专利名称：换热系统和中央空调系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中央空调领域，具体而言，涉及一种换热系统和中央空调系统。
背景技术：
随着时代的进步和社会的发展，能源供应日益紧张，人们充分认识到环保节能的重要性。在提倡低碳生活的时代，利用各项新技术的中央空调应运而生。对于大型商业用户，会设置多台中央空调同时运行，耗能巨大，因此如何对多台中央空调水系统进行合理优化，改善整体能效就显得格外重要。图1示出了现有技术中的传统水系统连接方式，不同机组换热器采用并联水路连接方式，冷凝器进水与蒸发器进水在同侧，冷凝器出水与蒸发器出水在同侧。从冷却塔流出的冷却水温度为30°C，冷却水经过主管路进入机房，然后分为两路，经过冷凝器吸收热量变为35°C后，汇总到主管路进入冷却塔冷却，完成一次冷却水循环；室内机组吸收室内热量后温度变为12°C，冷冻水经主管路进入机房，然后分为两路，经蒸发器放出热量变为7°C 后，汇总到主管路进入室内机组换热，完成一次冷冻水循环。然而，上述传统水系统连接方式存在以下问题由于通过总管分路分配流量，受管路接头、水流流速等因素的影响会造成分配到各个机组的水量存在差异，引起各个系统冷凝和蒸发温度以及压力的变化，造成换热系统不稳定；并且，在总水流量Q和换热器流通面积A—定的情况下，根据流速公式V = Q/A，采用并联方式相当于增加了换热器的流通面积， 从而降低了流速，不利于水侧换热器传热；并且，按照国标工况的标准，冷却进水30°C，冷却出水35°C，冷冻进水12°C，冷冻出水7°C，换热系统采用环保冷媒，考虑水侧和冷媒侧2V的传热温差，其冷凝温度为37°C，则对应冷凝压力为836kpa，蒸发温度为5°C，则对应蒸发压力为248kpa，中央空调压缩机的工作压差为588Kpa，该工作压差值偏大，将增加换热系统消耗的功率，降低换热系统的能效。对于现有技术中存在的换热系统工作状态不稳定，以及能效较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种换热系统和中央空调系统，以解决现有技术中换热系统工作状态不稳定，以及换热系统能效较低的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种换热系统。本实用新型的换热系统包括两个以上换热机组，并且所述两个以上换热机组串联；其中首个换热机组的冷凝器的进水口为所述换热系统的冷却进水口，末个换热机组的冷凝器的出水口为所述换热系统的冷却出水口 ；所述首个换热机组的蒸发器的冷冻出水口为所述换热系统的冷冻出水口，末个换热机组的蒸发器的冷冻进水口为所述换热系统的冷冻进水口。进一步地，所述换热机组中的压缩机为磁悬浮离心压缩机。[0010]进一步地，所述换热系统中各个换热机组的进水口和出水口的水温差值相等。进一步地，所述换热系统中包括两个或者两个以上换热机组。进一步地，每个所述换热机组有两个或者两个以上压缩机。根据本实用新型的另一方面，提供了一种中央空调系统。本实用新型的中央空调系统包括本实用新型的换热系统。进一步地，所述中央空调系统中还包括空调末端装置；所述空调末端装置的进水口与所述换热系统的冷冻出水口连接；所述空调末端装置的出水口与所述换热系统的冷冻进水口连接。进一步地，所述中央空调系统中还包括冷却塔；所述冷却塔的进水口与所述换热系统的冷却出水口连接；所述冷却塔的出水口与所述换热系统的冷却进水口连接。根据本实用新型的技术方案，由于不对冷却水和冷冻水进行分流，可以保证换热系统工作状态稳定；并且，因为采用串联的方式连接换热器，减小了流通面积，从而增加了流速，进而强化了水侧传热，增加制冷能力；此外，采用串联方式连接换热器，并且使冷却水和冷冻水的流向相反后，工作压差较传统的并联连接方式有所降低，有助于降低换热系统功率，提高能效。
说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中图1为现有技术中的并联水路连接方式以及冷却水和冷冻水流向的示意图；图2为本实用新型换热系统的串联连接方式以及冷却水和冷冻水流向的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。如图2所示，本实用新型的换热系统可以包括两组换热器，第一组换热器3主要包括第一冷凝器31，第一蒸发器32和压缩机33 ；第二组换热器4包括第二冷凝器41，第二蒸发器42和压缩机43，冷却水从冷却塔1流出，通过第一冷凝器31的进水口流入第一组换热器3，从第一冷凝器31的出水口流出后通过第二冷凝器41的进水口流入第二组换热器4，从第二冷凝器41的出水口流出后流回冷却塔1，完成一次冷却水的循环；从室内机组 2流出的冷冻水通过第二蒸发器42的进水口流入第二组换热器4，从第二蒸发器42流出后通过流入第一蒸发器32的进水口流入第一组换热器3，从第一蒸发器42的出水口流出后流回室内机组2，完成一次冷冻水的循环。由于两组换热器之间采用了串联的连接方式，不需要对冷却水和冷冻水进行分流，可以保证换热系统状态稳定，同时相比并联的连接方式减小了流通面积，根据流速公式流速=流量/流通面积，在流量不变的情况下使流速增加，强化水侧传热，增加制冷能力；此外，采用串联方式连接换热器，并且使冷却水和冷冻水的流向相反后，可以使换热机组进水口和出水口的水温差值相等。例如第一组换热器3冷却进水为30°C，冷却出水为32.5°C，冷冻进水为9.5°C，冷冻出水为7°C，考虑相同的传热温差2°C，其冷凝温度为 34. 5°C，则对应冷凝压力为798kpa，其蒸发温度为5°C，则对应蒸发压力为248kpa，则压缩机的工作压差为550kpa，第二组换热器冷却进水为32. 5°C，冷却出水为35°C，冷冻进水为 12°C，冷冻出水为9. 5°C，可以得到压缩机工作冷凝温度为37°C，冷凝压力为836kpa，蒸发温度为7. 5°C，蒸发压力280kpa，其工作压差为836-280 = 556kpa，根据压缩机的性质可知，当工作情况稳定时可以得出系统冷媒循环量Q —定，根据h oc ν2压差h增大必然导致压缩机叶轮转速ν增加，又根据P - ν3叶轮转速增加将使压缩机功率ρ急剧增加，串联连接换热器后，压差较传统的并联连接方式有所降低，可以有效地降低换热系统功率，提高能效。本实用新型的换热系统还可以采用多组换热器，冷却水从冷却塔流出后流入第一组换热器的冷凝器，从该冷凝器流出后流入下一组换热器的冷凝器，最后从最后一组换热器的冷凝器流出后流回冷却塔，完成一次冷却水的循环；冷冻水从室内机组流出后流入最后一组换热器的蒸发器，从该蒸发器流出后流入下一组换热器的蒸发器，最后从第一组换热器的蒸发器流出后流回室内机组，完成一次冷冻水的循环。采用多组换热器的换热系统同样能够保证换热系统工作状态稳定，强化水侧传热，增强制冷能力，降低换热系统功率， 提高能效。本实用新型实施例还提供了一种中央空调系统，其主要部分如图2所示，包括冷却塔1，室内机组2，以及第一组换热器3和第二组换热器4 ；其中第一组换热器3包括第一冷凝器31，第一蒸发器32和第一压缩机33，第二组换热器4包括第二冷凝器41，第二蒸发器42和第二压缩机43。将本实用新型实施例的技术方案应用在磁悬浮中央空调中，有助于改善换热器流程固有的大压差对于磁悬浮离心压缩机能耗的影响，改善换热器传热。因为采用串联的方式连接换热器，不再对冷却水和冷冻水进行分流，可以保证换热系统工作状态稳定；并且， 减小了流通面积，从而增加了流速，进而强化了水侧传热，增加制冷能力；此外，冷却水与冷冻水的流向相反后，工作压差较传统的并联连接方式有所降低，有助于降低换热系统功率， 提高能效。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种换热系统，其特征在于，包括两个以上换热机组，并且所述两个以上换热机组串联；其中首个换热机组的冷凝器的进水口为所述换热系统的冷却进水口，末个换热机组的冷凝器的出水口为所述换热系统的冷却出水口；所述首个换热机组的蒸发器的冷冻出水口为所述换热系统的冷冻出水口，末个换热机组的蒸发器的冷冻进水口为所述换热系统的冷冻进水口。
2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热机组中的压缩机为磁悬浮离心压缩机。
3.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统中各个换热机组的进水口和出水口的水温差值相等。
4.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统中包括两个或者两个以上换热机组。
5.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，每个所述换热机组有两个或者两个以上压缩机。
6.一种中央空调系统，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的换热系统。
7.根据权利要求6所述的中央空调系统，其特征在于，所述中央空调系统中还包括空调末端装置；所述空调末端装置的进水口与所述换热系统的冷冻出水口连接；所述空调末端装置的出水口与所述换热系统的冷冻进水口连接。
8.根据权利要求6所述的中央空调系统，其特征在于，所述中央空调系统中还包括冷却塔；所述冷却塔的进水口与所述换热系统的冷却出水口连接；所述冷却塔的出水口与所述换热系统的冷却进水口连接。
专利摘要本实用新型提供了一种换热系统和中央空调系统，用以解决现有技术中换热系统工作状态不稳定，以及能效较低的问题。该换热系统包括两个以上换热机组，并且所述两个以上换热机组串联；其中首个换热机组的冷凝器的进水口为所述换热系统的冷却进水口，末个换热机组的冷凝器的出水口为所述换热系统的冷却出水口；所述首个换热机组的蒸发器的冷冻出水口为所述换热系统的冷冻出水口，末个换热机组的蒸发器的冷冻进水口为所述换热系统的冷冻进水口。采用本实用新型的技术方案，有助于降低换热系统功率，提高能效。
文档编号F24F3/00GK201973814SQ20102064888
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者尹叶俐, 徐峰, 朱连富, 毛守博, 王继鸿, 赵雷 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔空调电子有限公司