全负荷率下可高效运行的单元式空气调节机的制作方法

本实用新型涉及一种全负荷率下可高效运行的单元式空气调节机。属于暖通空调技术领域。

背景技术：

建筑物中，空调系统能耗可占建筑总能耗的40％-50％，而在采用单元式空气调节机的空调系统中，由于单元式空气调节机兼做制冷主机和空调末端，既有压缩机提供制冷量，又有风机输送冷量，为该类空调系统的主要设备，其能耗可占空调系统能耗的80％以上，因此单元式空调调节机的节能运行关乎整个空调系统的节能率。

从全天、全年看，空调冷负荷是随天气变化和建筑物使用率的变化而变化的，室外气温高，建筑物使用率高，空调负荷越大，反之越小。因此每时每天要求空调系统提供的冷量也是不断变化的。

现有技术的单元式空气调节机，由于其内设的若干台压缩机，或者都是相同制冷量的配置，或者是制冷环路结构不合理，因此存在如下方面缺陷：(1)压缩机输出的制冷量不能随环境要求的空调系统提供的冷量的变化而变化，(2)空调系统的节能率低，能耗大，浪费能源。

技术实现要素：

本实用新型的目的，是为了解决现有单元式空气调节机存在压缩机输出的制冷量不能随环境要求的空调系统提供的冷量的变化而变化、空调系统的节能率低，能耗大和浪费能源的问题，提供一种全负荷率下可高效运行的单元式空气调节机。具有空调系统的节能率高、能耗小和节约能源及使单元式空气调节机在机组制冷容量的全负荷率内高效节能运行的特点。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种全负荷率下可高效运行的单元式空气调节机，包括机箱，其结构特点在于：机箱从下往上分为压缩机段、空气处理段、风机段和出风段，在压缩机段内设有二台以上压缩机，空气处理段内腔设有蒸发器、侧壁设有进风口，在风机段内腔设有风机，出风段侧壁设有送风口，空气处理段、风机段和出风段的内腔连通；所述多台压缩机和多个冷凝器设置在压缩机段中，蒸发器的进风端连通进风口、出风端连通并通过风机段内腔、出风段内腔连通送风口；将所述多台压缩机设定为不同的制冷量；对于双压缩机机组，各压缩机制冷量不相等；对于二台压缩机以上的机组，至少有二种不同制冷量的压缩机机头；形成全负荷率下可高效运行的单元式空气调节结构。

本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到：

进一步地，在空气处理段的底面设有冷凝水盘，蒸发器的冷凝水出水口通过冷凝水盘连通冷凝水排水口。

进一步地，在空气处理段中设有倾斜式导风板。

进一步地，在压缩机段内设有二台压缩机及配套连接有二个冷凝器， 所述二台压缩机为制冷量不同的大、小机头配置，大机头制冷量为机组总冷量的66.7％，小机头为33.3％。

进一步地，在压缩机段内设有三台压缩机及配套连接有二个冷凝器，所述三台压缩机为制冷量不同的大、中、小机头配置，大机头制冷量为机组总冷量的50％，中机头为30％，小机头为20％。

实用新型具有如下突出的优点及有益效果：

1、本实用新型由于采用单元式空气调节机，该单元式空气调节机具有多台压缩机的结构，采用大小压缩机搭配的方法，将所述多台压缩机设定为不同的制冷量；对于双压缩机机组，各压缩机制冷量不相等；对于二台压缩机以上的机组，至少有二种不同制冷量的压缩机机头；采用分别控制各压缩机制冷量的方式，各压缩机所占机组冷量比例由各压缩机制冷性能特性以及全年空调冷负荷特性确定，确定原则为尽量保持单压缩机处于高能效比、高负荷率下运行；因此能够解决现有单元式空气调节机存在压缩机不能高效节能地随空调冷负荷变化而调节输出的制冷量、空调系统的节能率低，能耗大和浪费能源的问题，具有使压缩机能高效节能地随空调冷负荷变化而调节输出的制冷量、空调系统的节能率高、能耗小和节约能源及使单元式空气调节机在机组制冷容量的全负荷率内高效节能运行等突出的有益效果。

2、本实用新型针对多机头单元式空气调节机，在对应机组冷量的空调冷负荷范围内，根据机头制冷性能曲线以及空调系统全年冷负荷特性，采用大小机头搭配的方法，可以提高机组在整个供冷周期内的效率，从而节省单元式空气调节机组的运行能耗及运行费用。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例1涉及的空气调节机结构示意图。

图2是本实用新型具体实施例2涉及的空气调节机结构示意图。

图3是单台制冷压缩机COP性能曲线示意图。

具体实施方式

具体实施例1：

参照图1，本实施例涉及的全负荷率下可高效运行的单元式空气调节机，包括机箱20，机箱20从下往上分为压缩机段20-1、空气处理段20-2、风机段20-3和出风段20-4，在压缩机段20-1内设有二台压缩机，空气处理段20-2内腔设有蒸发器3、侧壁设有进风口4，在风机段20-3内腔设有风机5，出风段20-4侧壁设有送风口6，空气处理段20-2、风机段20-3和出风段20-4的内腔连通；所述多台压缩机和多个冷凝器设置在压缩机段20-1中，蒸发器3的进风端连通进风口4、出风端连通并通过风机段20-3内腔、出风段20-4内腔连通送风口6；将二台压缩机设定为不同的制冷量，各压缩机制冷量不相等；形成全负荷率下可高效运行的单元式空气调节结构。

本实施例中：

在空气处理段20-2的底面设有冷凝水盘11，蒸发器3的冷凝水出水 口通过冷凝水盘11连通冷凝水排水口8。在空气处理段20-2中设有倾斜式导风板7。

在压缩机段20-1内设有二台压缩机1及配套连接有二个冷凝器2，所述二台压缩机1为制冷量不同的大、小机头配置，大机头制冷量为机组总冷量的66.7％，小机头为33.3％。

本实施例在全负荷率下可高效运行的方法，1)采用单元式空气调节机，该单元式空气调节机具有多台压缩机的结构，采用大小压缩机搭配的方法，将所述多台压缩机设定为不同的制冷量；对于双压缩机机组，各压缩机制冷量不相等；2)采用分别控制各压缩机制冷量的方式，各压缩机所占机组冷量比例由各压缩机制冷性能特性以及全年空调冷负荷特性确定，确定原则为尽量保持单压缩机处于高能效比、高负荷率下运行。

本实施例中：大机头制冷量为机组总冷量的66.7％，小机头为33.3％，在5-100％负荷情况下(＜5％时按不开启机组考虑)，各机头的运行负荷率见表1所示，同时表1中还包括常规双机头单元式空气调节机(两个机头制冷量各占50％)各机头的运行负荷率。

表1：

从表1可以看出，在机组5％-33.33％和机组50-66.67％负荷率区间内(负荷率区间长度为(33.33％-5％)+(66.67％-50％)＝45％)，大小双机头单元式空气调节机的各机头运行负荷率均明显高于常规双机头单元式空气调节机各机头运行负荷率；在66.67％负荷率以上，两种机组各机头运行负荷率相等；在机组33.33-50％负荷率下(负荷率区间长度为50％-33.33％＝16.67％)，大小双机头单元式空气调节机的各机头运行负荷率低于常规双机头单元式空气调节机各机头。因此可以看到在机组冷量范围内，大小双机头单元式空气调节机各机头总体上是要大大高于常规双机 头单元式空气调节机各机头运行负荷率。

参照图3所示压缩机机组制冷性能曲线，在负荷率越高时，机组制冷效率越高，因此大小双机头单元式空气调节机比常规双机头单元式空气调节机在空调负荷为机组冷量范围的全负荷率下，运行效率更高，所需能耗更低。

具体实施例2：

参见图2，本实施例2涉及的单元式空气调节机，其结构特点是：在压缩机段20-1内设有三台压缩机1及配套连接有二个冷凝器2，所述三台压缩机1为制冷量不同的大、中、小机头配置，大机头制冷量为机组总冷量的50％，中机头为30％，小机头为20％。其高效运行的方法，对于三台压缩机以上的机组，具有大、中、小三种不同制冷量的机头，至少有二种不同制冷量的压缩机机头；其中：大机头制冷量为机组总冷量的50％，中机头为30％，小机头为20％，在5-100％负荷情况下(＜5％时按不开启机组考虑)，各机头的运行负荷率见表2所示，同时表2中还包括常规三机头单元式空气调节机(三个机头制冷量各占33.33％)各机头的运行负荷率。

表2：

从表2可以看出，在机组5％-30％负荷率、机组33.33-50％负荷率和机组66.67-70％负荷率区间内(负荷率区间长度为(30％-5％)+(50％-33.33％)+(70％-66.67％)＝45％)，大小三机头单元式空气调节机 的各机头运行负荷率均明显高于常规双机头单元式空气调节机各机头运行负荷率；在70％负荷率以上，两种机组各机头运行负荷率相等；在机组30-33.33％负荷率和机组50-66.67％负荷率区间内(负荷率区间长度为3.33％+16.67％＝20％)，大小三机头单元式空气调节机的各机头运行负荷率低于常规双机头单元式空气调节机各机头(但在50-66.67％负荷率区间内，两者各机头运行负荷率相差很小)。因此可以看到在机组冷量范围内，大小三机头单元式空气调节机各机头总体上是要大大高于常规三机头单元式空气调节机各机头运行负荷率。

其他具体实施例：

本实用新型其他实施例中，多机头单元式空调调节机所述的机头个数可以为四个、五个、六个或以上不限。其结构形式及制冷量的配置参照具体实施例1或具体实施例。

根据图3所示制冷机组制冷性能曲线，在负荷率越高时，机组制冷效率越高，因此大小双机头单元式空气调节机比常规双机头单元式空气调节机在空调负荷为机组冷量范围内的全负荷率下，运行效率更高，所需能耗更低。

从图3单台制冷压缩机COP性能曲线看，在给定的冷却水温情况下，COP性能曲线在负荷率为80％左右时最大，在70％以下随着负荷率的下降而下降较快，而在70％以上时，COP变化并不算太大，因此为保证单元式空气调节机在全年不同负荷率下均保持高效运行，需保证单元式空气调节机负荷率尽量接近70％以上。

需要强调说明的是，本实用新型针对多机头单元式空气调节机，采用大小机头搭配的方法，即各个机头的制冷量不一定相等，对于双机头机组，各机头制冷量不相等；对于两个机头以上的，至少有两种不同制冷量的机头。各机头所占机组冷量比例由各机头制冷性能特性以及全年空调冷负荷特性确定，其原则为尽量保持单个机头处于高能效比、高负荷率下运行。