一种智能型节能中央空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能型节能中央空调系统，其包括：冷热源系统、新风系统、用于制冷或供热的热泵机组、布置在室外用于冷却循环冷却水并具有回收能量功能的冷却塔、对空气进行过滤、加热、冷却、加湿、净化处理的风柜、对冷却水进行加压并把冷却水输送到冷却塔的水泵、控制驱动机构的智能控制系统，该系统包括DDC控制器、及分别与DDC控制器电性连接的温度传感器、风速传感器、转速传感器、流速传感器，DDC控制器通过各传感器采集的数据和内置程序，对热泵机组、冷却塔、风柜的运行参数进行控制：优先使用水轮机输出的动力，不足时再补充气轮机输出的动力，以保证冷却塔内的水温保持在设定的范围内。

Intelligent energy-saving central air conditioning system

The utility model discloses an intelligent energy-saving central air conditioning system, which includes: cold and heat source system, air system, arrangement for heat pump, refrigeration or heating in outdoor for cooling the circulating cooling water with energy recovery function of air cooling tower, filtering, heating, cooling, humidifying and purifying air cabinet, the treatment of cooling water pressure and the cooling water is transmitted to the control of cooling tower water pump, driving mechanism of the intelligent control system, the system includes a DDC controller and DDC controller respectively with temperature sensor, electric connection of the wind speed sensor, speed sensor and velocity sensor, the DDC controller through the sensor data acquisition and built-in program control operation parameters of heat pump, cooling tower, wind power cabinet: give priority to the use of turbine output, add enough The power output by the gas turbine to ensure that the water temperature in the cooling tower is kept within the set range.

【技术实现步骤摘要】
一种智能型节能中央空调系统
本技术涉及节能领域，尤其涉及一种智能型节能中央空调系统。
技术介绍
中央空调系统由冷热源系统和新风系统组成。冷热源系统的作用是根据要求为室内提供冷量或者热量，保证室内的温度要求；新风系统的作用是利用室外的新鲜空气进行过滤、加湿、净化等处理后置换室内的污浊空气，保证室内空气的质量和湿度要求。中央系统的主要耗能部件是主机、冷却塔中驱动风机运转的风机和水泵、新风系统中的风机。在实际应用中，为了保证中央空调中冷却水的循环流量，水泵的扬程一般都会有一定的富余量，在风机用电机驱动的冷却塔中，这部分富余量的能量一般会随着冷却水的喷洒而浪费。新风系统主要由风柜、集合送风管、集合回风管、支送风管、支回风管、新风管和排风管等部件组成。室外的新鲜空气与从集合回风管回来的部分回风进行混合，经过处理后再送到室内，而另一部分回风则通过排风管直接排放到室外环境。一般情况下，排风管排出来的空气具有6—8m/s的速度，在大型的建筑中，由于风量大，这部分的能量是相当可观的，而目前的一般做法是直接排到大气中，得不到任何的利用。因此，现有技术还有待于改进和发展,以提高能源的综合利用率，降低中央空调的整体能耗。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可进行能量回收的节能中央空调系统，对富余的水能、冷能进行高效回收并再次利用，降低中央空调的整体能耗。在冷却塔上匹配适合的水轮机和气轮机，分别把水泵和新风换气机所消耗的部分能量回收并转换成冷却塔风机运转的动力，从而减小风机需要匹配的电机功率，甚至可以无需匹配电机便可使风机正常运转，某些情况还可以把回收的余量通过发电机转换成电能并储存起来。所以本中央空调系统经济、节能。本技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种智能型节能中央空调系统，其包括：冷热源系统和新风系统，其特征在于，其还包括：用于制冷或者供热的热泵机组，所述热泵机组的作用是冷却或者加热循环的冷却水，使其达到所要求温度；布置在室外用于冷却循环冷却水并具有回收能量功能的冷却塔，所述冷却塔由冷却塔本体和驱动机构组成；对空气进行过滤、加热、冷却、加湿、净化处理的风柜，所述风柜里面包含有压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件；对冷却水进行加压并把冷却水输送到冷却塔的水泵；所述驱动机构，包括传动轴、风机、水轮机、气轮机；所述气轮机通过变速轴承或超越离合器与所述的风机、水轮机连接在处于同一轴线、垂直方向设置的分段传动轴上；所述水轮机用于回收扬程富余水流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；所述的气轮机用于回收新风系统排出气流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；其还包括一控制所述驱动机构的智能控制系统，该智能控制系统包括DDC控制器及分别与该控制器电性连接的温度传感器、风速传感器、转速转矩传感器、流速传感器。该控制器通过各传感器采集的数据和内置程序，对所述热泵机组、冷却塔、风柜的运行参数进行控制：优先使用水轮机输出的动力，不足时再补充气轮机输出的动力，以保证冷却塔内的水温保持在设定的范围内。作为本技术的进一步改进，其还设置有一辅助电机，所述辅助电机通过减速齿轮对与所述传动轴连接；所述的DDC控制器根据冷却塔内水温、当前风机转速，计算出风机所需功率的变化量；再根据该变化量及所述的水轮机、气轮机提供动力的大小，二者之间存在不足时，驱动所述的辅助电机提供相应的匹配功率的，使所述风机在所需的转速范围内运转，使冷却塔内水温维持在设定的范围内；而当所述水轮机和气轮机提供的动力之和大于所述风机所需动力时，所述的DDC控制器将辅助电机换成发电工作模式，使所述风机维持在所需转速运转的情况下，辅助电机把富余能量转换成电能并储存在储电装置中。作为本技术的进一步改进，所述水轮机下底面中心位置设置一轴向出水口，并与同轴线且垂直布置的布水管进口相接；所述水轮机外沿设置一切向进水口，所述切向进水口与冷却塔第二回水管道相接。作为本技术的进一步改进，所述气轮机由支架固定在所述冷却塔上，进气口与所述新风系统的排风管经变径后的管口相接，所述气轮机出气口与出气管相接，所述出气管通过同心大小头与大出气管相接。作为本技术的进一步改进，所述热泵机组的冷凝器出水口引出第一冷却塔回水管，所述第一冷却塔回水管与所述水泵进水口相接；所述冷凝器的进水口与冷却塔送水管相接；所述热泵机组的蒸发器出水口与风柜回水管相接，所述蒸发器进水口与风柜送水管相接，冷冻水在经述蒸发器降温后，通过所述风柜回水管输送到所述风柜里面对空气进行冷却，再通过所述风柜送水管输送回到蒸发器进行冷却。作为本技术的进一步改进，所述风柜的进水口与所述风柜回水管相接，出水口与所述风柜送水管相接；所诉风柜的送风口与所述新风系统的集合送风管相接，所述集合送风管与支送风管相接，所述风柜回风口与所述新风系统的集合回风管相接，所述集合回风管相接再与支回风管相接；所诉风柜的新风口与所述新风系统的新风管相接，所诉风柜的排风口与所述新风系统的排风管相接。作为本技术的进一步改进，所述排风管与扩压管相接，扩压管与单向阀相接，单向阀通过同心大小头与小排风管相接，所述小排风管与所述气轮机的进气口相接，从排风管出来的气体经同心大小头加速后通过气轮机做功，驱动所述风机运转。回风管回来的部分回风与所述新风管进来的新风在所述风柜进行混合，经过过滤、加热、冷却、加湿、净化等处理后，再经过送风管送到各个房间。回风管回来的另一部分回风通过所述排风管变径加速后送到气轮机，驱动气轮机做功为风机提供动力。所述水泵把从所述风柜出来的冷却水加压后进入所述水轮机，在所述水轮机里面做功驱动风机运转后进入所述布水管，从布水器喷洒出来冷却后，通过所述冷却塔送水管回到所述风柜再循环。不同的建筑新风占总风的比例不同，排风量也不同，气轮机提供的能量也不同。冷却塔风机的优先驱动装置为水轮机，当水轮机提供的动力不足时，水轮机与气轮机共同驱动风机转动，当水轮机与气轮机共同驱动提供的动力不足时，水轮机、气轮机、辅助电机共同驱动风机转动，使风机在额定转速范围内运转。气轮机功率为0时，冷却塔风机的优先驱动装置仍为水轮机，当水轮机提供的动力不足时，水轮机与辅助电机共同驱动风机转动。当水轮机和汽轮机提供的动力大于风机所需动力时，辅助电机换成发电机，风机在额定转速运转的情况下，发电机把富余能量转换成电能并储存在储电装置中。所述可进行能量回收的节能中央空调系统能量的回收体现在两个方面：一、目前的中央空调冷却塔中，为了保证系统冷却水的流量，水泵的扬程一般会大于冷却塔实际需要的扬程，富余的扬程具有一定的能量，本技术通过水轮机回收这部分的能量，并转换成冷却塔风机的动力。二、新风系统排出来的空气速度一般为6—8m/s，具有一定的动能，本技术通过气轮机或者布气管回收这部分的能量。本技术的有益效果为：1.节能。通过水轮机，实现水泵富余能量的回收；通过气轮机实现排风口空气动能的回收，并将所回收的能量转换成冷却塔风机的动力。减少了电机的能量消耗，甚至可以无需电机或者对外发电，提高了能量的利用效率。2.经济。电机作为高耗能设备，本技术通过对中央空调的改造，实现了大幅度降低冷却塔电机功率的目的，甚至无需电机，所以本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型节能中央空调系统，其包括：冷热源系统和新风系统，其特征在于，其还包括：用于制冷或者供热的热泵机组，所述热泵机组的作用是冷却或者加热循环的冷却水，使其达到所要求温度；布置在室外用于冷却循环冷却水并具有回收能量功能的冷却塔，所述冷却塔由冷却塔本体和驱动机构组成；对空气进行过滤、加热、冷却、加湿、净化处理的风柜，所述风柜里面包含有压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件；对冷却水进行加压并把冷却水输送到冷却塔的水泵；所述驱动机构，包括传动轴、风机、水轮机、气轮机；所述气轮机通过变速轴承或超越离合器与所述的风机、水轮机、气轮机连接在处于同一轴线、垂直方向设置的分段传动轴上；所述水轮机用于回收扬程富余水流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；所述的气轮机用于回收新风系统排出气流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；其还包括一控制所述驱动机构的智能控制系统，该智能控制系统包括DDC控制器及分别与该控制器电性连接的温度传感器、风速传感器、转速传感器、流速传感器，该控制器通过各传感器采集的数据和内置程序，对所述热泵机组、冷却塔、风柜的运行参数进行控制：优先使用水轮机输出的动力，不足时再补充气轮机输出的动力，以保证冷却塔内的水温保持在设定的范围内。...

【技术特征摘要】
1.一种智能型节能中央空调系统，其包括：冷热源系统和新风系统，其特征在于，其还包括：用于制冷或者供热的热泵机组，所述热泵机组的作用是冷却或者加热循环的冷却水，使其达到所要求温度；布置在室外用于冷却循环冷却水并具有回收能量功能的冷却塔，所述冷却塔由冷却塔本体和驱动机构组成；对空气进行过滤、加热、冷却、加湿、净化处理的风柜，所述风柜里面包含有压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件；对冷却水进行加压并把冷却水输送到冷却塔的水泵；所述驱动机构，包括传动轴、风机、水轮机、气轮机；所述气轮机通过变速轴承或超越离合器与所述的风机、水轮机、气轮机连接在处于同一轴线、垂直方向设置的分段传动轴上；所述水轮机用于回收扬程富余水流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；所述的气轮机用于回收新风系统排出气流的能源，并将其转化为动力输出至所述的风机；其还包括一控制所述驱动机构的智能控制系统，该智能控制系统包括DDC控制器及分别与该控制器电性连接的温度传感器、风速传感器、转速传感器、流速传感器，该控制器通过各传感器采集的数据和内置程序，对所述热泵机组、冷却塔、风柜的运行参数进行控制：优先使用水轮机输出的动力，不足时再补充气轮机输出的动力，以保证冷却塔内的水温保持在设定的范围内。2.根据权利要求1所述的智能型节能中央空调系统，其特征在于，其还设置有一辅助电机，所述辅助电机通过减速齿轮对与所述传动轴连接；所述的DDC控制器根据冷却塔内水温、当前风机转速，计算出风机所需功率的变化量；再根据该变化量及所述的水轮机、气轮机提供动力的大小，二者之间存在不足时，驱动所述的辅助电机提供相应的匹配功率的，使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佰满，邱庆辉，肖汉敏，徐如长，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：新型
国别省市：广东,44