高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法
【专利摘要】一种高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法，其特征在于：该高层建筑的使用楼层在垂直方向上由底部区域(A)、中部区域(B)与上部区域(C)三大区域组成；所述的底部区域(A)：由空调系统内制冷剂直供冷暖区域，制冷剂依靠空调系统内部压力的驱动直接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热；所述的中部区域(B)：由空调系统配套的水介质间接冷暖常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热；所述的上部区域(C)：由空调系统配套的水介质间接冷暖非常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域不常需要提供冷暖的各个楼层的房间制冷与制热。
【专利说明】高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法。
【背景技术】
[0002]冷暖空调系统对房间制冷与制热时被采用的有如下两大类冷暖方式:
[0003]一.由空调系统内制冷剂直供的对房间实施制冷与制热的冷暖系统:
[0004]已经被普遍采用的家用冷暖空调系统就是属于这一类直供式冷暖的空调系统。——无需依靠水介质来协助输能，即协助输送冷暖空调系统产生的制冷量(制冷功率)或制热量(制热功率)进入空调房间。
[0005]二.由空调系统配套的水介质输能装置对房间实施制冷与制热的冷暖系统:
[0006]已经被普遍采用的高层楼房冷暖空调系统就是属于这一类间接地通过中间水介质来实现的房间制冷或制热的冷暖空调系统。一由于冷暖空调系统自身产生的压力无法将制冷剂输送到高层楼房的房间中直接制冷与制热，必需依靠最廉价的水介质来协助输能，即协助输送冷暖空调系统产生的制冷量(制冷功率)或制热量(制热功率)进入高层次的空调房间。
[0007]显然，中央冷暖空调系统所服务的高层楼房，并非每一个层次的房间同时需要提供制冷或制热服务的，欲使得每一个层次的房间获得相同的制冷与制热温度，就出现了两大必须正视的问题:
[0008]一.至少造成对每一个层次房间的不均匀制冷或制热的水介质供应量(尤其是某一层或/和该层次的某些个房间关闭了需要制冷或制热的水介质供应的阀门时)，现有技术中通常采用相当复杂的均衡供液的自动控制系统予以解决。——解决每一个层次或/和该层次的某些个房间的制冷或制热温度不变的问题。
[0009]二.如果一个楼房由一半暂时不需要制冷或制热，那么，为了整个楼房冷暖空调而满负荷配置的大功率水泵是不会减载核工作的，即负载减小而水泵的总能耗基本不变。——就如一辆满载客人的汽车与无客人的汽车的运行油耗量是基本上相当的一样。
[0010]显然，如果合理配置水泵，那么，上述的第二个并非经常满负荷使用的大功率水泵所造成的输送水介质的浪费问题若能解决好，则于大幅度地节能是极为有利的。
【发明内容】
[0011]本发明之目的:就是为了解决上述第二个大功率水泵日常运行大幅度节能的问题而提出的一种技术解决方案。
[0012]为了实现发明目的，拟采用以下技术:
[0013]有:配置了中央空调系统的高层建筑以及设置在该高层建筑最底部的中央冷暖空调系统的机房，其特征在于:
[0014]该高层建筑使用冷暖空调的楼层在垂直方向上由底部区域、中部区域与上部区域三大区域组成；[0015]所述的底部区域:由空调系统内制冷剂直供冷暖区域，制冷剂依靠空调系统内部压力的驱动直接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热；
[0016]所述的中部区域:由空调系统配套的水介质间接冷暖常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热；
[0017]所述的上部区域:由空调系统配套的水介质间接冷暖非常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域不常需要提供冷暖的各个楼层的房间制冷与制热。
[0018]符合本发明冷暖空调的使用方案:
[0019]由底部区域与中部区域所属各个楼层的房间处于使用冷暖空调的满负荷状态(例如:涉及区域内90%以上或80%以上的房间使用空调)，而让上部区域所属各个楼层的房间不是处于使用冷暖空调的满负荷状态(例如:涉及区域内90%以上或80%以上的房间不使用空调)。
[0020]本发明与现有技术比较的最大特点:
[0021]由于本发明采用了高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次供液制冷或这热的格局，这就为现有的高层楼房中央冷暖空调系统配置的以大功率水泵为主体的水介质冷暖输能系统的大幅度节能创造了条件。——尽量让能耗巨大的大功率水泵处于满负荷的工作状态，以尽量避免让大功率水泵处于非满负荷的工作状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图示意了本发明的一种节能的高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次供液划分的格局实施例。
[0023]W:高层建筑最底部的中央冷暖空调系统的机房；A:由空调系统内制冷剂直供冷暖的底部区域；B:由空调系统配套的水介质间接提供冷暖满负荷中部区域；C:由空调系统配套的水介质间接提供冷暖非满负荷上部区域。
【具体实施方式】
[0024]高层建筑的中央冷暖空调系统的机房W —般设置在楼房的最底层。
[0025]由空调系统内制冷剂直供冷暖底部区域A若取4至5米层高，其层次也是很有限的几层(例如:通常达到3层的高度就已经不容易了一管道沿程阻力需要占用一定的扬程高度)；一由空调系统内制冷剂在冷凝器中冷凝成液体后再经过节流器的节流，其驱动低压液态制冷剂的“扬程”将会很低(其高度非常有限)，因此，若采用家用空调形式的让该低压压力不高的液态制冷剂直接在蒸发器中蒸发制冷，其蒸发器所在的高度必定受到极大的限制，这就是一般家用冷暖空调器中的蒸发器与压缩机都设置在同一个楼层的缘故。——如此省略了让水介质输送冷能与热能的冷暖空调形式，显然于节能是最有利的；因此，在设计上，应该让空调系统内制冷剂直供冷暖区域A所涉及的层次应该是使用冷暖空调概率最多的房间层次。一各个层次房间的冷暖空调的使用率最好高于90%，作为一个高层楼房宾馆或办公楼的最底几层，应该由人为安排得入住率与其他更高层次的房间相比较很容易达到最高的程度。[0026]由空调系统配套的水介质间接提供冷暖常用中部区域B所取用的层次数量就不用限定了，例如:取用6层，其楼层必须与专门用于该区域的某个(组)水泵扬程匹配才行(扬程中的相当部分还必须专门用来克服风机盘管中对水流的沿程阻力)，该区域B由两台大型高功率水泵对上述6层通过水介质输送冷能或热能，该区域所涉及的层次也应该是使用冷暖空调概率最多的层次(该区域楼层内使用冷暖空调的房间最好大于90%或80%)。——目的是让专用于该区域楼层的水泵经常处于满负荷运行，这于水泵节能是及其有利的。
[0027]由空调系统配套的水介质间接提供冷暖非常用上部区域C所取用层次和/或房间应该尽可能地少，例如:根据实际情况取用7层(该区域各个楼层内使用冷暖空调的房间是允许小于或远小于100%的——其数量变化最大；显然，用于该区域楼层房间的输能水泵，其负荷的变化也会很大，因此不便于采用大型水泵来对该区域各个层次的房间的制冷或制热实施统一开机输能，应该尽可能地使用多个独立的小水泵来取代该大型水泵输能，以根据其输能负荷的大小变化来决定开启这些小水泵的个数，这是在冷暖非常用区域C当中最节能的水泵设置及其调控的方法。——例如:对该区域C采用了可以分别独立受控的12台小功率水泵(高扬程)。
[0028]综合上述三个不同区域(与“C”)的划分使用方案，应该不难看出:
[0029]让底部区域A与中部区域B 二者各个楼层房间中处于冷暖空调满负荷运行，就能够使得冷暖中央空调系统处于最节能的对该二者区域的空调满负荷状态；而允许上部区域C不满负荷运行，但可以根据该上部区域C所属各个楼层的房间是否使用空调来确定是否开启独立受控小水泵的数量。
[0030]显然:若让本发明中的大型高功率水泵经常处于满负荷状态输能，而让个别小功率的水泵常处于不满负荷状态输能(I台小功率水泵一般会对不止一个房间输送冷能或热能)，其综合效果，从定性上看本发明的节能程度肯定是非常显著的。一此外，从水泵的相关特性比较:水泵功率越大，“其扬水+出水量”的效率就越高，反之，其效率就越低，因此，单台高功率水泵的效率将会大于同功率若干台小功率水泵效率的总和，为此，让单台大型高功率水泵满负荷工作的本身就会产生明显的节能的效果。
【权利要求】
1.一种高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法，有:配置了中央空调系统的高层建筑以及设置在该高层建筑最底部的中央冷暖空调系统的机房(W)， 其特征在于: 该高层建筑使用冷暖空调的楼层在垂直方向上由底部区域(A)、中部区域(B)与上部区域(C)三大区域组成； 所述的底部区域(A):由空调系统内制冷剂直供冷暖区域，制冷剂依靠空调系统内部压力的驱动直接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热； 所述的中部区域(B):由空调系统配套的水介质间接提供冷暖常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域各个楼层的房间制冷与制热； 所述的上部区域(C):由空调系统配套的水介质间接提供冷暖非常用区域，制冷剂造成的制冷与制热量通过常规的输能水介质在水泵的驱动下间接对所属区域不常需要提供冷暖的各个楼层的房间制冷与制热。
2.根据权利要求1所述的高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法，其特征在于:所述的底部区域(A)处于使用冷暖空调的满负荷状态。
3.根据权利要求1所述的高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法，其特征在于:所述的中部区域(B)处于使用冷暖空调的满负荷状态。
4.根据权利要求1所述的高层楼房中央冷暖空调系统分区域层次节能调配的方法，其特征在于:所述的上部区域(C)不是处于使用冷暖空调的满负荷状态。
【文档编号】F24F3/00GK103759347SQ201410053426
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月16日 优先权日:2014年2月16日
【发明者】梁嘉麟 申请人:中国计量学院