双冷源四管制空调系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双冷源四管制空调系统，包括带有高温表冷段和低温表冷段的空调末端、对空调末端提供冷量的冷源系统，所述冷源系统包括对高温表冷段提供冷量的高温冷源、对低温表冷段提供冷量的低温冷源；所述高温冷源与高温表冷段之间分别通过带有高温分水器的高温供水管路和带有高温集水器的高温回水管路相连；所述低温冷源与低温表冷段之间分别通过带有低温分水器的低温供水管路和带有低温集水器的低温回水管路相连。本发明专利技术在保证整个空调冷水机组总容量不变的前提条件下，通过合理分配高低温机组承担空调负荷的比例，最大限度提高高温机组的承担的负荷比例，大大降低了整个空调系统冷负荷的能耗，是一种节能型的空调系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中央集中空调设计
，具体是设计一种双冷源四管制空调冷媒 系统。
技术介绍
中央空调系统根据冷热管道的设置方式，可分为两管制系统和四管制系统。所谓 两管制系统是指冷热源利用同一组供回水管为末端装置的盘管提供空调冷水或热水的系 统。所谓四管制是指冷热源分别通过各自的供回水管路，为末端装置的冷盘管和热盘管分 别提供空调冷水和热水的系统称为四管制系统，系统中共有四根输送管路。 两管制系统的特点是：冷热源交替使用（季节切换），不能同时向末端装置的冷盘 管和热盘管分别提供空调冷水和热水，适用于建筑物功能较单一、舒适性要求相对较低的 场所。投资相对较低。 如图1为典型的四管制一级栗空调系统，如图2为典型的四管制二级栗空调系统， 四管制系统的特点是：冷热源可同时使用，末端装置内可以配置冷、热两组盘管，以实现向 末端装置同时供应空调冷水和热水，可以对空气进行冷却除湿一一再热处理，满足相对湿 度的要求。此外，在分内外区的或者供冷供热需求不同的房间，通过配置冷热盘管或者单冷 盘管等措施，完全可以实现"各取所需"的愿望。因此，四管制系统适用于对室内空气参数 要求较高的场合，有时甚至是一种必要的手段。但是投资比较高。 目前，不论四管制和还是两管制空调水系统，空调冷源一般的供水温度均为7°C， 回水温度12°C，供回水温差5°C。空调冷源的性能系数COP值（电动压缩式冷水机组的性 能系数定义为冷水机组制冷量与输入功率之间的比值；吸收式冷水机组的性能系数定义为 获得的制冷量与消耗的热量之比。）一般只有3. 8~5. 6。 现有空调系统，普遍采用温湿度耦合的控制方法。夏季，采用冷凝除湿方式实现空 气的降温与除湿处理，同时去除建筑的显热负荷和潜热负荷。一般情况下，利用7°C的冷冻 水将干球温度为35. 7°C的空气（湿球温度28. 5°C)处理到干球温度为16. 4°C(相对湿度 为90%)。7°C冷冻水吸热升高到12°C。因此，空调冷源的蒸发温度一般设计为4°C，冷凝 温度一般为40°C(考虑到冷却水的供回水温度为32/37Γ)，根据逆卡诺循环，冷源理想的 制冷系数C0P为7. 694,目前效率最高的冷源在改工况下的最大C0P值（电动压缩式冷水机 组的性能系数定义为冷水机组制冷量与输入功率之间的比值；吸收式冷水机组的性能系数 定义为获得的制冷量与消耗的热量之比。）也只能达到5. 6,即为理想值的72. 8%。目前提高冷源C0P的途径主要是从通过提高压缩机的压缩效率、寻找适宜的制冷 剂、改善换热条件等方面进行改进，但是随着技术的发展，这些方面的改进越来越接近瓶颈 期，同时，提高冷源C0P需要的投入代价越来越高，提高冷源C0P似乎到了尽头。 寻找一种新的方法来提高冷源C0P的途径迫在眉睫，众所周知，冷源在冷凝温度 不变的条件下，冷源的出水温度与冷源的C0P值成正比。因此，在空调系统冷源制冷量不 变的前提下，为了提高冷源的C0P而提高冷源的出水温度。若冷源的出水温度一旦全部提 高，空调系统的除湿能力将大大降低，这种通过牺牲舒适度来节能的方式不是一种最佳的 措施。
技术实现思路
本专利技术另辟蹊径，从调整冷源的供水温度出发，提供了一种既不降低空调系统的 舒适度，又能降低空调系统冷源能耗的双冷源四管制空调系统，该系统通过高低温冷源结 合运行，降低能耗的同时，提高了空调系统的制冷性能。 一种双冷源四管制空调系统，包括带有高温表冷段和低温表冷段的空调末端、对 空调末端提供冷量的冷源系统，所述冷源系统包括： 对高温表冷段提供冷量的高温冷源，供水温度为10-16°c，回水温度为15-21°c， 供回水温差为5-ll°C; 对低温表冷段提供冷量的低温冷源，供水温度为4-10°C，回水温度为9-15°C，供 回水温差为5-ll°C; 所述高温冷源与高温表冷段之间分别通过带有高温分水器的高温供水管路和带 有高温集水器的高温回水管路相连；所述低温冷源与低温表冷段之间分别通过带有低温分 水器的低温供水管路和带有低温集水器的低温回水管路相连。 本专利技术中，所谓"双冷源"，指一个空调系统中有两种不同的蒸发温度的冷源。在双 冷源四管制空调系统中，出水温度相对较低的冷源称之为"低温冷源"，一般4~0°C，其C0P 值一般只有3. 8~5. 6,出水温度相对较高的冷源称之为"高温冷源"，一般为10~21°C，其 C0P值可高达8~9以上。在双冷源四管制空调系统中，高温冷源和低温冷源共同承担空调 系统冷负荷，降低了能耗。 作为优选，所述高温冷源的供回水温差为5-8°C;所述低温冷源的供回水温差为 5_8°C;更进一步优选为：所述高温冷源的供回水温差为5-6°C;所述低温冷源的供回水温差 为5-6°C。采用该技术方案，有利于保证空调系统的降温除湿能力。 作为优选，所述低温冷源和高温冷源并联设置，通过同一或者不同的冷却塔进行 冷却。低温冷源和高温冷源均可采用多台并联的冷源机组。各冷源机组均配置有单独的控 制阀门，可单独开启和关闭。 作为优选，所述高温冷源供水温度为13±3°C，回水温度为18±3°C;所述低温供水 温度为7±3°C，回水温度为12±3°C。作为进一步优选，所述高温冷源供水温度为13±1°C， 回水温度为18± 1°C;所述低温供水温度为7± 1 °C，回水温度为12± 1 °C。 作为优选，所述高温分水器和高温集水器之间设有第一高温旁通管，该第一高温 旁通管上设有第一流量传感器；所述高温冷源受控于所述第一流量传感器，当第一流量传 感器检测的流量信号大于高温冷源中单台机组的流量时，关闭高温冷源中的某一机组； 所述低温分水器和低温集水器之间设有第一低温旁通管，该第一低温旁通管上设 有第二流量传感器；所述低温冷源受控于所述第二流量传感器，当第二流量传感器检测的 流量信号大于低温冷源中单台机组的流量时，关闭低温冷源中的某一机组。 当供需平衡状态下，高温分水器和高温集水器之间的第一高温旁通管、或者低温 分水器和低温集水器之间的第一低温旁通管中流量为零，当空调末端负载发生变化或者控 制滞后时，第一高温旁通管或第一低温旁通管中有流量变化。当第一高温旁通管或第一低 温旁通管中流量超过高温冷源或低温冷源中的单台机组的流量时，说明冷量供应远远超出 了需求，在这种情况选择关闭某一或者某几台机组，直接的节省了冷源的能耗。 当室内湿负荷降低到一定程度，双冷源四管制空调系统即可启动高温冷源单独供 冷工况，此时关闭低温冷源，与常规单冷源两管制空调系统相比，采用能耗更低的高温冷源 供冷，空调系统的冷源能耗大大降低。若高温冷源采用自然冷源，此时双冷源四管制空调系 统的冷源能耗为0。通过研究发现，室内空调负荷长时间处于低负荷工况下，若此时采用高 温冷源单独供冷，那么，空调系统冷源的年耗电量将大大降低。 本专利技术即可采用一级栗驱动系统，也可采用二级栗驱动系统，当选用二级栗驱动 系统时，作为优选，所述高温回水管路上设有高温冷冻水一级栗机组，所述高温供水管路上 设有高温冷冻水二级栗机组；所述低温回水管路上设有低温冷冻水一级栗机组，所述低温 供水管路上设有低温冷冻水二级栗机组； 所述高温供水管路与高温回水管路之间设有第一压差传感器；所述低温供水管路 与低温回水管路之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双冷源四管制空调系统，包括带有高温表冷段和低温表冷段的空调末端、对空调末端提供冷量的冷源系统，其特征在于，所述冷源系统包括：对高温表冷段提供冷量的高温冷源，供水温度为10‑16℃，回水温度为15‑21℃，供回水温差为5‑11℃；对低温表冷段提供冷量的低温冷源，供水温度为4‑10℃，回水温度为9‑15℃，供回水温差为5‑11℃；所述高温冷源与高温表冷段之间分别通过带有高温分水器的高温供水管路和带有高温集水器的高温回水管路相连；所述低温冷源与低温表冷段之间分别通过带有低温分水器的低温供水管路和带有低温集水器的低温回水管路相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田向宁，李志刚，陈永攀，田佳宁，李宁，
申请(专利权)人：杭州绿程节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33