双冷源三管制空调系统技术方案

技术编号:14573658 阅读:165 留言:0更新日期:2017-02-06 11:56
本实用新型专利技术公开了一种双冷源三管制空调系统,包括空调末端和冷源系统,冷源系统包括:高温冷源;低温冷源;高温冷源和低温冷源出口分别与带有低温分水器的供水管相连,供水管出口与空调末端的冷源入口相连;空调末端中风机盘管的冷源出口通过低温回水管与低温冷源入口相连;所述低、高温回水管之间设有带有阀门的支路;其余空调末端的冷源出口通过高温回水管与高温冷源的入口相连;高温冷源出口同时与低温冷源入口相连。本实用新型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】

本技术属于中央集中空调设计
,具体是设计一种双冷源三管制空调系统
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泵空调系统,如图2为典型的四管制二级泵空调系统,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——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℃,回水温度12℃,供回水温差5℃。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℃的冷冻水将干球温度为35.7℃的空气(湿球温度28.5℃)处理到干球温度为16.4℃(相对湿度为90%)。7℃冷冻水吸热升高到12℃。因此,空调冷源的蒸发温度一般设计为4℃,冷凝温度一般为40℃(考虑到冷却水的供回水温度为32/37℃),根据逆卡诺循环,冷源理想的制冷系数COP为7.694,目前效率最高的冷源在改工况下的最大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。)也只能达到5.6,即为理想值的72.8%。目前提高冷源COP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COP需要的投入代价越来越高,提高冷源COP似乎到了尽头。寻找一种新的方法来提高冷源COP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COP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COP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三管制空调系统,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。一种双冷源三管制空调系统,包括空调末端,以及对空调末端提供冷量的冷源系统,所述冷源系统包括: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℃;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℃;所述高温冷源和低温冷源出口分别通过带有阀门的支路与带有低温分水器的供水管相连,供水管出口与空调末端的冷源入口相连;所述空调末端中风机盘管的低温表冷器的出口通过设有带有低温集水器的低温回水管与低温冷源入口相连;所述低温回水管和高温回水管之间设有带有阀门的支路;其余空调末端的高温表冷器出口通过带有高温集水器的高温回水管与高温冷源的入口相连;所述高温冷源出口同时通过带有阀门的支路与低温冷源入口相连。本技术中,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℃,其COP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℃,其COP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。实际运行时,优先开启高温冷源,此时,仅仅由高温冷源单独对空调末端提供冷量;当高温冷源无法满足末端冷量需要时,此时需要同时开启高温冷源和低温冷源,同时高温冷源出口与供水管之间的支路关闭,经过高温冷源的冷冻水进入到低温冷源中,然后冷却后的冷冻水再进入到室内供冷。本技术采用高低温冷源协同工作,进一步提高了空调性能,降低能耗。作为优选,所述高温冷源的供回水温差为5-8℃;所述低温冷源的供回水温差为5-8℃。所述低温冷源的供回水温差为5-8℃;更进一步优选为:所述高温冷源的供回水温差为5-6℃;所述低温冷源的供回水温差为5-6℃。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℃,回水温度为18±3℃;所述低温冷源供水温度为7±3℃,回水温度为12±3℃。作为进一步优选,所述高温冷源供水温度为13±1℃,回水温度为18±1℃;所述低温供水温度为7±1℃,回水温度为12±1℃。本技术中,空调末端一般包括风机盘管、新风机组、空调机组等中的一种或多种。作为优选,所述空调末端包括风机盘管,风机盘管的低温表冷器出口与低温冷源入口之间设有低温回水管;所述低温回水管和高温回水管之间设有带有阀门的支路。当仅高温冷源运行时,此时低温回水管和高温回水管之间的支路导通,风机盘管冷源出口出来的回水合并进入到高温冷源进行冷却;当高温冷源和低温冷源同时运行时,风机盘管的低温表冷器出口通过低温回水管直接回到低温冷源中冷却。作为优选,所述低温分水器与高温集水器或低温集水器之间设有带有流量传感器和第一阀门组的第一旁通本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种双冷源三管制空调系统,包括空调末端,以及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: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℃;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℃;所述高温冷源和低温冷源出口分别通过带有阀门的支路与带有低温分水器的供水管相连,供水管出口与空调末端的冷源入口相连;所述空调末端中风机盘管的低温表冷器出口通过设有带有低温集水器的低温回水管与低温冷源入口相连;所述低温回水管和高温回水管之间设有带有阀门的支路;其余空调末端的高温表冷器出口通过带有高温集水器的高温回水管与高温冷源的入口相连;所述高温冷源出口同时通过带有阀门的支路与低温冷源入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种双冷源三管制空调系统,包括空调末端,以及对空调末端提
供冷量的冷源系统,其特征在于,所述冷源系统包括:
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℃;
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℃;
所述高温冷源和低温冷源出口分别通过带有阀门的支路与带有低温
分水器的供水管相连,供水管出口与空调末端的冷源入口相连;
所述空调末端中风机盘管的低温表冷器出口通过设有带有低温集水
器的低温回水管与低温冷源入口相连;所述低温回水管和高温回水管之间
设有带有阀门的支路;其余空调末端的高温表冷器出口通过带有高温集水
器的高温回水管与高温冷源的入口相连;
所述高温冷源出口同时通过带有阀门的支路与低温冷源入口相连。
2.根据权利要求1所述的双冷源三管制空调系统,其特征在于,所
述高温冷源的供回水温差为5-8℃;所述低温冷源的供回水温差为5-8℃。
3.根据权利要求1所述的双冷源三管制空调系统,其特征在于,所
述高温冷源供水温度为13±1℃,回水温度为18±1℃;所述低温供水温
度为7±1℃,回水温度为12±1℃。
4.根据权利要求1所述的双冷源三管制空调系统,其特征在于,所
述低温分水器与高温集水器或低温集水器之间设有带有流量传感器、第一
阀门组的第一旁通管;所述第一阀门组受控于所述高温冷源或低温冷源:
所述高温冷源单独运行时,所述第一旁通管将低温分水器和高温集水
器单独导通,所述高温冷源内机组开启数量受控于所述流量传感器的流量
反馈信号;
所述高温冷源和低温冷源同时运行时,所述第一旁通管将低温分水器
和低温集水器单独导通,所述低温冷源内机组开启数量受控于所述流量传
感器的流量反馈信号。
5.根据权利要求1所述的双冷源三管制空调系统,其特征在于,所
述高温回水管与高温冷源入口之间的管路上设有高温冷冻水一级泵机组;
所述低温回水管与低温冷源入口之间的管路上设有低温冷冻水一级泵机
组。
6.根据权利要求5所述的双冷源三管制空调系统,其特征在于,还
包括检测供回水管之间压差的压差传感器;
所述低温分水器与高温集水器或低温集水器之间设有带有流量传感
器、第一...

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

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