專利名稱：蒸發(fā)式與常規(guī)冷水機(jī)組結(jié)合作為冷源的半集中式空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)制冷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半集中式空調(diào)系統(tǒng)，具體涉及一種采用
蒸發(fā)式冷水機(jī)組與常規(guī)冷水機(jī)組相結(jié)合作為冷源的干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，蒸發(fā)冷卻技術(shù)以其節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)在西北干燥地區(qū)得到了廣泛應(yīng) 用。特別是干工況風(fēng)機(jī)盤管+蒸發(fā)冷卻新風(fēng)的半集中式系統(tǒng)，大大減少了全新風(fēng)蒸發(fā)冷卻 系統(tǒng)的風(fēng)管尺寸，擴(kuò)大了蒸發(fā)冷卻的應(yīng)用場(chǎng)合，同時(shí)也省去了傳統(tǒng)機(jī)械制冷系統(tǒng)，節(jié)約了投 資費(fèi)用和運(yùn)行成本。 隨著半集中式蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的出現(xiàn)，間接蒸發(fā)冷水機(jī)組在新疆等干燥地區(qū)得到了 廣泛的應(yīng)用。在這些地區(qū)，室外空氣的濕球溫度和露點(diǎn)溫度都很低，間接蒸發(fā)冷水機(jī)組提供 的15 2(TC的高溫冷水完全可以滿足干工況風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水要求。而對(duì)于中濕度地區(qū)，室 外空氣的濕球溫度高于23t:而小于28t:，普遍比較高。間接蒸發(fā)冷水機(jī)組制出來(lái)的高溫冷
水一般高于露點(diǎn)溫度3 5t:，而低于室外空氣的濕球溫度，因此由間接蒸發(fā)提供的高溫冷
水由于溫度過(guò)高不能滿足中濕度地區(qū)的風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)水要求。中濕度地區(qū)如何最大限度的 利用室外空氣的天然冷源來(lái)提供冷量，增強(qiáng)系統(tǒng)的節(jié)能潛力，是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用蒸發(fā)式冷水機(jī)組與常規(guī)冷水機(jī)組相結(jié)合作為冷源 的、由干工況風(fēng)機(jī)盤管+蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組組成的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，利用蒸發(fā)冷卻技術(shù) 提供免費(fèi)冷量，解決了中濕度地區(qū)干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組的冷源問(wèn)題，大大節(jié)約能耗。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，蒸發(fā)式與常規(guī)冷水機(jī)組結(jié)合作為冷源的半集中式空 調(diào)系統(tǒng)，包括之間通過(guò)管網(wǎng)連接的蒸發(fā)式冷水機(jī)組、蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組、機(jī)械制冷冷水機(jī)組 和設(shè)置于空調(diào)房間內(nèi)的干工況風(fēng)機(jī)盤管， 蒸發(fā)式冷水機(jī)組，用于制取溫度高于露點(diǎn)溫度低于濕球溫度的高溫冷水； 蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組，用于把新風(fēng)處理到需要的狀態(tài)，承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)的潛熱
負(fù)荷； 機(jī)械制冷冷水機(jī)組，用于夏季制取低溫冷水；
干工況風(fēng)機(jī)盤管，用于承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于， 蒸發(fā)式冷水機(jī)組沿進(jìn)風(fēng)方向依次包括表冷器a、表冷器b、直接蒸發(fā)冷卻器a和排 風(fēng)機(jī)； 蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組沿空氣流動(dòng)方向依次包括過(guò)濾器、高溫表冷器、低溫表冷器、直 接蒸發(fā)冷卻器b和送風(fēng)機(jī)； 機(jī)械制冷冷水機(jī)組包括依次連接構(gòu)成回路的蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器和壓縮機(jī)，冷 凝器和蒸發(fā)器之間還通過(guò)管路連接。
3
直接蒸發(fā)冷卻器a通過(guò)管道與表冷器a連接，直接蒸發(fā)冷卻器a還有管道與蒸發(fā) 器1伸出的管道相匯合連通后與進(jìn)入干工況風(fēng)機(jī)盤管的管道相連接，干工況風(fēng)機(jī)盤管的回 水通過(guò)管道分別與表冷器b和高溫表冷器相連接，干工況風(fēng)機(jī)盤管的回水還有管道與蒸發(fā) 器1伸出的管道相匯合連通后與低溫表冷器的回水管道相連接，通過(guò)管道進(jìn)入蒸發(fā)器的回 水管道；低溫表冷器通過(guò)管道與蒸發(fā)器的出水管相連接；高溫表冷器、表冷器a和表冷器a 的回水通過(guò)管道相匯合連通后進(jìn)入直接蒸發(fā)冷卻器a的噴淋管中。 本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)，采用蒸發(fā)冷卻和機(jī)械制冷相結(jié)合的方式，分別對(duì)空氣和水進(jìn) 行處理，得到滿足干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組需要的進(jìn)水和新風(fēng)狀態(tài)，采用蒸發(fā)式冷水機(jī) 組與機(jī)械制冷相結(jié)合作為干工況風(fēng)機(jī)盤管的冷源，解決了中濕度地區(qū)干工況風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行 時(shí)的冷源問(wèn)題，大大節(jié)約了能耗，擴(kuò)大了蒸發(fā)冷卻半集中式空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。


圖1是本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，A.蒸發(fā)式冷水機(jī)組，l.表冷器a，2.表冷器b，3.直接蒸發(fā)冷卻器a，4.排風(fēng) 機(jī)；B.蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組，5.過(guò)濾器，6.高溫表冷器，7.低溫表冷器，8.直接蒸發(fā)冷卻器b， 9.送風(fēng)機(jī)；C.機(jī)械制冷冷水機(jī)組，IO.節(jié)流閥，ll.冷凝器，12.壓縮機(jī)，13.蒸發(fā)器；D.干工
況風(fēng)機(jī)盤管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明提供的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，包 括之間通過(guò)管路連接成回路的蒸發(fā)式冷水機(jī)組A、蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B、機(jī)械制冷冷水機(jī)組 C和設(shè)置于空調(diào)房間內(nèi)的干工況風(fēng)機(jī)盤管D。 蒸發(fā)式冷水機(jī)組A，用于制取溫度高于露點(diǎn)溫度低于濕球溫度的高溫冷水；蒸發(fā) 式冷水機(jī)組A沿進(jìn)風(fēng)方向依次包括表冷器al、表冷器b2、直接蒸發(fā)冷卻器a3和排風(fēng)機(jī)4。
蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B，用于把新風(fēng)處理到需要的狀態(tài)，承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)的潛熱 負(fù)荷；蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B沿空氣流動(dòng)方向依次包括過(guò)濾器5、高溫表冷器6、低溫表冷器 7、直接蒸發(fā)冷卻器b8和送風(fēng)機(jī)9。 機(jī)械制冷冷水機(jī)組C，用于夏季制取5 9°C的低溫冷水；機(jī)械制冷冷水機(jī)組C包 括依次連接構(gòu)成回路的蒸發(fā)器13、節(jié)流閥10、冷凝器11和壓縮機(jī)12，冷凝器11和蒸發(fā)器 13之間還通過(guò)管路連接。 干工況風(fēng)機(jī)盤管D，用于承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。 本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)，直接蒸發(fā)冷卻器a3通過(guò)管道與表冷器al連接，直接蒸發(fā)冷卻 器a3還有管道與蒸發(fā)器13伸出的管道相匯合連通后與進(jìn)入干工況風(fēng)機(jī)盤管D的管道相連 接。干工況風(fēng)機(jī)盤管D的回水通過(guò)管道分別與表冷器b2和高溫表冷器6相連接，干工況風(fēng) 機(jī)盤管D的回水還有管道與蒸發(fā)器13伸出的管道相匯合連通后與低溫表冷器7的回水管 道相連接，通過(guò)管道進(jìn)入蒸發(fā)器13的回水管道。低溫表冷器7通過(guò)管道與蒸發(fā)器13的出 水管相連接。高溫表冷器6、表冷器al和表冷器a2的回水通過(guò)管道相匯合連通后進(jìn)入直接 蒸發(fā)冷卻器a3的噴淋管中。此系統(tǒng)中設(shè)置有循環(huán)水泵、調(diào)節(jié)閥和定壓水箱等，以保證水系
4統(tǒng)正常運(yùn)行。 蒸發(fā)式冷水機(jī)組A制取出的高溫冷水一部分供給其表冷器al使用，另一部分和機(jī) 械制冷冷水機(jī)組C制取出的低溫冷水經(jīng)過(guò)配比，混合到干工況風(fēng)機(jī)盤管D要求的進(jìn)水溫度 后送入盤管。 干工況風(fēng)機(jī)盤管D回水中的一部分回到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C，一部分供給蒸發(fā)冷 卻新風(fēng)機(jī)組B的高溫表冷器6，剩余部分提供給蒸發(fā)式冷水機(jī)組A的表冷器b2使用。
蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B的高溫表冷器6、蒸發(fā)式冷水機(jī)組A的表冷器al和表冷器b2 的回水共同混合后在蒸發(fā)式冷水機(jī)組A的直接蒸發(fā)冷卻器a3填料表面噴淋。
機(jī)械制冷冷水機(jī)組C制取的低溫冷水一部分用于和高溫冷水混合， 一部分提供給 蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B的低溫表冷器7，剩余部分用于把風(fēng)機(jī)盤管回到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C中 的那部分回水冷卻到冷水機(jī)組回水溫度后再回到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C中的蒸發(fā)器13中。
本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)中的蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B中，高溫表冷器6中通入的是經(jīng)蒸發(fā)冷 卻制取，盤管升溫后的高溫冷水，低溫表冷器7通入的是機(jī)械制冷制取的低溫冷水。新風(fēng)的 處理過(guò)程是通過(guò)蒸發(fā)冷卻和機(jī)械制冷相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 本發(fā)明中新風(fēng)和干工況風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)均采用了蒸發(fā)冷卻和機(jī)械制冷相結(jié)合的 處理方式，與傳統(tǒng)的半集中式系統(tǒng)相比，大大節(jié)約了機(jī)械制冷冷水機(jī)組的裝機(jī)容量和能耗。 同時(shí)也為中濕度地區(qū)干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)提供了冷源，擴(kuò)大了蒸發(fā)冷卻的應(yīng)用范 圍。 本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)為復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)，其工作過(guò)程為 水系統(tǒng)的運(yùn)行原理開啟系統(tǒng)中蒸發(fā)式冷水機(jī)組A、機(jī)械制冷冷水機(jī)組C、蒸發(fā)冷 卻新風(fēng)機(jī)組B和干工況風(fēng)機(jī)盤管D。蒸發(fā)式冷水機(jī)組A制取出來(lái)的高溫冷水Q7在節(jié)點(diǎn)a處 分為兩部分，一部分Q6供給蒸發(fā)式冷水機(jī)組A中的表冷器al使用，剩余部分Ql和機(jī)械制 冷冷水機(jī)組C制取出的7°C的低溫冷水中的Q2在節(jié)點(diǎn)b處混合達(dá)到干工況風(fēng)機(jī)盤管D進(jìn)水 要求后，以Q3的流量供給干工況風(fēng)機(jī)盤管D使用。經(jīng)干工況風(fēng)機(jī)盤管D升溫后的回水Q3 在節(jié)點(diǎn)c處分為三個(gè)部分，其中Q4的水通入蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B中的高溫表冷器6 ;Q2的 流量需要回到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C的蒸發(fā)器中，以維持流量恒定；Q5的流量供蒸發(fā)式冷水 機(jī)組A中的表冷器b2使用。從干工況風(fēng)機(jī)盤管D出來(lái)的回水Q2的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械制冷 冷水機(jī)組C的回水溫度，因此必須與機(jī)械制冷冷水機(jī)組制取出的7t:的Q8的低溫冷水在節(jié) 點(diǎn)f處混合到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C的回水溫度12t:后，才能以Q9的流量回到機(jī)組蒸發(fā)器 中。機(jī)械制冷冷水機(jī)組C制取的低溫冷水在節(jié)點(diǎn)d處分為三部分，Q2用于和蒸發(fā)式冷水機(jī) 組A制出的Q1的高溫冷水混合；Q8用于和干式風(fēng)機(jī)盤管D回水的Q2混合；Q10用于向蒸發(fā) 冷卻新風(fēng)機(jī)組B中的低溫表冷器7提供低溫冷水。Q8和Q2混合后的12°C的Q9與蒸發(fā)冷 卻新風(fēng)機(jī)組B低溫表冷器7的Q10的12t:的回水在節(jié)點(diǎn)e處混合為12。C的Qll的水后回 到機(jī)械制冷冷水機(jī)組C中。在節(jié)點(diǎn)g處，來(lái)自蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B中高溫表冷器6的回水 Q4、蒸發(fā)式冷水機(jī)組A中的表冷器b2的回水Q5和蒸發(fā)式冷水機(jī)組A中的表冷器al的回水 Q6在節(jié)點(diǎn)g處混合后，以Q7的流量在蒸發(fā)式冷水機(jī)組A中的直接蒸發(fā)冷卻器a3填料表面 噴淋，經(jīng)過(guò)噴淋后在節(jié)點(diǎn)a處制取得到Q7的高溫冷水。這種運(yùn)行方式解決了中濕度地區(qū)蒸 發(fā)式冷水機(jī)組A提供的高溫冷源不能滿足干工況風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行的狀況。
新風(fēng)機(jī)組風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行原理開啟蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B后，室外空氣沿著氣流流動(dòng)方向首先經(jīng)過(guò)過(guò)濾器5，在高溫表冷器6的作用下新風(fēng)被等濕降溫，然后再經(jīng)過(guò)低溫表冷器 7的作用，繼續(xù)被冷卻除濕。 新風(fēng)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組B最終被處理到低于室內(nèi)空氣的含濕量的狀態(tài)，承擔(dān) 了新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)全部的潛熱負(fù)荷。
權(quán)利要求
蒸發(fā)式與常規(guī)冷水機(jī)組結(jié)合作為冷源的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括之間通過(guò)管網(wǎng)連接的蒸發(fā)式冷水機(jī)組(A)、蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組(B)、機(jī)械制冷冷水機(jī)組(C)和設(shè)置于空調(diào)房間內(nèi)的干工況風(fēng)機(jī)盤管(D)，所述的蒸發(fā)式冷水機(jī)組(A)，用于制取溫度高于露點(diǎn)溫度低于濕球溫度的高溫冷水；所述的蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組(B)，用于把新風(fēng)處理到需要的狀態(tài)，承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)的潛熱負(fù)荷；所述的機(jī)械制冷冷水機(jī)組(C)，用于夏季制取低溫冷水；所述的干工況風(fēng)機(jī)盤管(D)，用于承擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。
2. 按照權(quán)利要求l所述的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的蒸發(fā)式冷水機(jī)組(A) 沿進(jìn)風(fēng)方向依次包括表冷器a(l)、表冷器b(2)、直接蒸發(fā)冷卻器a(3)和排風(fēng)機(jī)(4);所述的蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組(B)沿空氣流動(dòng)方向依次包括過(guò)濾器(5)、高溫表冷器(6)、 低溫表冷器(7)、直接蒸發(fā)冷卻器b(8)和送風(fēng)機(jī)(9);所述的機(jī)械制冷冷水機(jī)組(C)包括依次連接構(gòu)成回路的蒸發(fā)器(13)、節(jié)流閥(10)、冷 凝器(11)和壓縮機(jī)(12)，冷凝器(11)和蒸發(fā)器(13)之間還通過(guò)管路連接。
3. 按照權(quán)利要求2所述的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的直接蒸發(fā)冷卻器 a(3)通過(guò)管道與表冷器a(l)連接，直接蒸發(fā)冷卻器a(3)還有管道與蒸發(fā)器1 (3)伸出的管 道相匯合連通后與進(jìn)入干工況風(fēng)機(jī)盤管(D)的管道相連接，干工況風(fēng)機(jī)盤管(D)的回水通 過(guò)管道分別與表冷器b(2)和高溫表冷器(6)相連接，干工況風(fēng)機(jī)盤管(D)的回水還有管道 與蒸發(fā)器1(3)伸出的管道相匯合連通后與低溫表冷器(7)的回水管道相連接，通過(guò)管道進(jìn) 入蒸發(fā)器1(3)的回水管道；低溫表冷器(7)通過(guò)管道與蒸發(fā)器(13)的出水管相連接；高溫 表冷器(6)、表冷器a(1)和表冷器a(2)的回水通過(guò)管道相匯合連通后進(jìn)入直接蒸發(fā)冷卻器 a(3)的噴淋管中。
全文摘要
本發(fā)明公開的蒸發(fā)式與常規(guī)冷水機(jī)組結(jié)合作為冷源的半集中式空調(diào)系統(tǒng)，包括蒸發(fā)式冷水機(jī)組、蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組、機(jī)械制冷冷水機(jī)組和干工況風(fēng)機(jī)盤管，各裝置之間通過(guò)管網(wǎng)連接。本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)，把干工況風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的使用范圍擴(kuò)大到了中濕度地區(qū)，解決了中濕度地區(qū)干工況風(fēng)機(jī)盤管的冷源問(wèn)題，具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)F24F3/00GK101769575SQ20101001355
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者劉小文, 孫鐵柱, 堯德華, 汪超, 黃翔 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)