CN2793627Y - 有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，A板式换热器的一次水跨接在中央空调冷却水进水管和回水管之间，其二次水出水端连接到储热箱上部；水环热泵机组一次水跨接在冷却水进水管和回水管之间，其二次水出水端连接到B板式换热器的一次水进水端，储热箱上部与B板式换热器的二次进水端相连；储热箱底部、A板式换热器二次水进水端及生活热水补水端之间用三通连接。本实用新型充分回收利用并提升中央空调系统冷却水余热，以较小的耗能，直接制取可用的生活热水。在满足冷却水无害排放需求和生活热水供热需求的同时，实现优化节能运行，是中央空调系统节约能源、保护环境的有效途径。

Description

有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热回收装置，特别涉及一种有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置。

背景技术

中央空调系统热季运行时，空调室内和空调主机内的大量热量由冷却水带出。由于冷却水温度不高(约30℃～37℃)难以直接利用，而需要用风机耗电吹风，通过蒸发一部分冷却水，将热量排入大气。这种传统的处理方法，既消耗电能和水资源，又浪费了可以利用的热能；同时还加剧了城市中心地区热季的热岛效应，既有害生态环境，也不利用冷却水即空调系统自身的排解热量。而城市居民必须的生活用热水。多数是用燃烧燃油、燃气等加热相对低温自来水制取的。燃烧加热不仅消耗能源，还排放了大量的二氧化碳等温室气体。因此，回收利用中央空调冷却水排弃的余热，具有节能和环保的双重意义。用各种无源式换热器回收冷却水余热，因为不能提升水温，只能用作生活热水的预加热，制取生活热水还须消耗如电、油、气等能源。

热泵是一种高效的节能装置，它的高效率是耗费一份能量，可转移数份等量的热量。热泵的另一个特点是能把低位热源提升为高位热源即可升温。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既能达到中央空调冷却水无害排放的要求，又能实现生活热水供热需求，节约能源，保护环境的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置。

本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：依据本实用新型提出的一种有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，包括A板式换热器、水环热泵机组、B板式换热器、储热箱，A板式换热器的一次水跨接在中央空调冷却水进水管和回水管之间，A板式换热器二次水出水端连接到储热箱上部；水环热泵机组一次水跨接在冷却水进水管和回水管之间，水环热泵机组二次水出水端连接到B板式换热器的一次水进水端，储热箱上部与B板式换热器的二次进水端相连；储热箱底部、A板式换热器二次水进水端及生活热水补水端之间用三通连接。

本实用新型还可以采用以下技术措施来进一步实现。

所述的A板式换热器二次水出水端串接预热水泵后再连接到储热箱上部。

所述的水环热泵机组二次水出水端串接循环水泵后再连接到B板式换热器的一次水进水端。

所述的储热箱底部经止回阀接三通。

所述的生活热水补水端串接水流开关后接到三通。

所述的A板式换热器的一次水进水端与冷却水进水管、一次水出水端与冷却水回水管之间分别设有手动调节阀；水环热泵机组一次水进水端与冷却水进水管、一次水出水端与冷却水回水管之间分别设有手动调节阀；储热箱上部与B板式换热器的二次进水端之间设有手动调节阀。

冷却水进水管与回水管上分别设有冷却水回水温度传感器T1和冷却水进水温度传感器T2，A板式换热器二次水出水端设A板式换热器二次水出水温度传感器T3，生活热水补水端设有补水温度传感器T4，水环热泵机组二次水出水端设有水环热泵机组二次水出水温度传感器T5，B板式换热器的二次水出水端设有生活热水供水温度传感器T6；

智能控制器实时采集上述六个温度传感器的动态温度信号进行运算分析处理，分别向水环热泵机组发出运行台数信号，向预热水泵变频器、循环水泵变频器输出工作频率控制预热水泵和循环水泵变频调速运行，向水流开关发出开度的控制信号。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，携带热量的冷却水，一部分流进预加热用A板式换热器，以高于90％的传热效率，将余热转移到温度较低的补水中，补水预热升温后进储热箱。储热箱调节冷却水排热量与生活热水用热量在时间上不同步的矛盾，起储热缓冲作用。携带热量的另一部分冷却水流进水环热泵机组，热泵消耗数量不大的电能或化学能，回收冷却水余热，并将热泵二次端循环水温提升到高于生活热水供水温度值；升温后的循环热水经供水用B板式换热器把热量转移到储热箱流出的预热水，预热水升温后成为可用的生活热水。本实用新型采用无源式板式换热器预加热和有源式水环热泵机组提升温度的组合方法，利用中央空调冷却水余热和热泵耗能直接制取生活热水，并对热量的转移过程实施智能化的优化节能控制。充分回收利用并提升中央空调系统冷却水余热，以较小的耗能，直接制取可用的生活热水。在满足冷却水无害排放需求和生活热水供热需求的同时，实现优化节能运行，是中央空调系统节约能源、保护环境的有效途径。

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

附图为本实用新型的示意图。

图中标记：

1：A板式换热器；2：进水管；3：回水管；4：储热箱；5：水环热泵机组；6：B板式换热器；7：三通；8：预热水泵9：循环水泵；10：止回阀；11、水流开关；12：A调节阀；13：B调节阀；14：C调节阀；15：D调节阀；16：E调节阀；17：智能控制器；18：预热水泵变频器；19：循环水泵变频器。

T1：冷却水回水温度传感器；T2：冷却水进水温度传感器：T3：A板式换热器二次水出水温度传感器：T4：补水温度传感器：T5：水环热泵机组二次水出水温度传感器；T6：生活热水供水温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图所示，A板式换热器1的一次水跨接在中央空调冷却水进水管2和回水管3之间，A板式换热器1的一次水进水端与冷却水进水管2之间设有手动A调节阀12调节其流量、一次水出水端与冷却水回水管3之间设有手动B调节阀13调节其流量，A板式换热器1二次水出水端串接预热水泵8后再连接到储热箱4上部；

水环热泵机组5一次水也跨接在冷却水进水管2和回水管3之间，水环热泵机组5一次水进水端与冷却水进水管2之间设有手动C调节阀14调节其流量、一次水出水端与冷却水回水管3之间设有手动D调节阀15调节其流量，水环热泵机组5二次水出水端串接循环水泵9后再连接到B板式换热器6的一次水端；

储热箱4底部经止回阀10接三通7，三通7另一端接A板式换热器1二次水进水端，三通7第三端串接水流开关11后接到生活热水补水端；

储热箱4上部与B板式换热器6的二次进水端相连，两者之间设有手动E调节阀16可控制其流量，B板式换热器6的二次水出水即为制取的生活热水。

冷却水进水管2与回水管3上分别设有冷却水回水温度传感器T1和冷却水进水温度传感器T2，A板式换热器1二浆水出水端设A板式换热器二次水出水温度传感器T3，生活热水补水端设有补水温度传感器T4，水环热泵机组5二次水出水端设有水环热泵机组二次水出水温度传感器T5，B板式换热器6的二次水出水端设有生活热水供水温度传感器T6；

用冷却水回水温度传感器T1和冷却水进水温度传感器T2检测实时转移的冷却水热量，用A板式换热器二次水出水温度传感器T3检测其二次水的温升，用补水温度传感器T4检测补水温度，用水环热泵机组二次水出水温度传感器T5检测循环水的温升，用生活热水供水温度传感器T6检测生活热水供水温度。

智能控制器17的模拟量输入模块实时采集上述六个温度传感器的动态温度信号，并把它们变为数字量信号送入智能控制模块，该模块为基于PC机的16位处理器，它对这些输入信号进行识别、综合、解算，按设定的运行参数和模糊控制规则库，自动输出三路优化的控制信号，经输出模块，分别向水环热泵机组发出运行台数信号；向预热水泵变频器18、循环水泵变频器19输出最佳工作频率信号；向水流开关发出最佳开度的控制信号。水环热泵机组调整投入运行的热泵台数；预热水泵和循环水泵在各自变频器输出控制下，变频调速运行；水流开关自动调节开度，控制补水流量。上述控制过程用以实现最低优化耗能和热量转移的动态平衡。输出模块还向状态显示板送出运行状态显示信号，状态显示板显示装置运行的各项参数，有水泵工作频率，水流开关开度，水环热泵机组运行热泵台数，各温度传感器的温度值等。

模糊控制规则库按多元输入，三元输出，增量控制方式建立。输入量为设定的温度参数和流量参数，检测到的温度偏差及其变化率；输出量为变频器工作频率、水流开关开度和运行热泵台数。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1、一种有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，包括A板式换热器(1)、水环热泵机组(5)、B板式换热器(6)、储热箱(4)，其特征在于：A板式换热器(1)的一次水跨接在中央空调冷却水进水管(2)和回水管(3)之间，A板式换热器(1)二次水出水端连接到储热箱(4)上部；水环热泵机组(5)一次水跨接在冷却水进水管(2)和回水管(3)之间，水环热泵机组(5)二次水出水端连接到B板式换热器(6)的一次水进水端，储热箱(4)上部与B板式换热器(6)的二次进水端相连；储热箱(4)底部、A板式换热器(1)二次水进水端及生活热水补水端之间用三通(7)连接。

2、如权利要求1所述的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：所述的A板式换热器(1)二次水出水端串接预热水泵(8)后再连接到储热箱(4)上部。

3、如权利要求1所述的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：所述的水环热泵机组(5)二次水出水端串接循环水泵(9)后再连接到B板式换热器(6)的一次水进水端。

4、如权利要求1所述的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：所述的储热箱(4)底部经止回阀(10)接三通(7)。

5、如权利要求1所述的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：所述的生活热水补水端串接水流开关(11)后接到三通(7)。

6、如权利要求1-5所述之一的自动有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：所述的A板式换热器(1)的一次水进水端与冷却水进水管(2)、一次水出水端与冷却水回水管(3)之间分别设有手动调节阀；水环热泵机组(5)一次水进水端与冷却水进水管(2)、一次水出水端与冷却水回水管(3)之间分别设有手动调节阀；储热箱(4)上部与B板式换热器(6)的二次进水端之间设有手动调节阀。

7、如权利要求6所述的有源式中央空调冷却水余热回收系统控制装置，其特征在于：冷却水进水管(2)与回水管(3)上分别设有冷却水回水温度传感器T1和冷却水进水温度传感器T2，A板式换热器(1)二次水出水端设A板式换热器二次水出水温度传感器T3，生活热水补水端设有补水温度传感器T4，水环热泵机组(5)二次水出水端设有水环热泵机组二次水出水温度传感器T5，B板式换热器(6)的二次水出水端设有生活热水供水温度传感器T6。