一种空气制冷制热中央空调系统技术方案

一种空气制冷制热中央空调系统由无油空气压缩机、冰球贮冷热交换器、贮冰桶、制冰系统、燃气加热器、多功能冷却塔、室外机、室内机、冬夏转换开关、可调定时换向阀组成，无油空气压缩机的吸气管接入多功能冷却塔的顶部，抽吸冷却塔中经过净化的空气经过压缩机排气口接至冬夏转换开关，冬天时高温高压空气送到燃气加热器，再送至室外机内制热，制热后的热空气再送至室内机升温；夏天时冰球贮冷热交换器工作，其输出的冷气通气过总管道送至分支气管的室外机，进行空气冷热分离后再送至室内机降温。本发明专利技术是克服了现有技术的不足，提供一种环保安全、经济节能，舒适宜人的空气制冷制热中央空调系统，它完全可以取代现有的中央空调技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中央空调系统，特别是采用空气作为工质的空气制冷制热中央空调系统。
技术介绍
目前广为使用的以氟里昂为工质的家用空调机，虽然能效比较高，可以达到2.6以上，那是在门窗紧闭、完全没有室外新风进入的条件下，才能达到的较高能效比。这类空调机主要有两个不足第一，采用氟里昂作为制冷工质，而氟里昂是对地球大气臭氧层进行破坏，增加地球温室效应的元凶。为此，全世界各国都要求限期停止生产和使用氟里昂(CFC)。第二，这类空调机不能提供大量的新鲜空气，其中只有窗式空调机可以提供少量的新鲜空气，最多不超过30％。当较长时间使用这类空调机以后，室内的氧气会越来越少，二氧化碳的浓度会越来越大。当室内空气中含氧量低于12％时，人们就会感到头痛、胸闷、恶心，甚至晕倒，即患上了所谓的“空调病”，人们的身心健康就会受到破坏，生活质量和工作效率就会降低。当今，销路最好的吸收式溴化锂燃油(燃气)加热制冷的中央空调系统，虽然可以提供大量的新鲜空气，也符合无氟制冷的环保要求，不患“空调”，但仍有四个不足第一，这种空调机采用加热方式使溴化锂蒸发吸热，制成冷冻水，送入冷冻水盘管。再用低压风机抽吸室外新鲜空气及回冷空气，经混合过滤后吹过冷冻水盘管，使空气消声降温，通过低压大截面送风管道送入空调间分配器供冷，供热。然后，再通过大截面回风管道抽回到混合室。两路大截面管道，外面还要包一层保温材料，使管道截面尺寸更大。这种管道只有吊装在楼道顶部，占据楼道的空间，使楼道显得低矮，使人们产生压抑感，而且很不美观，造价也相对较高。第二，这类空调系统只利用了空气的载冷载热特性，而没有利用空气的制冷制热特性，故其能效比不高，一般在0.6～0.95之间。另一种以氟里昂或氨为工质制冷的中央空调系统，能效比也只能达到1.0左右。第三，吸收式溴化锂中央空调系统虽然在系统中加入了缓蚀剂，但溴化锂对设备的腐蚀问题也未能完全解决，特别是管路内与空气接触的部位，容易产生腐蚀，影响了设备的使用寿命。第四，设备比较庞大，管道甚多，维修不方便。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题克服了现有技术的不足，提供一种环保安全、经济节能，舒适宜人的空气制冷制热中央空调系统。本专利技术的技术方案空气制冷制热中央空调系统，其特征在于它包括无油空气压缩机、冰球贮冷热交换器、贮冰桶、制冰系统、燃气加热器、多功能冷却塔、室外机、室内机、冬夏转换开关、可调定时换向阀，夏天制冷时，无油空气压缩机的吸气管接入多功能冷却塔的顶部，抽吸冷却塔中经过净化的空气，多功能冷却塔的回热管一路进入压缩机的热交换器，使排气温度降低，另一路进入制冰系统的冷凝器使工质液化，经过压缩机的热交换器和制冰系统的冷凝器两路排出的热水，再经过回热管进入多功能冷却塔降温；冬天制热时，无油空气压缩机的吸气管直接接入多功能冷却塔的顶部；压缩机的排气口通过管道接至冬夏转换开关，冬夏转换开关的一端接可调定时换向阀，另一端接至燃气加热器，当冬夏转换开关打到冬天位置时，高温高压空气送到燃气加热器，经过燃气加热器加热升温后送到主气道，并进入与分支气道连接的室外机内制热，制热后的热空气再送至室内机升温；可调定时换向阀两个出气口各接至两个冰球贮冷热交换器输入端，使两个冰球贮冷热交换器轮流交替工作，两个冰球贮冷热交换器输出排气管并联后，通过主气道送至分支气道的室外机，进行空气冷热分离后再送至室内机降温；冰球贮冷热交换器浸在贮冰桶的水中，通过制冰系统的蒸发管道置于贮冰桶内降温制冰，送入冰球贮冷热交换器中。所述的冰球贮冷热交换器由冰球、外壳、挡球网、均气板组成，外壳内放置冰球，冰球两边通过挡球网挡住冰球，以避免冰球堵塞位于外壳两端的进出气口，进气端均气板位于挡球网的前面，均气板用于改变气流方向，使气流均匀分布后，通过挡球网进入出气口。所述的多功能冷却塔上部为外壳，下部为蓄水池，中间通过起到挡水导风作用的且将落下的水导入蓄水池中的承水盘分开，在外壳的进气端装有负氧离子发生器，通电后产生负氧离子，与新鲜空气一道进入冷却塔；水泵通过管路与蓄水池相接，抽吸蓄水池中经过降温后的凉水，送至压缩机及制冰机冷凝器降温，两者排出的热水，送到喷淋水管，从塔顶部喷淋而下，使水蒸发吸热降温；喷淋水管的上部为避免水滴进入压缩机的挡水板，增压风扇置于挡水板上方，开动以后抽吸塔中新鲜空气，一部分空气进入压缩机，多余空气从塔顶周边窗口排入大气。所述的室外机由过滤调压器、回冷式冷热空气发生器、冷暖转换开关、中压风机、紫外光杀菌灯、无纺布组成，高压冷空气从主气道进入分支气管，经气量计量仪进入过滤调压器，滤除空气中剩余的水分，以提高气旋分离效果，同时可以调节进气压力p1，控制用气量G0，过滤调压器输出的高压空气进入回冷式冷热空气发生器，由回冷式冷热空气发生器分离成冷热两股气流，夏天冷气流经过冷暖转换开关与中压风机回冷气流混合后，送到室内机降温，而热气流经过冷暖转换开关排入室外大气；冬天热气流通过冷暖转换开关与回热气流混合后，送到室内机升温，而冷气流经过冷暖转换开关排入室外大气；中压风机与回冷管相接，抽吸室内回冷或回热空气，与室外新鲜空气混合，再经过无纺布滤除室外空气的尘埃与杂物，空气吹过经紫外光杀菌灯，杀灭空气中的细菌，使空气净化后由中压风机送入空调间。所述的回冷式冷热空气发生器由进气嘴、回冷室、反射调节阀、热管、绝热垫、切向喷嘴及气旋室组成，进气嘴的进口接至分支气管，进气嘴出口接至回冷室，使高速气流切向喷射到与回冷室内并在其内高速旋转，吸收冷端传导出来的冷量，使空气自身温度再降低，达到回冷目的；回冷室的内层开有数个集束型切向喷嘴，导流至气旋室，使气流高速旋转，冷热分离，冷气流经发生器端盖送至冷暖转换开关的进气嘴；气旋室的另一端接热管，热管的末端与反射调节阀座相连，反射调节阀移动时可以调节热气流的大小，改变冷气流质量比μC，反射调节阀座热气出口与一个进气嘴连接。所述的冷暖转换开关由绝热外壳，可在绝热外壳中旋转的绝热转子，一个进气嘴，另一个进气嘴，一个排气嘴和另一个排气嘴组成，其中一个进气嘴与发生器冷端相连；另一进气嘴与回冷式冷热空气发生器热端相连，一个排气嘴采用管道连接直通大气，另一个排气嘴采用管道与混合腔连接，使冷热空气在混合腔中与中压风机送来的空气混合后，送至室内机的均气管，绝热转子为一个组件，嵌在绝热外壳中，可自由旋转90°，不漏气也不会产生冷热空气串气，起导流作用，使冷、热气换向，实现冷暖转换的目的。所述的主气道和分支气道的直径为英寸量级。本专利技术与现有技术相比较有如下的优点(1)应用自行研制的回冷式冷热空气发生器，能够巧妙地把空气的制冷(制热)和载冷(载热)的特性都应用起来；通过把能效比高的、有相变的制冷系统与能效比低的空气制冷结合起来；同时把发生器能排冷、排热特性结合起来，提高了整个系统的能效比。(2)应用直径只有几英寸的小直径管道高压输气，克服了现有大型中央空调大截面低压送风回风管道的缺点，造价也相对降低。(3)由于系统使用的工质是空气，不存在对管道的腐蚀问题，而且很安全。(4)本专利技术应用了冰球贮冷技术，可以利用夜间低谷电力制冰贮冷，白天用电高峰期放出冷量降温。不仅可以降低电费，而且对电网起到调峰作用。(5)冬天，配以燃气加热器，可以减少空调用电负荷，而且改变了空调的能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气制冷制热中央空调系统，其特征在于：它包括无油空气压缩机（１）、冰球贮冷热交换器（２）、贮冰桶（３）、制冰系统（４）、燃气加热器（５）、多功能冷却塔（６）、室外机（７）、室内机（８）、冬夏转换开关（９）、可调定时换向阀（１０），夏天制冷时，无油空气压缩机（１）的吸气管接入多功能冷却塔（６）的顶部，抽吸冷却塔中经过净化的空气，多功能冷却塔（６）的回热管一路进入压缩机（１）的热交换器，使排气温度降低，另一路进入制冰系统（４）的冷凝器使工质液化，经过压缩机（１）的热交换器和制冰系统（４）的冷凝器两路排出的热水，再经过回热管进入多功能冷却塔（６）降温；冬天制热时，无油空气压缩机（１）的吸气管直接接入多功能冷却塔（６）的顶部；压缩机（１）的排气口通过管道接至冬夏转换开关（９），冬夏转换开关（９）的一端接可调定时换向阀（１０），另一端接至燃气加热器（５），当冬夏转换开关（９）打到冬天位置时，高温高压空气送到燃气加热器５，经过燃气加热器５加热升温后送到主气道（１２），并进入与分支气道（１３）连接的室外机（７）内制热，制热后的热空气再送至室内机（８）升温；可调定时换向阀（１０）两个出气口各接至两个冰球贮冷热交换器（２）输入端，使两个冰球贮冷热交换器（２）轮流交替工作，两个冰球贮冷热交换器（２）输出排气管并联后，通过主气道（１２）送至分支气道（１３）的室外机（８），进行空气冷热分离后再送至室内机（７）降温；冰球贮冷热交换器（２）浸在贮冰桶（３）的水中，通过制冰系统（４）的蒸发管道置于贮冰桶（３）内降温制冰，送入冰球贮冷热交换器（２）中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文崇，杨波，
申请(专利权)人：文崇，杨波，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]