一种温湿分控空调系统技术方案

本发明专利技术属于暖通领域，公开了一种温湿分控空调系统，包括独立运行的辐射系统和新风除湿机组；辐射系统包括集中冷热源主机；水力模块包括一次侧管路、换热器和二次侧管路，一次侧管路与集中冷热源主机连通，一次侧管路与二次侧管路通过换热器进行热量交换；末端设置于用户端且与二次侧管路连通；新风除湿机组设置于用户端用于通过等温除湿方式控制新风的含湿量。本发明专利技术采用独立的新风除湿机组进行等温除湿，可保证系统的除湿能力，提高运行效果，且可在户端独立调节，提高灵活性；辐射系统单独运行，降低了集中冷热源主机的装机容量，降低了机房建设及维护成本，而且夏季工况时可使用中冷水作为冷源，提高了蒸发温度，提高了制冷效率，降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种温湿分控空调系统
本专利技术涉及暖通领域，尤指一种温湿分控空调系统。
技术介绍
随着生活品质追求的提升，用户对于居住舒适性提出了更高的要求，以温湿分控为技术核心的“三恒”(恒温、恒湿、恒氧)系统逐渐成为了科技住宅的标准配置。目前温湿分控的住宅空调系统，夏季一般采用集中冷热源主机产生冷冻水供给末端及集中新风机组，由辐射机组承担室内主要的显热负荷、新风机组承担室内潜热负荷及小部分显热负荷。冬季采用集中冷热源主机产生热水供给末端及集中新风机组，由新风机组承担新风负荷、辐射机组承担其他负荷。然而辐射机组承担负荷能力较低，在大负荷条件下(如炎热高湿地区)，出力难以满足峰值负荷需求，同时对于瞬时负荷的响应速度慢；且集中冷源制取7℃冷冻水，受管道温升、水力失衡、极端热湿室外条件等综合因素的影响，导致除湿能力不足，存在末端结露风险，严重影响整个系统运行效率。此外，新风采用集中式新风机组，缺乏户端调节，造成能源的大量浪费，且系统灵活性缺乏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种温湿分控空调系统，保证系统除湿能力的同时，提高系统运行效率，降低能耗。本专利技术提供的技术方案如下：一种温湿分控空调系统，包括：独立运行的辐射系统和新风除湿机组；所述辐射系统包括：集中冷热源主机；水力模块，所述水力模块包括一次侧管路、第一换热器和二次侧管路，所述一次侧管路与所述集中冷热源主机连通，所述一次侧管路中的冷热源与所述二次侧管路中的水通过所述第一换热器进行热量交换；末端，设置于用户端且与所述二次侧管路连通，用于处理用户端室内的显热负荷；所述新风除湿机组设置于用户端，用于向用户端室内送入新风，并通过等温除湿方式控制送入新风的含湿量。本方案中，新风机组采用户式独立的新风除湿机组，与辐射系统完全独立，从而大幅度减小了冷热源容量，从而降低了冷热源系统成本投入(如冷热源主机容量、地埋管系统、输送水泵、水管管材、冷却塔、控制系统、机房土建等)，缩短了施工周期。辐射系统独立运行，夏季制冷工况可采用11℃供水，相对于7℃冷水提高了冷热源主机蒸发温度从而大幅度提升了主机能效。冬季工况下，采用40℃的出水温度，供给辐射系统末端。夏季工况一次侧可采用大温差输送方式，通过11℃出水温度，及机组供回水温差系统论证，确定辐射系统采用6℃供回水温差(供回水温11/17℃)，相对于常规系统的5℃供回水温差(7/12℃)工况节省了冷水输送能耗，输送方案更为高效。进一步优选地，为了提高一次侧水力平衡及保障性，所述辐射系统还包括机房内设置的分水器和集水器；所述水力模块的数量为多个，多个所述水力模块分别设置于不同楼宇或单元；所述集中冷热源主机包括供水管和回水管；所述分水器的进水口与所述供水管连通设置，所述分水器的出水口分别与多个所述水力模块的一次侧管路的进水端连通设置；所述集水器的进水口分别与多个所述水力模块的一次侧管路的出水端连通设置，所述集水器的出水口与所述回水管连通设置。进一步优选地，所述辐射系统还包括：一级计量装置，设置在所述集中冷热源主机的供回水总管上，用于计量所述集中冷热源主机供给的总冷/热量；二级计量装置，设置于所述水力模块的一次侧管路上，用于计量所述水力模块所在楼宇或单元的冷/热耗量；三级计量装置，设置于用户端，用于计量所述用户端的末端的开启时间及开启铺装面积。本方案中，采用三级计量系统，计量结果更为精准；通过在冷热源机房侧设置电磁热量表作为一级计量装置(相对于超声波热量表计量更为精确，且寿命更长，下同)，计量系统总供冷、供热量(辐射系统)，并作为计量收费分摊的总量基础，即总费用。在各楼宇系统入口处(楼宇水力模块前端)设置电磁热量表作为二级计量装置，计量该栋楼宇辐射系统的集中冷、热用量，同时该数据作为楼宇之间分摊费用的量化基础。在用户端基于通断时间法，分别采用设备记录户端末端(辐射/干风盘)系统运行的时间，结合风机盘管出力/辐射末端铺装面积加权数据，作为该栋楼内部用户之间分摊的基础。相对于仅在用户端采用热量表采集户端冷热用量的做法，该方法采用三级计量，保证了费用分摊与能源费用的平衡，同时不同级之间可以相互校正，提高了计量精度。户端仅记录加权时间，避免了户端热量计量仪表小流量条件下计量精度差、维护成本高的缺点。进一步优选地，根据所述一级计量装置、所述二级计量装置以及所述三级计量装置的计量数据计算所述用户端费用的计量模型为：LRk＝La·αk；其中，L为分摊费用/万元；α为供能季分摊系数；Q为计量能量流量/MWH；t为运行时间/小时；A为辐射系统开启面积/m2；下标R为辐射系统标识；下标fc为干风盘标识；下标H为高档位标识；下标M为中档位标识；下标L为低档位标识；下标a为年度标识；下标k为供能季标识；下标t为计量时段标识；下标i为楼宇标识；下标j为用户标识。进一步优选地，所述末端包括辐射末端；所述辐射末端与所述水力模块的二次侧管路连通；和/或；所述末端包括风机盘管；所述风机盘管与所述水力模块的二次侧管路连通。本方案中，显热末端的配置更为灵活，根据精确的负荷计量结果，明确高峰值负荷及瞬时冷热量需求大的区域采用干式风机盘管+毛细管敷设管的灵活配置形式(如瞬时冷热量需求大的客厅及负荷较大的西、南侧房间等)，对于客厅空间同时开启两套末端系统(辐射末端、干式风机盘管末端)，实现快速升、降温，达到设定温度，关闭风机盘管，只运行毛细管系统，维持设定温度。在负荷较大的西、南侧房间同时运行两套末端，保证充足的冷、热量供给，在辐射末端基础上增设风机盘管，满足峰值负荷。相对于常规的辐射末端+新风系统，运行更为灵活，舒适性保障性更强。进一步优选地，所述辐射系统还包括变频水泵；所述变频水泵设置在所述集中冷热源主机的回水管上，以及所述水力模块的二次侧管路上。本方案中，冷、热源输送泵均采用变频泵，保证水泵一直处于高效运行点，从而进一步降低输送能耗。楼宇水力模块内部二次侧配置变频水泵，实现二次侧的输送能耗的下降。楼宇式水力模块相对于户式水力模块，采用集中换热的配置实现设备成本及安装空间的节约，同时设备统一设置大幅度降低了维护难度，提升了换热效率。同时极端小负荷条件下(仅一两户使用)，可采用二次侧冷水自身冷热容量进行供冷，避免了整体系统的频繁启停及低负荷率下低效运行。进一步优选地，所述新风除湿机组包括：室外机组，所述室外机组包括压缩机、四通换向阀和室外换热器；新风通道，所述新风通道内沿着新风进风方向依次设置有第二换热器、第三换热器、加湿器和送风机；排风通道，所述排风通道内沿排风方向依次设置有第四换热器和排风机；所述压缩机通过所述四通换向阀与所述室外换热器管路连接；所述第二换热器、所述第三换热器和所述第四换热器的一端分别与所述室外换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温湿分控空调系统，其特征在于，包括：/n独立运行的辐射系统和新风除湿机组；/n所述辐射系统包括：/n集中冷热源主机；/n水力模块，所述水力模块包括一次侧管路、第一换热器和二次侧管路，所述一次侧管路与所述集中冷热源主机连通，所述一次侧管路中的冷热源与所述二次侧管路中的水通过所述第一换热器进行热量交换；/n末端，设置于用户端且与所述二次侧管路连通，用于处理用户端室内的显热负荷；/n所述新风除湿机组设置于用户端，用于向用户端室内送入新风，并通过等温除湿方式控制送入新风的含湿量。/n

【技术特征摘要】
1.一种温湿分控空调系统，其特征在于，包括：
独立运行的辐射系统和新风除湿机组；
所述辐射系统包括：
集中冷热源主机；
水力模块，所述水力模块包括一次侧管路、第一换热器和二次侧管路，所述一次侧管路与所述集中冷热源主机连通，所述一次侧管路中的冷热源与所述二次侧管路中的水通过所述第一换热器进行热量交换；
末端，设置于用户端且与所述二次侧管路连通，用于处理用户端室内的显热负荷；
所述新风除湿机组设置于用户端，用于向用户端室内送入新风，并通过等温除湿方式控制送入新风的含湿量。


2.根据权利要求1所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，
所述辐射系统还包括分水器和集水器；
所述水力模块的数量为多个，多个所述水力模块分别设置于不同楼宇或单元；
所述集中冷热源主机包括供水管和回水管；
所述分水器的进水口与所述供水管连通设置，所述分水器的出水口分别与多个所述水力模块的一次侧管路的进水端连通设置；
所述集水器的进水口分别与多个所述水力模块的一次侧管路的出水端连通设置，所述集水器的出水口与所述回水管连通设置。


3.根据权利要求1或2所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，
所述辐射系统还包括：
一级计量装置，设置在所述集中冷热源主机的供回水总管上，用于计量所述集中冷热源主机供给的总冷/热量；
二级计量装置，设置于所述水力模块的一次侧管路上，用于计量所述水力模块所在楼宇或单元的冷/热耗量；
三级计量装置，设置于用户端，用于计量所述用户端的末端的开启时间及开启铺装面积。


4.根据权利要求3所述的一种温湿分控空调系统，其特征在于，
根据所述一级计量装置、所述二级计量装置以及所述三级计量装置的计量数据计算用户端费用的计量模型为：
LRk＝La·αk；





















其中，L为分摊费用/万元；α为供能季分摊系数；Q为计量能量流量/MWH；t为运行时间/小时；A为辐射系统开启面积/m2；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国华，王亮，韩园园，
申请(专利权)人：江苏慧居建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32