本发明专利技术公开一种节能舒适型空调系统及其工作方法，包括土壤冷热源部分、太阳能热源部分、新风处理部分、空调末端四部分；冷负荷和湿负荷都小时，直接向壁面毛细管网提供冷水，带热回收地源热泵机组不工作，新风热回收器进行新风和排风的热交换后送入置换通风装置；冷负荷大时，带热回收地源热泵机组处于制冷运行状态，向壁面毛细管网提供冷媒水；热负荷小时，新风经过新风热回收器进行热交换以后进入新风处理器中被加热送入置换通风装置中；热负荷大时，优先利用太阳能，同时由机组的室内端向地面毛细管网提供热媒；本发明专利技术降低了空调系统处理湿负荷的能耗，新风处理系统减小了对土壤冷凝热的排放，实现室内热湿环境和空气品质同时改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可再生能源利用领域，尤其涉及一种综合利用太阳能和土壤蓄能的空调系统。
技术介绍
由于能源危机，建筑节能的概念受到普遍重视，在我国，一些能耗大的空调建筑为了节能，采用的措施一般都忽视了室内人员对充足新风量的需求，同时大量新型建筑材料的使用加剧了室内空气品质的恶化，从而引起室内人员的众多不适的症状，严重者会诱发不可恢复的呼吸道疾病。现有建筑的中央空调系统一般都采用单一的制冷方式，以压缩式制冷为主，这种吸收式制冷机组由于结构复杂、热源要求高等缺点，应用并不广泛。常规空调系统对湿负荷的处理一般都采用冷冻除湿的方式，不但造成机组冷冻水温较低，性能系数不高的现象，同时使得处理新风的能耗上升，如果末端采用辐射供冷的方式，其供回水温度偏低，很容易在辐射板表面形成结露现象，直接影响室内空气品质。有时为了降低机组能耗，选择降低新风量或者不设计新风量的方法，会引起室内空气品质下降。目前，面临着能源供应紧张以及环境污染严重等问题，控制能源生产和消费总量， 节能减排，提高能源的综合利用效率，大力发展可再生能源如太阳能、风能、地热能等是我国能源发展的重要趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种健康、舒适、充分利用可再生能源的空调系统，本专利技术同时还提出该空调系统的工作方法，借助太阳能对溶液再生，利用浓溶液的吸湿能力和土壤的蓄热蓄冷能力，在满足热湿舒适性和空气品质的前提下，提供空调系统较高温度的冷冻水。本专利技术的空调系统采用的技术方案是包括土壤冷热源部分、太阳能热源部分、新风处理部分、空调末端四部分，土壤冷热源部分包括地下换热器和带热回收地源热泵机组， 太阳能热源部分包括太阳能集热器和蓄热水箱；空调末端部分包括置换通风装置、壁面毛细管网和地面毛细管网，新风处理部分包括溶液加热器、溶液热交换器、溶液冷却器、溶液除湿器、新风处理器及新风热回收器；地下换热器的输出经第一水泵、第一单向阀连接新风处理器；第一水泵的输出连接第二三通阀的阀口 a，第二三通阀的阀口 c连接带热回收地源热泵机组，第二三通阀的阀口 b分别连接壁面毛细管网的进口和带热回收地源热泵机组出口 ；在阀口 b和壁面毛细管网之间串接第四单向阀，地下换热器的输入分别连接第三三通阀的阀口 f、带热回收地源热泵机组和溶液冷却器；第三三通阀的阀口 d分别连接壁面毛细管网和地面毛细管网，在第二水泵之前并联一个分别与新风处理器和第四三通阀相连的分支，第二水泵分别连接第三三通阀的阀口 e和第四三通阀的阀口 η;壁面毛细管网、地面毛细管网的进口前分别串联第四、第五单向阀；第四、第五单向阀分别连接带热回收地源热泵机组输出；带热回收地源热泵机组热回收端的输入直接连接蓄热水箱、热回收端的输出依次经第三水泵、第三单向阀连接蓄热水箱；太阳能集热器的输入连接第四三通阀的阀口 m、 输出依次与蓄热水箱、热水泵、第一三通阀的阀口 i相连，第一三通阀的阀口 k和第四三通阀的阀口 L分别连接溶液加热器；第一三通阀的阀口 j和第四三通阀的阀口 η分别连接新风处理器；溶液加热器分别连接溶液再生装置和溶液热交换器，溶液再生装置分别连接溶液热交换器、新风热回收器和外环境，溶液热交换器的输入和稀溶液箱的出口相连，在稀溶液箱的出口端串联稀溶液阀和稀溶液泵，稀溶液箱的进口端连接溶液除湿器；溶液热交换器的输出依次连接溶液冷却器、浓溶液箱和溶液除湿器；新风处理器分别连接溶液冷却器、 溶液除湿器和置换通风装置，溶液除湿器分别连接浓溶液箱、稀溶液箱和新风热回收器，新风热回收器连接置换通风装置，浓溶液箱的进口端串联浓溶液阀，浓溶液箱的出口串接溶液泵。上述空调系统的工作方法是1)冷负荷和湿负荷都小时，开启第二三通阀的阀口 a和阀口 b、关闭阀口 c，开启第三三通阀的阀口 d和阀口 f、关闭阀口 e，并开启第四单向阀， 关闭第五单向阀，开启第一水泵，关闭第二水泵，地下换热器经第一水泵和第二三通阀直接向壁面毛细管网提供冷水，带热回收地源热泵机组不工作，新风热回收器进行新风和排风的热交换后送入置换通风装置；2)冷负荷大时，开启第二三通阀的阀口 a和阀口 c，关闭阀口 b，开启第三三通阀的阀口 d和阀口 e，关闭阀口 f，开启第四单向阀，关闭第五单向阀，同时开启第一水泵和第二水泵，带热回收地源热泵机组处于制冷运行状态，向壁面毛细管网提供冷媒水，新风经过新风处理部分进行热湿处理，太阳能提供溶液除湿的热源；3)热负荷小时，只提供新风，开启第一三通阀的阀口 i和阀口 j，关闭阀口 k，开启第四三通阀的阀口 m和阀口 n，关闭阀口 L，开启热水泵，新风经过新风热回收器进行热交换以后进入新风处理器中被加热送入置换通风装置中；第二单向阀处于关闭状态；4)热负荷大时，优先利用太阳能，其方法同步骤3);同时开启第二三通阀的阀口 a和阀口 c，关闭阀口 b，开启第三三通阀的阀口 d和阀口 e，关闭阀口 f，开启第一水泵和第二水泵，由机组的室内端向地面毛细管网提供热媒。本专利技术的有益效果是1、本专利技术提出的一种节能舒适性空调系统及其工作方式，可以提供充足的新风量，解决了传统空调系统新风量不足的问题，实现了室内热湿环境和空气品质同时改善，真正达到健康、舒适的空调标准。2、该空调系统在制冷工况运行时，考虑到室内潜热，将新风处理到比设计湿度更低的范围，新风负荷单独处理，毛细管网只承担室内显热负荷，可以将其供回水温度提高， 避免其表面结露现象发生，同时降低空调系统处理湿负荷的能耗。3、该空调系统在制冷工况运行初期，可以利用土壤的蓄冷能力，将地下冷却水直接用于毛细管网供冷，不用开启地源热泵机组，节约部分能源。4、该空调系统在制冷工况运行中、后期，可以将太阳能应用于新风的处理，充分利用了可再生能源，在太阳能辐射不足的情况，将压缩机高温排气的余热回收至蓄热水箱，解决了太阳能的不稳定性。5、该空调系统在制冷工况运行时，新风处理系统直接用地下换热器的冷却水来冷却，减小了对土壤冷凝热的排放。6、该空调系统在制热工况运行时，采用了太阳能利用优先的措施，可以尽可能多的利用清洁的太阳能。附图说明图1是本专利技术空调系统的结构示意图中1.太阳能集热器；2.蓄热水箱；3.第一三通阀；4.溶液加热器；5溶液再生装置；6.溶液热交换器；7.溶液冷却器；8.新风处理器；9.浓溶液箱；10.稀溶液箱；11.溶液除湿器；12.新风热回收器；13.置换通风装置；14.地下换热器；15.带热回收地源热泵机组；16.第二三通阀；17.第三三通阀；18.第一单向阀；19.浓溶液泵；20.稀溶液泵； 21.壁面毛细管网；21’.地面毛细管网；22.第二单向阀；23.第三单向阀；24.第四三通阀； 25.浓溶液阀；26.稀溶液阀；27.第一水泵；28.第二水泵；29.第三水泵；30.第四单向阀； 31.第五单向阀；32.热水泵。具体实施例方式参见图1，本专利技术包括土壤冷热源部分、太阳能热源部分、新风处理部分、空调末端四部分。其中，土壤冷热源部分包括地下换热器14、带热回收地源热泵机组15、三个水泵 27、28、四、两个三通阀16、17、两个单向阀18、23、一个测温元件Tl。太阳能热源部分包括太阳能集热器1、蓄热水箱2、两个三通阀3、24，一个热水泵 32，一个测温元件T2。新风处理部分包括溶液加热器4、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种节能舒适型空调系统，包括土壤冷热源部分、太阳能热源部分、新风处理部分、空调末端四部分，土壤冷热源部分包括地下换热器（１４）和带热回收地源热泵机组（１５），太阳能热源部分包括太阳能集热器（１）和蓄热水箱（２）；空调末端部分包括置换通风装置（１３）、壁面毛细管网（２１）和地面毛细管网（２１’）；新风处理部分包括溶液加热器（４）、溶液热交换器（６）、溶液冷却器（７）、溶液除湿器（１１）、新风处理器（８）及新风热回收器（１２），其特征是：地下换热器（１４）的输出经第一水泵（２７）、第一单向阀（１８）连接新风处理器（８）；第一水泵（２７）的输出连接第二三通阀（１６）的阀口ａ，第二三通阀（１６）的阀口ｃ连接带热回收地源热泵机组（１５），第二三通阀（１６）的阀口ｂ分别连接壁面毛细管网（２１）的进口和带热回收地源热泵机组（１５）出口；在阀口ｂ和壁面毛细管网（２１）之间串接第四单向阀（３０），地下换热器（１４）的输入分别连接第三三通阀（１７）的阀口ｆ、带热回收地源热泵机组（１５）和溶液冷却器（７）；第三三通阀（１７）的阀口ｄ分别连接壁面毛细管网（２１）和地面毛细管网（２１’），在第二水泵（２８）之前并联一个分别与新风处理器（８）和第四三通阀（２４）相连的分支，第二水泵（２８）分别连接第三三通阀（１７）的阀口ｅ和第四三通阀（２４）的阀口ｎ；壁面毛细管网（２１）、地面毛细管网（２１’）的进口前分别串联第四、第五单向阀（３０、３１）；第四、第五单向阀（３０、３１）分别连接带热回收地源热泵机组（１５）输出；带热回收地源热泵机组（１５）的热回收端输入直接连接蓄热水箱（２）、热回收端输出依次经第三水泵（２９）、第三单向阀（２３）连接蓄热水箱（２）；太阳能集热器（１）的输入连接第四三通阀（２４）的阀口ｍ、输出依次与蓄热水箱（２）、热水泵（３２）、第一三通阀（３）的阀口ｉ相连，第一三通阀（３）的阀口ｋ和第四三通阀（２４）的阀口Ｌ分别连接溶液加热器（４）；第一三通阀（３）的阀口ｊ和第四三通阀（２４）的阀口ｎ分别连接新风处理器（８）；溶液加热器（４）分别连接溶液再生装置（５）和溶液热交换器（６），溶液再生装置（５）分别连接溶液热交换器（６）、新风热回收器（１２）和外环境，溶液热交换器（６）的输入和稀溶液箱（１０）的出口相连，在稀溶液箱（１０）的出口端串联稀溶液阀（２６）和稀溶液泵（２０），稀溶液箱（１０）的进口端连接溶液除湿器（１１）；溶液热交换器（６）的输出依次连接溶液冷却器（７）、浓溶液箱（９）和溶液除湿器（１１）；新风处理器（８）分别连接溶液冷却器（７）、溶液除湿器（１１）和置换通风装置（１３），溶液除湿器（１１）分别连接浓溶液箱（９）、稀溶液箱（１０）和新风热回收器（１２），新风热回收器（１２）连接置换通风装置（１３），浓溶液箱（９）的进口端串联浓溶液阀（２５），浓溶液箱（９）的出口串接溶液泵（１９）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐春丽，王谦，陈育平，李红明，何志霞，
申请(专利权)人：江苏大学，江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：32
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