一种空调系统技术方案

一种空调系统，至少包括通过管路互相连接的水源热泵式冷热水机组和水冷却塔，水源热泵式冷热水机组中包括有水冷蒸发器和水冷冷凝器，冷却塔的下部设有水池，该系统的水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器中具有低温冷冻循环水路，该低温冷冻循环水路中设有冷冻水辅助加热装置，所述冷冻水辅助加热装置为自来水加热装置或电加热器加热装置，所述水源热泵式冷热水机组、水冷却塔和冷冻水辅助加热装置之间通过管路连接，且在管路上设置有至少两个水泵和至少两个阀门。本发明专利技术用空调系统内的水冷却塔循环冷却水来替代传统水源热泵式冷热水机组所需的地下水或江河水冷热水源，解决了多数地方缺乏地下水或江河水的困难和麻烦，比传统空调更节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用系统节能技术对传统水源热泵冷热水机组所组成的中央空调系统进行创新节能改造的技术，特别涉及一种空调系统。
技术介绍
市面上现有的用于产生中央空调制冷冷水和采暖热水的风冷热泵式冷热水机组和水源热泵式冷热水机组都是业界公认的节能产品，迄今已有多地政府建设部门将这两种产品列入政府的节能产品目录、给予节能补贴，鼓励使用。然而，在环境气温0℃以上的低温环境使用时，风冷热泵式冷热水机因压缩机的压缩比随环境温度降低而增大的特性使其能耗增加。水源热泵式冷热水机节能效果好，但它需要抽取地下水或江河水作为冬季采暖的热水源和夏季制冷的冷却水源，而有地下水的地方不多且地下水需实施水软化处理，抽用后还需回灌，而能靠近江河水的工程项目不多且需对江河水实施过滤除污或需另外增加换热器来隔离干净冷却水和浑浊的江河水，这些问题也使得高效节能的水源热泵式冷热水机难于在现实中大量采用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种空调系统，解决了现有技术中的不足，该空调系统是能适应冬季气温0℃以上地区的冬季采暖和夏季制冷的一机多用的水源热泵式冷热水机组，其特点是冬季采暖季节利用水冷却塔中的低温冷冻水吸收空气中的热量，替代水源热泵式冷热水机组传统的地下水或江河水，向水源热泵式冷热水机组提供采暖热水源，再由水源热泵式冷热水机产生出40-55℃的热水，供空调区域采暖使用。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种空调系统，至少包括通过管路互相连接的水源热泵式冷热水机组和水冷却塔，水源热泵式冷热水机组中包括有水冷蒸发器和水冷冷凝器，冷却塔的下部设有水池，该系统的水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器中具有低温冷冻循环水路，该低温冷冻循环水路中设有冷冻水辅助加热装置，所述冷冻水辅助加热装置为自来水加热装置或电加热器加热装置，所述水源热泵式冷热水机组、水冷却塔和冷冻水辅助加热装置之间通过管路连接，且在管路上设置有至少两个水泵和至少两个阀门；在冬季环境气温大于或等于10℃，需要系统产生提供采暖循环热水，或者环境温度低于10℃，水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40-55℃之间的设定供水温度时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，所述的水源热泵式冷热水机组开启热泵运转模式，水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器内产生的低温冷冻水被水泵加压后由阀门控制送至水冷却塔中吸收空气中的热量后循环回供回到水冷蒸发器中，所吸收的空气中的热量通过水源热泵式冷热水机组的热泵运转模式传递给水冷冷凝器，产生40-55℃的采暖热水，采暖热水被水泵加压后由阀门控制送至水冷冷凝器的出水端向空调区域循环供热；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40-55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组继续维持热泵运转模式；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度低于40-55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组仍然继续维持热泵运转模式，所述的冷冻水辅助加热装置开启，为水冷蒸发器内产生的低温冷冻水补充加热，使水源热泵式冷热水机组能保持稳定的热泵运转模式继续运转，水冷冷凝器稳定地产生40-55℃之间的设定供水温度的采暖热水，继续稳定地由水冷冷凝器的出水端向空调区域继续循环供热；在夏季需要系统生产提供制冷循环冷冻水时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，水源热泵式冷热水机组开启制冷运转模式，水冷蒸发器所产生的低温冷冻水的进水管路及出水管路经阀门切换后改向空调区域循环供应低温冷冻水，同时水冷冷凝器需要的冷却循环水的进水管路及出水管路也经阀门切换后改向水冷却塔供给循环冷却水，循环冷却水在水冷却塔中蒸发散热冷却后回供给水冷冷凝器，继续为水源热泵式冷热水机组循环冷却散热。根据以上技术要求，所述自来水加热装置是将常温的市政管网供应的自来水作为辅助热水源联接输入到水冷蒸发器中的低温冷冻循环水中，替换取代部分水源热泵式冷热水机组中的水冷蒸发器的低温冷冻循环水，以补充水冷蒸发器中低温冷冻循环水的热量，所述的自来水加热装置的供水水口设置在包括水冷却塔的水池池水到水冷蒸发器的低温冷冻水水管进水口的循环水路之间，当所述的冷冻水辅助加热装置开启时，管网自来水阀门开启，常温的自来水从水冷蒸发器的低温冷冻循环水的进水口进入，将热量传递给水冷蒸发器后从水冷蒸发器出口流出，回到冷却塔池水中，此时，水冷却塔从其溢流口排出与加入部分自来水等量的冷却塔池水。根据以上技术要求，所述电加热器加热装置被串联设置于水冷蒸发器的低温冷冻循环水入口到水冷却塔的水池池水出口水路之间。根据以上技术要求，所述电加热器加热装置被设置浸泡在水冷却塔的水池池水中直接加热池水。根据以上技术要求，所述水冷却塔的进水管路上设有电动阀和旁通管，在冬季环境温度低于10℃，水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的热水温度低于40-55℃之间的设定供水温度时，所述水源热泵式冷热水机组仍然继续开启热泵运转模式，所述的辅助加热装置开启，为低温冷冻循环水辅助加热，使水源热泵式冷热水机组能继续运转，稳定供热；当室外空气温度降低，空气温度高于低温冷冻水出水温度的差值也随之降低到3℃以下时，电动阀自动打开，进水管路中的低温冷冻水停止进入水冷却塔上部入口而直接从旁通管排入冷却塔的水池中；当室外空气温度升高，空气温度高于低温冷冻水出水温度的差值也随之升高到3℃以上时，电动阀自动关闭，进水管路中的低温冷水停止排入水冷却塔的水池中，改而恢复进入冷却塔上部入口。根据以上技术要求，所述连接水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器的低温冷冻循环水管路进水端设有水泵。根据以上技术要求，所述水冷却塔的水池出水端的管路上设有水泵。根据以上技术要求，所述空调系统中的水源热泵式冷热水机组、水冷却塔、冷冻水辅助加热装置、水泵、阀门和连接这些设备装置之间的管路全部被设计内置在一个以上的具有设备底架的长方形外壳壳体中，在空调区域室外的场地上，将所述的一个以上的内置空调系统设备的长方形外壳壳体连接组合成一体，成为直接向室内空调区域末端装置供冷供热的一体式中央空调冷热水机组。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)在地球上冬季环境气温高于0℃以上的同纬度环带地区，用同一中央空调机组既要夏季供应制冷冷冻水又要冬季供应采暖热水的现有技术设备有风冷热泵冷热水机组和水源热泵冷热水机组两种，附近没有水源热泵冷热水机组所需要的冷热水源时，现有技术只能采用风冷热泵冷热水机组，而风冷热泵冷热水机组无论是夏季制冷能效比，还是冬季采暖能效比都较低，且使用寿命短，本专利技术的的水源热泵冷热水机组系统夏季制冷能效比大大高于风冷热泵冷热水机组，冬季制热的大部分时间的机组热泵运行模式加上少量时间的极冷天气由辅助加热装置接力叠加机组热泵运行模式的综合能效比高于风冷热泵冷热水机组，且比风冷热泵冷热水机组使用寿命更长，因此，本专利技术较好地解决了这类地区用同一中央空调机组既能夏季高效供应制冷冷冻水也能冬季高效供应采暖热水的难题。(2)现实技术中的中央空调水源热泵冷热水机组是一种大家公认的节能产品，已被多地政府列入节能产品采购目录，采用同一中央空调水源热泵冷热水机组既能夏季供应制冷冷冻水又能冬季供应采暖热水，但因其需要就近抽取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调系统，至少包括通过管路互相连接的水源热泵式冷热水机组和水冷却塔，水源热泵式冷热水机组中包括有水冷蒸发器和水冷冷凝器，冷却塔的下部设有水池，其特征在于：该系统的水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器中具有低温冷冻循环水路，该低温冷冻循环水路中设有冷冻水辅助加热装置，所述冷冻水辅助加热装置为自来水加热装置或电加热器加热装置，所述水源热泵式冷热水机组、水冷却塔和冷冻水辅助加热装置之间通过管路连接，且在管路上设置有至少两个水泵和至少两个阀门；在冬季环境气温大于或等于10℃，需要系统产生提供采暖循环热水，或者环境温度低于10℃，水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40‑55℃之间的设定供水温度时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，所述的水源热泵式冷热水机组开启热泵运转模式，水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器内产生的低温冷冻水被水泵加压后由阀门控制送至水冷却塔中吸收空气中的热量后循环回供回到水冷蒸发器中，所吸收的空气中的热量通过水源热泵式冷热水机组的热泵运转模式传递给水冷冷凝器，产生40‑55℃的采暖热水，采暖热水被水泵加压后由阀门控制送至水冷冷凝器的出水端向空调区域循环供热；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40‑55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组继续维持热泵运转模式；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度低于40‑55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组仍然继续维持热泵运转模式，所述的冷冻水辅助加热装置开启，为水冷蒸发器内产生的低温冷冻水补充加热，使水源热泵式冷热水机组能保持稳定的热泵运转模式继续运转，水冷冷凝器稳定地产生40‑55℃之间的设定供水温度的采暖热水，继续稳定地由水冷冷凝器的出水端向空调区域继续循环供热；在夏季需要系统生产提供制冷循环冷冻水时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，水源热泵式冷热水机组开启制冷运转模式，水冷蒸发器所产生的低温冷冻水的进水管路及出水管路经阀门切换后改向空调区域循环供应低温冷冻水，同时水冷冷凝器需要的冷却循环水的进水管路及出水管路也经阀门切换后改向水冷却塔供给循环冷却水，循环冷却水在水冷却塔中蒸发散热冷却后回供给水冷冷凝器，继续为水源热泵式冷热水机组循环冷却散热。...

【技术特征摘要】
1.一种空调系统，至少包括通过管路互相连接的水源热泵式冷热水机组和水冷却塔，水源热泵式冷热水机组中包括有水冷蒸发器和水冷冷凝器，冷却塔的下部设有水池，其特征在于：该系统的水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器中具有低温冷冻循环水路，该低温冷冻循环水路中设有冷冻水辅助加热装置，所述冷冻水辅助加热装置为自来水加热装置或电加热器加热装置，所述水源热泵式冷热水机组、水冷却塔和冷冻水辅助加热装置之间通过管路连接，且在管路上设置有至少两个水泵和至少两个阀门；在冬季环境气温大于或等于10℃，需要系统产生提供采暖循环热水，或者环境温度低于10℃，水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40-55℃之间的设定供水温度时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，所述的水源热泵式冷热水机组开启热泵运转模式，水源热泵式冷热水机组的水冷蒸发器内产生的低温冷冻水被水泵加压后由阀门控制送至水冷却塔中吸收空气中的热量后循环回供回到水冷蒸发器中，所吸收的空气中的热量通过水源热泵式冷热水机组的热泵运转模式传递给水冷冷凝器，产生40-55℃的采暖热水，采暖热水被水泵加压后由阀门控制送至水冷冷凝器的出水端向空调区域循环供热；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度仍能满足40-55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组继续维持热泵运转模式；在冬季环境温度低于10℃，并且水源热泵式冷热水机组的热水端向空调区域供应的采暖热水温度低于40-55℃之间的设定供水温度时，所述的水源热泵式冷热水机组仍然继续维持热泵运转模式，所述的冷冻水辅助加热装置开启，为水冷蒸发器内产生的低温冷冻水补充加热，使水源热泵式冷热水机组能保持稳定的热泵运转模式继续运转，水冷冷凝器稳定地产生40-55℃之间的设定供水温度的采暖热水，继续稳定地由水冷冷凝器的出水端向空调区域继续循环供热；在夏季需要系统生产提供制冷循环冷冻水时，所述的冷冻水辅助加热装置关闭，水源热泵式冷热水机组开启制冷运转模式，水冷蒸发器所产生的低温冷冻水的进水管路及出水管路经阀门切换后改向空调区域循环供应低温冷冻水，同时水冷冷凝器需要的冷却循环水的进水管路及出水管路也经阀门切换后改向水冷却塔供给循环冷却水，循环冷却水在水冷却塔中蒸发散热冷却后回供给水冷冷凝器，继续为水源热泵式冷热水机组循环冷却散热。2.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于：所述自来水加热装置是将常温的市政管网...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华民，陈锦华，肖晓松，张洪，何开伟，谭安平，
申请(专利权)人：重庆通用贝园制冷空调设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50