一种利用海水自然冷却的暖通空调系统技术方案

本实用新型专利技术涉及新能源海上风电领域，具体涉及一种利用海水自然冷却的暖通空调系统。一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，包括间接换热模块、集成冷站模块、空气处理模块和新风模块；所述间接换热模块利用净化处理后的海水作为自然冷源，与集成冷站模块和新风模块进行热交换；所述空气处理模块与所述集成冷站模块进行热交换。用于海上风电场的集控中心内，对空气洁净度、环境温度及湿度进行控制，减少海边盐雾环境对设备的腐蚀。使用净化后的海水作为自然冷源，有效降低系统能耗。有效降低系统能耗。有效降低系统能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种利用海水自然冷却的暖通空调系统


[0001]本技术涉及新能源海上风电领域，更具体地，涉及一种利用海水自然冷却的暖通空调系统。

技术介绍

[0002]随着国家的双碳政策推行，对清洁能源的需求逐渐增大，风力发电是可再生能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，海上升压站和陆上集控中心是海上风电的心脏，电能汇集中心和电站综合自动化监控系统，是整个海上风电场成败的关键。海上风电场无人值守，但其内部电子设备复杂多样，发热量集中且较大，温湿度环境控制显得尤为关键，需要开发必要的除湿冷却系统保障所有电子设备的正常运行。
[0003]目前海上风电场为了防止海上的潮湿空气渗入从而影响相关设备寿命和稳定性，引入大量新风进行除盐雾及热湿处理，保障各个室内压力保持在大于微正压的环境。现有技术中大多采用分散设备，例如风冷型散热空调机或除湿机，未能充分利用海上风电自然冷源的环境优势，系统能耗大，成本高，同时空调室外机长期处于户外盐雾腐蚀环境，寿命短，设备维护成本高，可靠性大大下降。
[0004]因此，按照目前海上风电的发展现状，应当以海边环境的高温、高湿、高盐雾、冬季寒冷潮湿的环境为主，开发一种利用海水的自然冷却系统进行温湿度控制，以保障集控中心的设备正常运行安全运行。

技术实现思路

[0005]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，使用净化后的海水作为自然冷源，有效降低系统能耗。
[0006]本技术采取的技术方案是，提供一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，包括间接换热模块、集成冷站模块、空气处理模块和新风模块；
[0007]所述间接换热模块利用净化处理后的海水作为自然冷源，与集成冷站模块和新风模块进行热交换；所述空气处理模块与所述集成冷站模块进行热交换。
[0008]本技术提供的空调系统主要用于海上风电场的集控中心内，其中间接换热模块合理利用了海水作为自然冷源，由于海水普遍温度较低，十分适合作为自然冷源使用，利用自然冷却起到有效节能的效果。利用海水自然冷源进行间接换热，减少机械制冷耗功。
[0009]进一步的，所述新风模块包括顺次安装在新风风道的新风处理装置、预冷盘管和第一风机，用于将室外空气进行处理后生成新风送入室内；
[0010]所述预冷盘管经过第一水阀与间接换热模块进行热交换，用于对送入室内的新风进行降温处理。
[0011]新风模块可以实现室内空气和室外空气之间的流通换气，当室外空气温度较高时，在通过新风模块送入室内前需先对其进行降温处理，而预冷盘管与间接换热模块进行
热交换，有效利用了海水的低温进行自然冷却，而且对新风进行独立处理，利用海水自然冷源进行间接热交换，减少机械制冷耗功。
[0012]进一步的，所述新风模块还包括除湿蒸发器、第一压缩机、风冷冷凝器、第一膨胀阀、储液器、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一水冷冷凝器，用于对送入室内的新风进行降温除湿处理，其中除湿蒸发器设于新风风道中且位于预冷盘管和第一风机之间；
[0013]所述除湿蒸发器、第一压缩机、风冷冷凝器、第一膨胀阀、储液器和第三膨胀阀依次连接形成风冷冷凝回路，所述风冷冷凝器与室内送出的排风进行热交换；
[0014]所述除湿蒸发器、第一压缩机、第一水冷冷凝器、第二膨胀阀、储液器和第三膨胀阀依次连接形成水冷冷凝回路，所述第一水冷冷凝器与间接换热模块进行热交换。
[0015]当室外空气湿度较高时，在通过新风模块送入室内前需先对其进行除湿处理，而除湿蒸发器可以通过第一压缩机工作进行除湿。第一压缩机工作时会产生一定的热量，从而需要通过风冷冷凝器和第一水冷冷凝器将其热量带走，其中风冷冷凝器利用室内送出的排风进行热交换，第一水冷冷凝器利用间接换热模块中的海水进行热交换。由于间接换热模块与多个设备进行热交换，为减轻其负担，新风模块同时使用了风冷冷凝和水冷冷凝，当排风温度足够低时尽量使用风冷冷凝，合理利用室内排风温度和海水自然冷源，进一步起到节约能耗的效果。
[0016]进一步的，所述新风模块还包括设于新风风道中且位于除湿蒸发器和第一风机之间的再热盘管，所述再热盘管入口与集成冷站模块连接，出口与间接换热模块连接，用于对送入室内的新风进行加热处理。
[0017]当室外空气温度较低时，在通过新风模块送入室内前需先对其进行加热处理，而再热盘管与集成冷站模块相连接，由集成冷站模块提供热水。更具体的，当室外温度低于室内温度时，集成冷站模块给再热盘管提供热水，使室外空气经过新风处理装置净化处理形成新风，再经过除湿蒸发器除湿处理、再热盘管加热处理后，通过第一风机直接送入室内。
[0018]进一步的，所述空气处理模块包括顺次设置在回风风道中的回风处理装置、表冷盘管和第二风机，用于将室内的回风进行处理后再次送入室内；
[0019]所述表冷盘管经过第二水阀与集成冷站模块进行热交换，用于对送入室内的送风进行降温处理。
[0020]空气处理模块可以有效利用室内回风，当回风温度较高时，在通过空气处理模块送入室内前需要对其进行降温处理，表冷盘管通过与集成冷站模块进行热交换，从而对回风进行降温处理。更具体的，当室外温度高于室内温度时可以开启第二水阀，使集成冷站模块给表冷盘管提供冷却水，使室内回风经过回风处理装置的净化处理生成送风，再经过表冷盘管的降温处理，通过第二风机直接送入室内当。
[0021]进一步的，所述空气处理模块还包括设于回风风道中且位于表冷盘管和第二风机之间的加热盘管，所述加热盘管入口与集成冷站模块连接，出口与间接换热模块连接，用于对室内的回风进行加热处理。
[0022]当回风温度较低时，在通过空气处理模块送入室内前需要对其进行加热处理，而加热盘管与集成冷站模块相连接，由集成冷站模块提供热水。更具体的，当第二水阀关闭后，室内回风温度小于预设的最低回风温度时，可以增大第四水阀的开度，增加集成冷站模块给加热盘管提供的热水流量。
[0023]进一步的，所述集成冷站模块包括第二压缩机、第二水冷冷凝器、第四膨胀阀和水冷蒸发器，所述第二压缩机、第二水冷冷凝器、第四膨胀阀和水冷蒸发器依次连接形成制冷回路；
[0024]所述第二水冷冷凝器与间接换热模块进行热交换，所述水冷蒸发器与表冷盘管进行热交换；
[0025]所述第二水冷冷凝器通过第三水阀连接再热盘管，用于控制集成冷站模块给再热盘管提供热水；
[0026]所述第二水冷冷凝器通过第四水阀连接加热盘管，用于控制集成冷站模块给加热盘管提供热水。
[0027]集成冷站模块采用冷却水热回收技术，通过水冷蒸发器与表冷盘管进行热交换也就是给表冷盘管提供冷却水，同时通过第二水冷冷凝器给再热盘管和加热盘管提供热水。集成冷站模块冷凝端的热量均由间接换热模块带走，无需配置冷却塔，同时利用主机的冷却水出水温度较高对新风模块和空气处理模块进行回热利用，节约电加热或其他热源的投入，同时也降低间接换热模块的负荷，达到较好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，其特征在于，包括间接换热模块、集成冷站模块、空气处理模块和新风模块；所述间接换热模块利用净化处理后的海水作为自然冷源，与集成冷站模块和新风模块进行热交换；所述空气处理模块与所述集成冷站模块进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，其特征在于，所述新风模块包括顺次安装在新风风道的新风处理装置、预冷盘管和第一风机，用于将室外空气进行处理后生成新风送入室内；所述预冷盘管经过第一水阀与间接换热模块进行热交换，用于对送入室内的新风进行降温处理。3.根据权利要求2所述的一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，其特征在于，所述新风模块还包括除湿蒸发器、第一压缩机、风冷冷凝器、第一膨胀阀、储液器、第二膨胀阀、第三膨胀阀、第一水冷冷凝器，用于对送入室内的新风进行降温除湿处理，其中除湿蒸发器设于新风风道中且位于预冷盘管和第一风机之间；所述除湿蒸发器、第一压缩机、风冷冷凝器、第一膨胀阀、储液器和第三膨胀阀依次连接形成风冷冷凝回路，所述风冷冷凝器与室内送出的排风进行热交换；所述除湿蒸发器、第一压缩机、第一水冷冷凝器、第二膨胀阀、储液器和第三膨胀阀依次连接形成水冷冷凝回路，所述第一水冷冷凝器与间接换热模块进行热交换。4.根据权利要求3所述的一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，其特征在于，所述新风模块还包括设于新风风道中且位于除湿蒸发器和第一风机之间的再热盘管，所述再热盘管入口与集成冷站模块连接，出口与间接换热模块连接，用于对送入室内的新风进行加热处理。5.根据权利要求4所述的一种利用海水自然冷却的暖通空调系统，其特征在于，所述空气处理模块包括顺次设置在回风风道中的回风处理装置、表冷盘管和第二风机，用于将室内的回风进行处理后再次送入室内；所述表冷盘管经过第二水阀与集成冷站模块进行热交换，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏华，原志锋，张学伟，张晓艳，许秀端，蔡高向，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：