的冷冻水。

2.根据权利要求1所述的冷水系统，其特征在于，所述隔压储水组件为常压储水组件。

3.根据权利要求2所述的冷水系统，其特征在于，所述常压储水组件为开式储水箱。

4.根据权利要求3所述的冷水系统，其特征在于，所述开式储水箱包括与所述低区冷水系统的出口侧连通的供冷水箱和与所述低区冷水系统的入口侧连通的回冷水箱，所述供冷水箱和所述回冷水箱分别通过管路与各区的空调末端连接。

5.根据权利要求4所述的冷水系统，其特征在于，中区和/高区冷水系统中还包括位于所述供冷水箱进出口两侧的截止阀。

6.根据权利要求4所述的冷水系统，其特征在于，中区和/高区冷水系统中还包括位于所述回冷水箱进出口两侧的截止阀。

7.根据权利要求4所述的冷水系统，其特征在于，还包括设置在中区和/或高区冷水系统中所述供冷水箱进口侧、低区冷水系统和/或中区冷区系统的空调末端前侧的调节阀。

8.根据权利要求1所述的冷水系统，其特征在于，所述低区冷水系统中还包括制冷主机。

9.根据权利要求8所述的冷水系统，其特征在于，所述低区、中区和高区冷水系统中还包括用于使各区冷水系统中的冷冻水循环流动的冷冻水泵。

10.根据权利要求4所述的冷水系统，其特征在于，还包括两端分别于所述供冷水箱和所述回冷水箱连接的旁通管路。

11.根据权利要求10所述的冷水系统，其特征在于，所述旁通管路中设置有调节阀。

12.一种空调，其特征在于，包括空调末端和与所述空调末端连接的如权利要求1-11中任一所述的冷水系统。

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