低温供水大温差冷源及空调系统的制作方法

本发明属于暖通空调领域的空气处理装置，特别是一种低温供水大温差冷源及空调系统。

背景技术：

间接蒸发制冷供冷水装置的性能随着进入间接蒸发制冷供冷水装置的室外空气湿球温度而发生变化，在干热地区，蒸发制冷供冷水装置因其绿色、健康、节能、环保、经济等独特的优点，取得了良好的应用效果。但在一些湿度较高的地区，由于室外空气含湿量较高，相对湿度较高，间接蒸发制冷供冷水装置的出水温度太高，温降有限，直接作为冷水供给空调系统时，不能满足空调末端用户的温度舒适性要求。若按常规方式将间接蒸发制冷供冷水装置和机械压缩式制冷机组相结合起来，间接蒸发制冷供冷水装置和机械制冷冷水机组供冷空调系统中又都需要较大功率的流体输配装置、大量的热质交换介质，空调系统能耗大幅度增加。

空调房间室内温度存在温度不同分布的情况，长距离的管道输配过程中，冷量在管道中的损失较大，从能量分级利用、优化匹配的角度出发，利用不同温度的冷水对应处理不同温度的空气，可以有效降低空调末端的容量，同时冷水的温差增大，冷量充分释放，有效的降低了空调系统的能量消耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低温供水大温差冷源及空调系统，其结构合理，可以将间接蒸发制冷与机械压缩式制冷相结合，降低用户的冷水温度，解决部分相对湿度较高的地区间接蒸发制冷供冷水装置出水温度较高、不能满足空调舒适性要求的问题；可以充分利用蒸发制冷，减少间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组的配比，有效降低间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组容量；通过合理的匹配空调用户，使得冷水的冷量充分释放，提高蒸发制冷供冷水装置的温差，节能性明显。

本发明的目的是这样实现的：一种低温供水大温差冷源及空调系统，在间接蒸发制冷供冷水装置的进风口处设置着表冷器 ,间接蒸发制冷供冷水装置的水池出口管通过一次水循环泵连接着板式换热器一次侧的进口，板式换热器一次侧的出口管连接着表冷器的进口，板式换热器二次侧的出口管通过二次水循环泵连接着机械压缩式冷水机的蒸发器冷冻水进口，蒸发器的冷冻水出口管连接着用户供水，用户回水的出口管连接着板式换热器二次侧的进口，表冷器的出口管连接着机械压缩式冷水机的冷凝器冷却水进口，其冷却水的出口管连接着间接蒸发制冷供冷水装置的喷淋装置。

本发明将间接蒸发制冷供冷水装置与机械压缩式制冷机组相结合，相对于仅使用间接蒸发蒸发制冷供冷水装置的作为冷源的空调系统，降低了用户的冷水温度，解决了部分相对湿度较高的地区间接蒸发制冷供冷水装置出水温度较高，不能满足空调舒适性要求的问题；同时通过合理的阀门调节，优化设计水路流程，充分利用蒸发制冷，减少了间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组的配比，有效降低了间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组容量；通过合理的匹配空调用户，使得冷水的冷量充分释放，提高了间接蒸发制冷供冷水装置的温差，节能性明显。

优点：

1、将蒸发制冷与机械压缩式制冷相结合，相对于间接蒸发制冷供冷水装置，降低了用于空调用户的冷水温度，更加适用于干热地区极端温湿度较高的气象特征或者相对湿度较高地区的空调系统运行；

2、通过合理的阀门调节蒸发制冷机组和机械压缩式制冷机组的运行模式，降低了系统输配能耗，运行能耗降低；

3、通过合理配置空调用户形式，冷量分级利用，优化匹配，使得冷水的冷量充分释放，空调用户大温差运行，减小了长距离输配过程中的冷量浪费，系统排热通过间接蒸发制冷供冷水装置实现，节能性明显。

本发明结构合理，通过将间接蒸发制冷与机械压缩式制冷相结合，降低了用户的冷水温度，解决了部分相对湿度较高的地区间接蒸发制冷供冷水装置出水温度较高、不能满足空调舒适性要求的问题；充分利用了蒸发制冷，减少了间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组的配比，有效降低了间接蒸发制冷供冷水装置及机械压缩式制冷机组容量；通过合理的匹配空调用户，使得冷水的冷量充分释放，提高了间接蒸发制冷供冷水装置的温差，节能性明显。

附图说明

下面将结合附图对本发明做进一步的描述，图1为本发明实施例1结构示意图，图2为本发明实施例2结构示意图，图3为本发明实施例3结构示意图，图4为本发明实施例4结构示意图，图5为本发明实施例5结构示意图，图6为本发明实施例6结构示意图，图7为本发明实施例7结构示意图，图8为本发明实施例8结构示意图，图9为本发明实施例9结构示意图，图10为本发明实施例10结构示意图，图11为本发明实施例11结构示意图。

具体实施方式

一种低温供水大温差冷源及空调系统,如图1所示，在间接蒸发制冷供冷水装置1的进风口处设置着表冷器2 ,间接蒸发制冷供冷水装置1的水池出口管通过一次水循环泵3连接着板式换热器4一次侧的进口，板式换热器4一次侧的出口管连接着表冷器2的进口，板式换热器4二次侧的出口管通过二次水循环泵5连接着机械压缩式冷水机6的蒸发器7冷冻水进口，蒸发器7的冷冻水出口管连接着用户供水，用户回水的出口管连接着板式换热器4二次侧的进口，表冷器2的出口管连接着机械压缩式冷水机的冷凝器9冷却水进口，其冷却水的出口管连接着间接蒸发制冷供冷水装置1的喷淋装置。间接蒸发制冷供冷水装置1制取冷水，通过一次水循环泵3经过板式换热器一次侧，一次侧的出水经过间接蒸发制冷供冷水装置1的表冷器2预冷新风，经过表冷器2的冷水用于机械压缩式冷水机6的冷凝器9带走机械压缩式冷水机6的冷凝热，温度升高后回到间接蒸发供冷水装置的填料上部喷淋降温，板式换热器4二次侧的出水温度较高，不能满足用户制冷，在二次水循环泵5的作用下经过蒸发器7进一步冷却，低温的冷水用户制冷，温度升高的冷水回到板式换热器4二次侧，通过板式换热器4一次侧间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水预冷，后循环利用。

如图2所示，在表冷器2上设置着排气管10,在排气管10上安装着排气阀11。间接蒸发制冷供冷水装置1的表冷器2上设置有排气管10，排气管10上设置有排气阀11，通过排气管10将表冷器2内的气体排空，另外此排气管10还起到稳定板式换热器一次侧循环系统的压力的作用。

如图3所示，在板式换热器4二次侧进口管上依次设置着旁通管和第一阀门12，该旁通管通过设置的第二阀门13连接着板式换热器4二次侧的出口管，或/和在表冷器2的出口管上依次设置着旁通管和第四阀门15，该旁通管通过第三阀门14连接着机械压缩式冷水机6的冷凝器9冷却水出口管。增加第一阀门12、第二阀门13、第三阀门14、第四阀门15，运行模式一：当间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水温度较低时，只运行间接蒸发制冷供冷水装置1制冷，此时第一阀门12、第三阀门14开启，第二阀门13、第四阀门15关闭，机械压缩式冷水机6关闭，间接蒸发制冷供冷水装置1制取冷水，在板式换热器4一次侧冷却二次侧的用户冷水，板式换热器4的一次侧回水经过表冷器2预冷新风，表冷器2的出水经过第三阀门14回到填料上部喷淋降温；在用户换热后温度升高的冷水通过第一阀门12回到板式换热器4二次侧，温度降低后通过二次侧出水口通过蒸发器（不参与换热）用于用户制冷；运行模式二：当间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水温度较高时，第三阀门14关闭，第四阀门15开启，第一阀门12关闭，第二阀门13开启，间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水作为冷却水用于冷凝器9，蒸发器制取冷水用于用户制冷；运行模式三：第四阀门15开启，第三阀门14关闭，第一阀门12开启，第二阀门13关闭，实现了间接蒸发制冷供冷水装置1和机械压缩式冷水机6的联合制冷，间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水先用于板式换热器4一次侧对用户回水进行预冷，温度升高后用于表冷器2预冷新风，再经过冷凝器9带走机械压缩式冷水机6的冷凝热后回到填料上部喷淋降温，用户的出水先在板式换热器4二次侧被一次侧冷水预冷，后经过蒸发器进一步冷却，温度降低后用于用户制冷，设置第三阀门14及第四阀门15的另一个作用是当机械压缩式冷水机6因故障停机维修时，关闭第四阀门15，开启第三阀门14，实现了间接蒸发制冷供冷水装置1的循环运行，满足用户一部分时间的制冷运行。

如图4所示，在二次水循环泵5连接机械压缩式冷水机蒸发器7冷冻水进口的管道上依次设置旁通管和第五阀门16，该旁通管通过设置的第六阀门17连接着蒸发器7冷冻水出口管。增加第五阀门16及第六阀门17，运行模式一：当间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水温度较低时，只运行间接蒸发制冷供冷水装置1制冷，此时第一阀门12、第三阀门14开启，第二阀门13第四阀门15关闭，第五阀门16关闭，第六阀门17开启，机械压缩式冷水机6关闭，间接蒸发制冷供冷水装置1制取冷水，在板式换热器4一次侧冷却二次侧的用户冷水，板式换热器4的一次侧回水经过表冷器2预冷新风，表冷器2的出水经过第三阀门14回到填料上部喷淋降温，而不经过冷凝器9；在用户换热后温度升高的冷水通过第一阀门12回到板式换热器4二次侧，温度降低后通过第六阀门17用于用户制冷，而不经过蒸发器；相比于实施例3中的运行模式一，板式换热器4二次侧的水循环系统阻力降低，二次水循环泵5的能耗降低；运行模式二：当间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水温度较高时，第三阀门14关闭，第四阀门15开启，第一阀门12关闭，第二阀门13开启，第五阀门16开启，第六阀门17关闭，间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水作为冷却水用于冷凝器9，蒸发器制取冷水用于用户制冷；运行模式三：第四阀门15和第三阀门14开启，第一阀门12开启，第二阀门13关闭，第五阀门16和第六阀门17开启，实现了间接蒸发制冷供冷水装置1和机械压缩式冷水机6的联合制冷，此时间接蒸发制冷供冷水装置1制取的冷水温度较低，但还不能满足用户制冷，此时表冷器2的一部分出水通过冷凝器9，一部分出水不经过冷凝器9；经过板式换热器4预冷的二次侧冷水也是一部分通过蒸发器进一步冷却，一部分不经过蒸发器，这两部分冷水混合后用于用户制冷，相对于的实施例3中运行模式三，机械压缩式冷水机6的配比减小，充分利用蒸发制冷，降低了系统能耗；设置第三阀门14及第四阀门15的另一个作用是当机械压缩式冷水机6因故障停机维修时，关闭第四阀门15，开启第三阀门14，实现了间接蒸发制冷供冷水装置1的循环运行，满足用户一部分时间的制冷运行。

如图5所示，在间接蒸发供冷水装置表冷器2的出风口上设置着自循环表冷器18，位于一次水循环泵3后的间接蒸发供冷水装置1水池出口管通过设置着对称的旁通管分别连接着自循环表冷器18的进口，自循环表冷器18的出口管连接着间接蒸发供冷水装置1的喷淋装置。在间接蒸发制冷供冷水装置1的表冷器出风口设置自循环表冷器18，水箱的出水一部分通过自循环表冷器18预冷空气，通过两级表冷器对新风预冷，实现了高温对高温，低温对低温的换热方式，经过填料的空气温度更低，间接蒸发制冷供冷水制取的冷水温度更低。

如图6所示，在间接蒸发供冷水装置表冷器2的出风口上设置着间接蒸发冷却段19，或者在间接蒸发供冷水装置表冷器2的进风口上设置着间接蒸发冷却段19。在间接蒸发制冷供冷水装置1的表冷器2出风口设置间接蒸发冷却段，间接蒸发冷却段包括间接蒸发冷却器，如管式间接蒸发冷却器、板式间接蒸发冷却器等，通过表冷器2和间接蒸发冷却段的两级预冷，填料的进风温度更低，间接蒸发供冷水装置制取的冷水温度更低。

如图7所示，蒸发器的冷冻水出口连接着用户8的进口管，用户8的出口管连接着板式换热器4的二次侧进口。

如图8所示，用户供水管连接着热源28及管路，实现冬季供热。通过阀门调节，实现夏季时用户的制冷及冬季时用户的供热。

如图9所示，用户8为地板辐射末端20或风机盘管末端21或新风机组22或者是地板辐射末端20、风机盘管末端21和新风机组22串并联组合。用户8为辐射末端20或风机盘管末端21或新风机组22或者是多种空气处理装置的串并联组合形式，实现了用户的冷量分级利用，优化匹配。

如图10所示，用户8为回风处理机组23和新风处理机组22串联组合。对于大空间建筑的全空气空调系统，用户8为回风处理机组23和新风处理机组22的串联形式，这种用户形式室内送风量大，舒适性较好。

如图11所示，用户8为空气处理机组，空气处理机组的结构为在具有新风进口24、室内回风进口25和送风口的机箱内，依次设置着表面式换热器26和送风机27，机械压缩式冷水机蒸发器7冷冻水出口管连接着表面式换热器26的进口，表面式换热器26的出口管连接着板式换热器4二次侧的进口。对于大空间建筑的全空气空调系统，用户8为空气处理机组，空气处理机组引入室外新风和室内回风，通过一组表面式换热器处理26混合空气，这种用户形式结构简单，送风量大。