一种组合式制冷／制热系统技术方案

一种组合式制冷／制热系统，包括户外机组、户内机组，户外机组包括有机械制冷／制热单元和自然冷／热源收集单元，户内机组包括室内换热器（１１）以及分别与之连通的供水管和回水管，机械制冷／制热单元通过管线分别与所述供水管接口（９）和回水管接口（１０）连通，自然冷／热源收集单元通过管线分别与所述供水管接口（９）和回水管接口（１０）连通，还包括有蓄能装置（１３），所述蓄能装置连接在供水管与室内换热器（１１）之间的管线上。该组合式制冷／制热系统将自然冷源和机械制冷／制热单元组合使用，充分利用自然冷源，将剩余冷量储存起来，既提高了自然冷源的利用率，又减少了冷机的起停次数，有效地节约了能源，避免了损耗。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调
，具体涉及一种可有效利用自然冷源或热源的组合式制冷/制热系统。
技术介绍
目前，在高发热量的场所，如通讯基站、机房，信息中心等， 一般采用标准配置的分 体空调来调节室内温度。这种传统的分体空调是利用户外冷机的运行来满足发热场所内部 的冷负荷要求，而没有考虑室外气温较低时对自然冷源的利用。配置在这些发热场所的制 冷设备需终年运行，持续发热的特性使得户外冷机需要终年不间断地运行。在不考虑设备 本身寿命减短的前提下，能耗大也是非常重要的问题。 也有少数场所采用了 一些手段来利用自然冷源，如直接将室外冷空气引入室内对 设备进行冷却，或单纯利用室外换热器搜集冷源，再利用室内换热器进行换热以提供冷负 荷。对于前者，由于室外空气质量没有保障，直接将冷空气引入室内容易使基站等设备受 损，并且由于以上的简单手段不容易时刻保证满足负荷要求而使得冷机频繁启停，增加了 不必要的能耗；而对于后者，当室外温度并不是非常低的时候(比如说16t:左右)，单纯利 用室外的换热器不能满足室内需求，这时往往需要同时另配完全负荷的冷机，这就导致了 重复投资。而如果将冷机和室外表冷换热设备联动，当自然冷源不能被室内负荷满足时，就 要起动冷机；而一旦被满足就停止冷机运行，如此反复，使得冷机频繁起停，而冷机启动时 的启动功耗远大于正常运行时的功耗，因此会增加许多无谓能耗。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是针对现有技术中制冷设备所存在的上述不足， 提供一种可充分利用自然冷/热源、并且可大大减少户外机组起停次数的组合式制冷/制 热系统，该组合式制冷/制热系统可有效节约能源，特别适宜长期需要冷/热负荷的场所使 用。 解决本技术技术问题所采用的技术方案是该组合式制冷/制热系统包括户外机组、户内机组，所述户外机组包括有机械制冷/制热单元和自然冷/热源收集单元，所述户内机组包括室内换热器以及分别与之连通的供水管和回水管，所述机械制冷/制热单元通过管线分别与所述供水管接口和回水管接口连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成机械制冷/制热循环回路，自然冷/热源收集单元通过管线分别与所述供水管接口和回水管接口连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成自然冷/热源循环回路，还包括有蓄能装置，所述蓄能装置连接在供水管与室内换热器之间的管线上。 优选的是，所述供水管接口上可连接有三通阀，供水管接口通过所述三通阀的转换分别与机械制冷/制热单元和自然冷/热源收集单元连通。这样，机械制冷/制热单元和自然冷/热源收集单元就可以共用一套户内机组，从而节省了成本。 进一步优选的是，所述蓄能装置和室内换热器之间的供水管管线与回水管之间可接有两通阀。利用该两通阀的开闭，可以用来切换末端蓄能装置的蓄能与换热两种工作状 态。 本技术制冷/制热系统的工作分为三种工况，机械制冷/制热工况，自然制冷 /制热工况以及蓄能装置冷量/热量释放工况。在该系统工作过程中优先选用自然制冷/ 制热工况，其次是蓄能装置冷量/热量释放工况，最后是机械制冷/制热工况，上述三种工 况在整个基站内部的循环水路系统完全一致，共用一套管路系统，通过所述三通阀来实现 上述三种不同工况之间的转换。 更优选的是，该组合式制冷/制热系统还包括有对该组合式制冷/制热系统进行 控制的控制单元，所述控制单元包括控制器、设置在室内的室内温度传感器和设置在户外 的户外温度传感器，所述室内温度传感器和户外温度传感器分别与控制器电连接；所述三 通阀采用电动三通阀，所述两通阀采用电动两通阀，所述三通阀和所述两通阀分别与所述 控制单元中的控制器电连接。室内温度传感器和户外温度传感器分别将其所采集到的温度 数值传送给控制器，控制器对采集到的温度数值进行运算后将其控制指令发送至所述三通 阀和两通阀，以控制其转换和通断。通过控制单元的控制，该系统可实现完全自动控制。 机械制冷/制热单元可包括互相连通的压縮机、冷凝器、蒸发器，所述蒸发器还与 所述供水管接口和回水管接口连通。 其中，所述蒸发器中有第一换热器，所述第一换热器为液体-液体换热器；所述冷 凝器中有第二换热器，所述第二换热器为气体_液体换热器；所述自然冷/热源收集单元中 有第三换热器，所述第三换热器为气体_液体换热器，该换热器在条件允许的情况下可以 用另一组液体-液体换热器代替，如条件允许时将室外表冷换热器置于河流或者湖泊中。 优选的是，所述第三换热器与所述第二换热器并列设置，其中第三换热器设于更 靠近自然冷/热源的位置，在第三换热器和第二换热器的前方还设有风机。风机可为所述 第三换热器或第二换热器提供强制换热，加快自然冷/热源收集单元或机械制冷/制热单 元的热交换，从而提高了整个系统的运行效率。 优选所述回水管接口上安装有水泵，以加快水循环速度，提高热交换的效率。 所述蓄能装置采用相变蓄能装置，其包括水箱和放置在所述水箱内的多个相变蓄 能片。 所述水箱内部设置有多排支架，每个支架上设置有多个相变蓄能片，每相邻两相 变蓄能片之间留有适当的间隙，每相邻两支架上的相变蓄能片之间也留有适当的间隙。设 置间隙主要用于水箱内水的流动以实现换热。 所述相变蓄能片采用可拆卸的方式设置在所述支架上，这样可以根据不同温度需 要选用不同相变点的相变蓄能片。 当自然冷/热源充沛时，本技术组合式制冷/制热系统可以最大限度地利用 自然冷/热源，从而达到节约能源的目的。所增加的蓄能装置，使得无论是在自然制冷/制 热还是机械制冷/制热的工况下，都可以将富余的冷/热量储存在蓄能装置中，从而进一步 提高了自然冷源的利用率。同时，通过蓄能装置储存能量，并且在适当的时候将蓄能装置所 储存的能量释放出来，既节约了能源，又能减少户外机组的运行时间和起停次数，避免了不 必要的运行功耗。附图说明图1为本技术户外机组的原理图 图2为本技术组合式制冷/制热系统的安装图 图3为实施例1中三通阀7的结构示意图 图4为实施例1中相变蓄能装置的结构示意图 图5为图4中相变蓄能装置中的相变蓄能片在支架上的安装示意图 图6为实施例1中组合式制冷/制热系统的自然冷源制冷工况图 图7为实施例1中组合式制冷/制热系统的自然冷源蓄冷工况图 图8为实施例1中组合式制冷/制热系统的蓄能装置释放冷量工况图 图9为实施例1中组合式制冷/制热系统的机械制冷工况图 图10为实施例1中组合式制冷/制热系统的机械蓄冷工况图 图中1-风机2-自然冷/热源收集单元3-冷凝器4-压縮机5-蒸发器7_三通阀8-水泵9-供水管接口 10-回水管接口 11-室内换热器12-两通阀13-蓄能装置14-水箱15-支架16-相变蓄能片具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。 以下实施例为本技术的非限定性实施例。 实施例1 : 如图1、2所示，本实施例中，组合式制冷/制热系统包括安装于户外的户外机组、 安装于室内的户内机组以及对整个组合式制冷/制热系统进行控制的控制单元。所述户外 机组包括有机械制冷/制热单元和自然冷/热源收集单元2，所述户内机组包括室内换热器 11以及与室内换热器11分别连通的供水管和回水管。 机械制冷/制热单元通过管线分别与供水管接口 9和回水管接口 10连通，并通过 供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式制冷／制热系统，包括户外机组、户内机组，所述户外机组包括有机械制冷／制热单元和自然冷／热源收集单元，所述户内机组包括室内换热器（１１）以及分别与之连通的供水管和回水管，所述机械制冷／制热单元通过管线分别与所述供水管接口（９）和回水管接口（１０）连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成机械制冷／制热循环回路，自然冷／热源收集单元通过管线分别与所述供水管接口（９）和回水管接口（１０）连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成自然冷／热源循环回路，其特征在于还包括有蓄能装置（１３），所述蓄能装置连接在供水管与室内换热器（１１）之间的管线上。

【技术特征摘要】
一种组合式制冷/制热系统，包括户外机组、户内机组，所述户外机组包括有机械制冷/制热单元和自然冷/热源收集单元，所述户内机组包括室内换热器(11)以及分别与之连通的供水管和回水管，所述机械制冷/制热单元通过管线分别与所述供水管接口(9)和回水管接口(10)连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成机械制冷/制热循环回路，自然冷/热源收集单元通过管线分别与所述供水管接口(9)和回水管接口(10)连通，并通过供水管和回水管与所述室内换热器组成自然冷/热源循环回路，其特征在于还包括有蓄能装置(13)，所述蓄能装置连接在供水管与室内换热器(11)之间的管线上。2. 根据权利要求l所述的组合式制冷/制热系统，其特征在于所述供水管接口 (9)上 连接有三通阀(7)，供水管接口 (9)通过所述三通阀(7)的转换分别与机械制冷/制热单元 和自然冷/热源收集单元连通；所述蓄能装置和室内换热器(11)之间的供水管管线与回水 管之间接有两通阀(12)。3. 根据权利要求2所述的组合式制冷/制热系统，其特征在于还包括有对该组合式制 冷/制热系统进行控制的控制单元，所述控制单元包括控制器、设置在室内的室内温度传 感器和设置在户外的户外温度传感器，所述室内温度传感器和户外温度传感器分别与控制 器电连接；所述三通阀(7)采用电动三通阀，所述两通阀(12)采用电动两通阀，所述三通阀 (7)和所述两通阀(12)分别与控制单元中的控制器电连接。4. 根据权利要求3所述的组合式制冷/制热系统，其特征在于所述机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海新，祝立志，
申请(专利权)人：郭海新，祝立志，昆山开思拓空调技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：DE[德国]