一种新型的空调水输配系统的制作方法

本发明涉及暖通空调领域，尤其涉及一种新型的空调水输配系统。

背景技术：

在供热、供冷系统设计中，冷热源所提供的冷、热水温度不一定是末端设备所合适的温度，例如地板辐射采暖供水温度要求低于60℃，但热媒的实际供水温度很可能是95℃或110℃，这时需要降低热源的热媒温度才能给供暖末端设备使用。当冷热源供水温度与末端设备需求不匹配时，传统的做法有两种：（一）冷热源与末端设备通过中间热器换热间接连接；（二）设置两套或多套管网系统，分别满足不同末端对供水温度的需求。由于传热温差的存在，方案（一）必然存在着一定的传热损失，而且中间换热器也大大增加了系统初投资。方案（二）也存在了系统初投资大的缺点。即使末端设备所需温度相同，由于动力集中式系统的设备选型原则（满足最不利环路的流量和扬程），系统初投资和运行费用也非常大。

技术实现要素：

为了克服现有的换热器调节供水温度存在热量损失、增加初投资的不足，本发明提供了一种新型的空调水输配系统，一级用户与二级用户串联，一级用户的回水与空调供水管的供水混合成二级用户所需的温度，本发明能够大幅度降低冷、热水输送能耗，提高系统的水力稳定性，并且可以降低系统初投资和运行费用。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种新型的空调水输配系统，包括：空调供水管、空调回水管、n级用户，每级用户的进水端均通过每级的用户供水管与所述空调供水管连通，所述空调回水管与第n级用户的出水端连通，前一级用户与后一级用户之间设有辅助调节管，其中，n≥2。本发明的第一级用户与第二级用户串联，……第n-1级用户与第n级用户串联，在空调第一回水管内流动的第一级用户的回水与空调供水管的供水混合成第二级用户所需的温度，……在空调第n-1回水管内流动的第n-1级用户的回水与空调供水管的供水混合成第n级用户所需的温度。本发明能够大幅度降低冷、热水输送能耗，提高系统的水力稳定性。

作为本发明的进一步改进，每个所述辅助调节管上均设有电动二通阀，该电动二通阀用于调节本辅助调节管内的回水量。在本发明中，第一辅助调节管上设有第一电动二通阀，第一电动二通阀用于调节第一辅助调节管内的回水量，……第n-1辅助调节管上设有第n-1电动二通阀，第n-1电动二通阀用于调节第n-1辅助调节管内的回水量。本发明下一级用户优先使用上一级用户的回水，当上一级用户的回水量不足时，才启动空调总供水作为下一级用户的供水补给。也就是说，本发明通过第一电动二通阀调节辅助调节管内的回水进入二级用户的水量，第一电动二通调节阀控制从空调供水管进入二级用户的供水量，随着二级用户负荷的增大，第一电动二通阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足二级用户的负荷需求，再逐渐开大第一电动二通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小第一电动二通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小第一电动二通阀。以此类推，通过第n-1电动二通阀调节第n-1辅助调节管内的回水进入n级用户的水量，第n-1电动二通调节阀控制从空调供水管进入n级用户的供水量，随着n级用户负荷的增大，第n-1电动二通阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足n级用户的负荷需求，再逐渐开大第n-1电动二通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小第n-1电动二通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小第n-1电动二通阀。

作为本发明的进一步改进，每级所述用户进水端的用户供水管上均设置一个电动二通调节阀，该电动二通调节阀用于调节本级用户进水端的供水量。在本发明中，第一级用户进水端的空调第一供水管上设有第一电动二通调节阀，第一电动二通调节阀调节进入第一级用户的供水量，第二级用户进水端的空调第二供水管上设有第二电动二通调节阀，经过第二电动二通调节阀调节后的供水与经过第二电动二通阀调节后第一级用户的回水混合成第二级用户所需的温度后送入第二级用户，第二电动二通调节阀和第二电动二通阀共同控制进入第二级用户内的供水量，……，第n-1级用户进水端的空调第n-1供水管上设有第n-1电动二通调节阀，经过第n-1电动二通调节阀调节后的供水与经过第n-1电动二通阀调节后第n-1级用户的回水混合成第n级用户所需的温度后送入第n级用户，第n-1电动二通调节阀和第n-1电动二通阀共同控制进入第二级用户内的供水量。

作为本发明的进一步改进，第二级用户至第n级用户中的每个用户供水管与空调回水管之间均设有一个混水管，每个所述混水管与空调回水管的连通处均设有一个三通调节阀，该三通调节阀用于调节本混水管内的回水量。在本发明中，第二级用户的空调第二供水管与空调回水管之间安装有一个第二混水管，第二混水管与空调回水管的连通处设有一个第二三通调节阀，经过第二电动二通调节阀调节后的供水、经过第二电动二通阀调节后第一级用户的回水、经过第二三通调节阀调节后第n级用户的回水混合成第二级用户所需的温度后送入第二级用户，第二电动二通调节阀、第二电动二通阀、第二三通调节阀共同控制进入第二级用户内的供水量，……，第n级用户的空调第n供水管与空调回水管之间安装有一个第n混水管，第n混水管与空调回水管的连通处设有一个第n三通调节阀，经过第n电动二通调节阀调节后的供水、经过第n电动二通阀调节后第n-1级用户的回水、经过第n三通调节阀调节后第n级用户的回水混合成第n级用户所需的温度后送入第n级用户，第n电动二通调节阀、第n电动二通阀、第n三通调节阀共同控制进入第n级用户内的供水量。

作为本发明的进一步改进，n=2。本发明的一种新型的空调水输配系统包括空调供水管、空调回水管、一级用户、二级用户，一级用户的进水端通过空调第一供水管与所述空调供水管连通，二级用户的进水端通过空调第二供水管与所述空调供水管连通，所述空调回水管与二级用户的出水端连通，一级用户和二级用户串联设置，一级用户与二级用户之间设有辅助调节管，在空调第一回水管内流动的一级用户的回水与空调供水管的供水混合成二级用户所需的温度。优选用户供水管与空调回水管之间均设有混水管，混水管与空调回水管的连通处设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节混水管内的回水量。第二级用户的用户供水管与空调回水管之间安装有混水管，混水管与空调回水管的连通处设有三通调节阀，经过电动二通调节阀调节后的供水、经过电动二通阀调节后第一级用户的回水、经过三通调节阀调节后二级用户的回水混合成二级用户所需的温度后送入二级用户，电动二通调节阀、电动二通阀、三通调节阀共同控制进入二级用户内的供水量。

作为本发明的进一步改进，所述一级用户、所述二级用户分别由至少一个非调节用户和至少一个调节用户组成，非调节用户和调节用户之间并联设置，所述调节用户的两端设有调节管，该调节管与调节用户出水侧的管道之间设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节所述调节管内的水量。

作为本发明的进一步改进，所述一级用户、所述二级用户分别由多个非调节用户组成，多个非调节用户之间相互并联，每个非调节用户的进水端与空调供水管之间均设有一个用户供水管。

作为本发明的进一步改进，所述一级用户、所述二级用户分别由多个调节用户组成，每个所述调节用户的两端均设有调节管，该调节管与本调节用户出水侧的管道之间设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节本调节管内的水量。

作为本发明的进一步改进，所述一级用户由多个用户组成，所述二级用户由多个用户组成，所述一级用户和二级用户之间设有中间集分水器，所述一级用户的出水端与中间集分水器的集水端连接，所述二级用户的供水端与中间集分水器的分水端连接。

附图说明

图1为空调水输配系统的原理图；

图2为用于一级用户的空调水系统的三级泵原理图一；

图3为用于一级用户的空调水系统的三级泵原理图二；

图4为用于二级用户的空调水系统的原理图；

图5为用于二级用户的空调水系统的控制原理图；

图6为图5的控制原理说明；

图7为用于一级用户的空调水系统的控制原理图；

图8为图7的控制原理说明。

图中，100、机房；10、脱气除污器；10-1、接至地漏；20、电子水处理器；30、循环泵；40、负荷用户；41、非调节用户；42、调节用户；50、控制器；200、空调供水管（水温夏季/冬季分别为3℃/60℃）；200-1、旁通管；200-2、空调供水管的管段；200-3、第二电动二通调节阀；300、空调一次回水管（水温夏季/冬季分别为12℃13℃/50℃）；400、混水管；300-1、第一三通调节阀；300-2、第二三通调节阀；500、调节管；600、空调回水管；700、辅助调节管；700-1、第一电动二通调节阀。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供了一种新型的空调水输配系统，包括：空调供水管、空调回水管、n级用户，每级用户的进水端均通过每级的用户供水管与空调供水管连通，空调回水管与第n级用户的出水端连通，前一级用户与后一级用户之间设有辅助调节管，其中，n≥2。本实施例的第一级用户与第二级用户串联，……第n-1级用户与第n级用户串联，在空调第一回水管内流动的第一级用户的回水与空调供水管的供水混合成第二级用户所需的温度，……在空调第n-1回水管内流动的第n-1级用户的回水与空调供水管的供水混合成第n级用户所需的温度。本实施例能够大幅度降低冷、热水输送能耗，提高系统的水力稳定性。

优选每个辅助调节管上均设有电动二通阀，该电动二通阀用于调节前一级用户的回水进入后一级用户的水流量。在本实施例中，第一辅助调节管上设有第一电动二通阀，第一电动二通阀用于调节一级用户的回水进入二级用户的的水量，……第n-1辅助调节管上设有第n-1电动二通阀，第n-1电动二通阀用于调节第n-1级用户的回水进入第n级用户的水量。本实施例中，下一级用户优先使用上一级用户的回水，当上一级用户的回水量不足时，才启动空调总供水作为下一级用户的供水补给。也就是说，本实施例通过第一电动二通阀调节辅助调节管内的回水进入二级用户的水量，第一电动二通调节阀控制从空调供水管进入二级用户的供水量，随着二级用户负荷的增大，第一电动二通阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足二级用户的负荷需求，再逐渐开大第一电动二通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小第一电动二通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小第一电动二通阀。以此类推，通过第n-1电动二通阀调节第n-1辅助调节管内的回水进入n级用户的水量，第n-1电动二通调节阀控制从空调供水管进入n级用户的供水量，随着n级用户负荷的增大，第n-1电动二通阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足n级用户的负荷需求，再逐渐开大第n-1电动二通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小第n-1电动二通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小第n-1电动二通阀。

优选每级用户进水端的用户供水管上均设置一个电动二通调节阀，该电动二通调节阀用于调节本级用户进水端的供水量。在本实施例中，第一级用户进水端的空调第一供水管上设有第一电动二通调节阀，第一电动二通调节阀调节进入第一级用户的供水量，第二级用户进水端的空调第二供水管上设有第二电动二通调节阀，经过第二电动二通调节阀调节后的供水与经过第二电动二通阀调节后第一级用户的回水混合成第二级用户所需的温度后送入第二级用户，第二电动二通调节阀和第二电动二通阀共同控制进入第二级用户内的供水量，……，第n-1级用户进水端的空调第n-1供水管上设有第n-1电动二通调节阀，经过第n-1电动二通调节阀调节后的供水与经过第n-1电动二通阀调节后第n-1级用户的回水混合成第n级用户所需的温度后送入第n级用户，第n-1电动二通调节阀和第n-1电动二通阀共同控制进入第二级用户内的供水量。

优选第二级用户至第n级用户中的每个用户供水管与空调回水管之间均设有一个混水管，每个混水管与空调回水管的连通处均设有一个三通调节阀，该三通调节阀用于调节本混水管内的回水量。在本实施例中，第二级用户的空调第二供水管与空调回水管之间安装有一个第二混水管，第二混水管与空调回水管的连通处设有一个第二三通调节阀，经过第二电动二通调节阀调节后的供水、经过第二电动二通阀调节后第一级用户的回水、经过第二三通调节阀调节后第n级用户的回水混合成第二级用户所需的温度后送入第二级用户，第二电动二通调节阀、第二电动二通阀、第二三通调节阀共同控制进入第二级用户内的供水量，……，第n级用户的空调第n供水管与空调回水管之间安装有一个第n混水管，第n混水管与空调回水管的连通处设有一个第n三通调节阀，经过第n电动二通调节阀调节后的供水、经过第n电动二通阀调节后第n-1级用户的回水、经过第n三通调节阀调节后第n级用户的回水混合成第n级用户所需的温度后送入第n级用户，第n电动二通调节阀、第n电动二通阀、第n三通调节阀共同控制进入第n级用户内的供水量。

如图1所示，图1中的“中间集、分水器”起中间过渡的作用，可以使一级用户的几路出水混合均匀后进入二级用户作为供水，温度和压力都得到了很好的平衡，从“中间集、分水器”引出的三路二级用户供水温度相等，压力相等，用“中间集、分水器”将一级用户和二级用户的水力特性分隔开，在系统设计、调试及运行时可以很好的实现水力平衡和热力平衡。通过“中间集、分水器”下部设置的出水管（出水汇集到空调回水管）与空调供水管上设置的连接二级用户的供水管之间的配合，可以很好的完成系统在变工况时，一级用户和二级用户之间总供水量和总供冷（热）量的分配和调节（一出一进）。

图5-图8所示的控制原理，是为了达到上述目的而专门制定的。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图1所示，本实施例的n=2。本实施例的新型的空调水输配系统包括空调供水管、空调回水管、一级用户、二级用户，一级用户的进水端通过空调第一供水管与空调供水管连通，二级用户的进水端通过空调第二供水管与空调供水管连通，空调回水管与二级用户的出水端连通，一级用户和二级用户串联设置，一级用户与二级用户之间设有辅助调节管，辅助调节管上安装有电动二通阀，二级用户优先使用一级用户的回水，当一级用户的回水量不足时，才启动空调总供水作为二级用户的供水补给。。电动二通阀调节辅助调节管内的回水进入二级用户的水量，电动二通调节阀控制从空调供水管进入二级用户的供水量，随着二级用户负荷的增大，电动二通阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足二级用户的负荷需求，再逐渐开大电动二通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小电动二通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小电动二通阀。优选用户供水管与空调回水管之间均设有混水管，混水管与空调回水管的连通处设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节混水管内的回水量。第二级用户的用户供水管与空调回水管之间安装有混水管，混水管与空调回水管的连通处设有三通调节阀，经过电动二通调节阀调节后的供水、经过电动二通阀调节后第一级用户的回水、经过三通调节阀调节后二级用户的回水混合成二级用户所需的温度后送入二级用户，电动二通调节阀、电动二通阀、三通调节阀共同控制进入二级用户内的供水量。

优选一级用户、二级用户分别由至少一个非调节用户和至少一个调节用户组成，非调节用户和调节用户之间并联设置，调节用户的两端设有调节管，该调节管与调节用户出水侧的管道之间设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节调节管内的水量。

优选一级用户、二级用户分别由多个非调节用户组成，多个非调节用户之间相互并联，每个非调节用户的进水端与空调供水管之间均设有一个用户供水管。

优选一级用户、二级用户分别由多个调节用户组成，每个调节用户的两端均设有调节管，该调节管与本调节用户出水侧的管道之间设有三通调节阀，该三通调节阀用于调节本调节管内的水量。

优选一级用户由多个用户组成，二级用户由多个用户组成，一级用户和二级用户之间设有中间集分水器，一级用户的出水端与中间集分水器的集水端连接，二级用户的供水端与中间集分水器的分水端连接。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例公开了如图2和图3所示的用于一级用户的空调水系统。用于一级用户的空调水系统如图2所示，包括：空调供水管、空调一次回水管、并联设置的多个负荷用户、用于脱除供水中气泡和杂质的脱气除污器，脱气除污器设置在空调供水管上；空调供水管和空调一次回水管与每个负荷用户分别连通，使得空调供水管内的供水经负荷用户使用后变成回水后流至空调一次回水管。

本实施例中设置的脱气除污器，优选为螺旋脱气除污器，通过螺旋脱气除污器的连续不断工作，发挥双重功效的螺旋脱气除污，通过螺旋脱气除污器可以起到净化水系统中的气泡和杂质的功能。由于本实施例中设置了螺旋脱气除污器，所有的气泡和最微小的杂质将会被永久的脱除，保持空调水系统不受气泡和杂质的困扰。它与传统的过滤器和除污器的工作方式不同，维护很少。需指出，螺旋脱气除污器必须安装在主线上，而且最好为整个水系统的温度最高点。对于供热系统，最佳位置是供热机组的出口。对于制冷系统，温度最高点在制冷机组的回水管上。螺旋脱气除污器的工作原理是：1.自动排气阀保证不泄漏，不会关上。可选择螺纹连接一根排气管；2.吊耳设计使得安装方便、容易；3.气室独特设计使杂质不能进入自动排气阀；4.该阀门能释放掉系统注水时产生的大量空气，并憋去浮渣；5.多种可供选择的连接管径，常规尺寸最大可至300mm，焊接或法兰连接；6.污物颗粒的脱除不会影响液体的流速；7.设备外壳坚固，使用寿命长；8.特有的螺旋管是其核心部分，螺旋管可脱除水中的最小微泡和微粒，对流体阻力很小；9.大容量的沉渣室可减少频繁排污；10.排污阀用于排放污物。本实施例安装螺旋脱气除污器前后，空调水系统的流量和流速不会受影响，做好保温的前提下，水温也不会受到影响。考虑到螺旋脱气除污器的局部阻力，供水压力会有所降低，但是对整个系统的影响不大。

本实施例的用于一级用户的空调水系统还包括：安装在空调供水管上的电子水处理器，电子水处理器位于脱气除污器的后方，以实现空调供水管内的供水先流经脱气除污器后才流进电子水处理器的内部。

电子水处理器，又名电子除垢防垢仪。该设备不需要添加任何化学药物，安装使用非常简单。电子水处理器的工作原理是：任何物质都有自己固有的频率，水垢属于无机盐类，一般设备的外壳都是金属材料制作，水垢和金属材料的振荡频率不同。电子水处理器释放的高频振荡波对于附着在金属材料表面的水垢产生共振，即击碎剥离，由表及里，循环进行，从而达到除垢的效果。同时，当水流经高压、高频电磁场时，水中的重碳酸盐中的钙、镁离子和各重碳酸根离子会在高压、高频电磁场的作用下，失去化学性、物理性和相互吸引的能力，逐渐形成晶体团沉入底部，随排污排出，从而达到防垢的目的。电子水处理器的特点是：1、不改变水的化学性质，对人体无任何副作用。2、除垢效果明显。该设备安装在水循环系统，对原有垢厚在2mm以下的，一般情况下30天左右可逐渐使其松动脱落，处理后的水垢呈颗粒状，可随排污管路排出，不会堵塞管路系统。旧垢脱落以后，在一定范围内不再产生新垢。3、设备体积小，安装简单方便，可长期无人值守使用。4、水流经该设备以后，可使水变成磁化水，而且对于水中细菌有一定的抑制和杀灭作用。5、不腐蚀设备，可延长伺服设备的使用寿命。

在本实施例中，优选空调供水管上还设有旁通管，该旁通管的进水端设置在脱气除污器的进水侧，旁通管的出水端设置在电子水处理器的出水侧。本实施例的旁通管供设备检修时用的，即“螺旋脱气除污器”或“电子水处理器”检修时，关闭主管道两端的阀门，开启旁通管上的阀门，使水系统可以持续运行。

本实施例的用于一级用户的空调水系统还包括：至少两个相互并联的循环泵，循环泵安装在电子水处理器与负荷用户之间的空调供水管段上。本实施例将循环泵安装在电子水处理器与负荷用户之间的空调供水管段上，主要是考虑保护水泵和设备承压的原因。循环泵安装在此位置，“螺旋脱气除污器”和“电子水处理器”安装在循环泵前方，能够很好的除去水中的杂质和污垢，保护水泵，同时“螺旋脱气除污器”和“电子水处理器”承受的压力较低，如循环泵安装在“螺旋脱气除污器”的进水端或二者之间，那么这两个设备或“电子水处理器”将承受非常高的压力，系统运行不安全。

在本实施例中，优选脱气除污器的两端设有水过滤器压差监测模块，该水过滤器压差检测模块用于监测脱气除污器两端的压差，水过滤器压差检测模块监测压差超值的瞬间启动报警模块。

需要说明的是，由于现有的空调系统采用压差控制时，压差传感器的设置位置一般在系统的最前端或者最后端（最不利管路两端），在部分负荷运行时，通过采集到的△p数据来调节变频水泵的转速，达到流量调节和负荷调节的目的。压差传感器设置在系统最前端没有设置在最后端（最不利管路两端）时，系统部分负荷运行时节能，但是能保证系统正常运行。压差传感器设置在最后端（最不利管路两端）虽然最节能，但是不能代表整个系统的变化趋势。

基于此，本实施例在前端和后端都设置压差传感器，通过最前端和最后端的△p数据来综合判断，调节水泵的频率，即科学、合理又非常经济，是本实施例的一大亮点。为了克服现有的空调系统只在最前端或最后端（最不利管路两端）设置压差传感器造成整个系统能耗高或不合理的缺陷，本实施例提供了一种用于一级用户的空调水系统，其目的在于通过并联设置的多个一级用户、在一级用户的空调水系统的前端和后端同时设置压力传感器，达到节能和科学、合理控制的效果。

在本实施例上述方案的基础上，本实施例的空调供水管内的供水和空调一次回水管的回水还可以混合成负荷用户所需的温度。具体实施方案如图3所示，其中：

用于一级用户的空调水系统还包括混水管，混水管设置在空调供水管和空调一次回水管之间，混水管与空调一次回水管的连通处设有第一三通调节阀，该第一三通调节阀用于调节混水管内的回水量。优选混水管设置在电子水处理器的进水侧，供水和回水混合成负荷用户所需温度后再流过电子水处理器进行处理。

在本实施例中，优选多个负荷用户由至少一个非调节用户和至少一个调节用户组成，非调节用户和调节用户之间并联设置，调节用户的两端设有调节管，该调节管与调节用户出水侧的管道之间设有第二三通调节阀，该第二三通调节阀用于调节调节管内的水量。本实施例通过在调节用户的管路上设置调节管和第二三通调节阀，第二三通调节阀同时与调节管的进水端、调节用户出水侧的管道连通，调节管的出水端与调节用户进水侧的管道连通，第二三通调节阀用于调节调节管内的水量。

实施例4：

在实施例2和实施例3的基础上，本实施例公开了一种如图4所示用于二级用户的空调水系统。用于二级用户的空调水系统如图4所示，包括：与二级用户进水侧连通的空调供水管、与二级用户出水侧连通的空调回水管、空调第一回水管和辅助调节管，空调第一回水管与空调供水管通过辅助调节管连通，辅助调节管将空调第一回水管内的回水输送至二级用户，辅助调节管上设有第一电动二通调节阀，该电动二通调节阀调节辅助调节管内的回水量。需指出，本实施例的二级用户优先使用“一级用户的回水”，当回水量（或冷热量）不足时，才启用空调总供水作为二级用户的供水补给，本实施例的空调第一回水管和空调供水管其实是两路供水的概念，但是有优先级。

在本实施例中，优选空调一次回水管的进水端与第一用户的出水侧连通，空调一次回水管内流动的回水为一级用户出水侧流出的水。

在本实施例中，优选空调供水管的管段上设有第二电动二通调节阀，该管段与辅助调节管并联设置。本实施例将第二电动二通调节阀与第一电动二通调节阀并联设置，通过第二电动二通调节阀调节空调供水管的供水量，通过第一电动二通调节阀调节辅助调节管的回水量，从而控制供水和回水的混水比，在实际使用中调节更方便。

本实施例的用于二级用户的空调水系统还包括混水管，混水管设置在空调供水管和空调回水管之间，混水管与空调回水管的连通处设有第一三通调节阀，该第一三通调节阀用于调节混水管内的回水量。本实施例中，“空调一次回水管”和“空调供水管”是并列的。需指出，第二电动两通调节阀控制从“空调供水管”进入系统的供水量，第一电动两通调节阀控制从“空调一次回水管”进入系统的供水量，随着系统负荷的增大，第一电动两通调节阀逐渐开大，直至全开，如果此时还不能满足系统的负荷需求，再逐渐开大第二电动两通调节阀。系统负荷减小时，先逐渐关小第二电动两通调节阀，直至全部关闭，然后再逐渐关小第一电动两通调节阀。本实施例的第一三通调节阀是用来调节混水比的，根据采集的水泵出口水温来调节混水比，进而控制末端用户的供水温度。

在本实施例中，优选空调供水管上安装有脱气除污器和电子水处理器，电子水处理器位于脱气除污器的后方，空调供水管内的水先流经脱气除污器后才流进电子水处理器的内部。

在本实施例中，优选空调供水管上还设有旁通管，该旁通管的进水端设置在脱气除污器的进水侧，旁通管的出水端设置在电子水处理器的出水侧。

在本实施例中，优选空调供水管段还设有至少两个相互并联的循环泵，循环泵位于电子水处理器与负荷用户之间的空调供水管的管段上。

在本实施例中，优选二级用户由至少一个非调节用户和至少一个调节用户组成，非调节用户和调节用户之间并联设置，调节用户的两端设有调节管，该调节管与调节用户出水侧的管道之间设有第二三通调节阀，该第二三通调节阀用于调节调节管内的水量。

在本实施例中，优选脱气除污器的两端设有水过滤器压差监测模块，该水过滤器压差检测模块用于监测脱气除污器两端的压差，水过滤器压差检测模块监测压差超值的瞬间启动报警模块。

实施例5：

在实施例1-实施例4的基础上，本实施例提供了一种基于末端能量梯级利用的空调系统，本空调系统中，一级用冷设备所需的冷冻水温度低于二级用冷设备所需的冷冻水温度，一级用户和二级用户串联，一级用户和二级用户串联的方式，采用实施例1-实施例4的空调水输配方案。

下面详细描述基于末端能量梯级利用的空调系统。

一种基于末端能量梯级利用的空调系统，包括：将蓄冰装置内的冷冻水输送至空调末端设备的供水系统、将水冷空调内的回水输送至蓄冰装置内进行降温的回水系统、向蓄冰装置输送载冷剂以完成蓄冰装置内冷冻水降温的第二制冷机，回水系统包括：回水管道、设置在回水管道上的第一制冷机、制冷换热器，回水系统的回水依序流经第一制冷机进行一级降温、制冷换热器进行二级降温后汇入蓄冰装置内部进行三级降温，蓄冰装置将二级降温后的回水处理成冷冻水，该冷冻水进入供水系统供空调末端设备再次使用。蓄冰装置内放置有蓄冰盘管，该蓄冰盘管与第二制冷机连通；蓄冰盘管浸没在蓄冰装置内，用于将蓄冰装置内的水冷冻成冰，经第一制冷机流出的回水温度低于18℃，这样既能保证进入第二制冷机的回水温度，又能最大化的减小第一制冷机的运行能耗，也能确保经过三级制冷后冷冻水的温度符合设计要求。

本实施例的回水系统采用三级串联制冷的形式，一级制冷采用第一制冷机，二级制冷采用制冷换热器，三级制冷采用蓄冰装置，通过三级制冷，达到降低供水温度的目标，此系统可实现1～2ºc供水。

在本实施例中，第一制冷机为高温制冷机，主要起基载机的作用，对空调系统回水起到一级降温的作用，cop（性能系数）较高，同时还能满足低负荷（主要在夜间）运行时的高能效和控制、调节方便等要求。

在本实施例中，蓄冰盘管与第二制冷机之间设有供冷管路和回冷管路，蓄冰盘管、供冷管路、回冷管路、第二制冷机之间形成用来循环低温载冷剂的循环回路；供、回冷管路还连接有制冷换热器，制冷换热器与蓄冰装置是并联关系，流经制冷换热器内的低温载冷剂与流经制冷换热器的回水进行热交换，以降低回水的温度。

在本实施例中，供冷管路与回冷管路之间连接有连接管路，连接管路上设有切换阀。优选切换阀为二通阀，回冷管路上设置有电动两通阀，电动两通阀位于连接管路与回冷管路连接的后端。在蓄冰状态时，切换阀打开，电动两通阀关闭，第二制冷机只进行蓄冰；在供冷状态时，电动两通阀打开，切换阀关闭，第二制冷机供冷。

在本实施例中，蓄冰装置优选开式蓄冰槽，开式蓄冰槽采用的是盘管蓄冰开式外融冰方式，经二级制冷的回水通过水分布器进入开式蓄冰槽，与开式蓄冰槽内蓄存的冰直接接触，进行换热，蓄冰槽的冷冻水出水温度接近冰点，通常为1～2ºc左右。

本实施例采用了开式外融冰直供的方式，省掉了很多中间换热器、软水系统、补水定压系统等，而且由于空调冷冻水的供、回水量大幅度降低，使管网管径和阀门型号等大幅度减小，再加上室外管沟节省的土建成本，与传统空调水系统相比，可节省15%以上的初投资。

本实施例还公开了一种多级串联制冷的空调冷冻水方法，包括以下步骤：

步骤一、空调系统的回水经降温回路降温后供给空调末端系统，降温回路为：由流体输送装置将回水先输送至第一制冷机进行一级降温，再进入制冷换热器进行二级降温，最后汇入蓄冰装置内部进行三级降温，将降温后的冷水供给空调末端系统；

步骤二、蓄冰装置内的冰融化成冷冻水后，通过冷冻水循环装置将冷冻水供给空调末端系统。

上述步骤二中冷冻水与空调末端系统自身的回水混合并达到空调末端系统自身所需的供水温度后，供给空调末端系统。空调末端系统包括低温用户和高温用户，低温用户与高温用户串联，低温用户的回水与高温用户的回水混合成高温用户所需的供水温度后供给高温用户，高温用户的回水混合后还通过第一制冷机、制冷换热器、蓄冰装置三级降温变成冷冻水后再次供给低温用户和高温用户。

当然，空调系统还包括输配系统，输配系统采用动力分散式多级泵输配方式，制冷机房内设有冷冻水循环泵，末端设备机房内设三级泵，三级泵包括末端加压泵和末端混水加压泵，三级泵的功能包括加压、混水和混水加压等，起到调节供水温度和调节供水压力的作用。末端用户根据能量梯级利用的指导思想，采用一级用冷设备（低温用户）和二级用冷设备（中高温用户）串联的形式。当然也可以根据系统的特点，将二级用冷设备（中温用户）和三级用冷设备（高温用户）串联，构成三级用户串联系统。通过调节末端混水加压泵的混水比（进入混水泵的二次网回水流量和一次网供水流量之比）来调节供水温度，这样就最大限度的提高了空调系统的总回水温度。而三级串联制冷系统则最大限度的降低了供水温度，两系统联合作用，尽可能的增大了供回水温差，最大限度的减小了空调冷冻水的供水量。

制冷机房内的冷冻水循环泵，满足机房内压头和必要的外网扬程，不通过中间换热器，直接将1～2ºc左右的空调冷冻水通过一套输配管网输送至末端设备。

优选的，末端设备机房内设置的三级泵，包括末端加压泵和末端混水加压泵，其功能包括加压、混水和混水加压等，根据末端用户对供水温度和供水压力的不同需求，选择不同的供水形式。

空调末端设备包括一级用冷设备和二级用冷设备，一级用冷设备所需的冷冻水温度低于二级用冷设备所需的冷冻水温度，一级用冷设备和二级用冷设备串联，使得冷冻水流过一级用冷设备后才进入二级用冷设备。需指出，一级用冷设备和二级用冷设备串联的方式，优选使用实施例1-实施例4的串联方案。

一级用冷设备包括第一用冷用户、第二用冷用户，第一用冷用户与第二用冷用户并联，自供水系统输出的冷冻水流入第一用冷用户供该第一用冷用户使用；自供水系统输出的冷冻水与第二用冷用户自身的回水混合成第二用冷用户所需的温度后流入第二用冷用户，供该第二用冷用户使用，第一用冷用户的回水与第二用冷用户的回水汇集后供二级用冷设备使用。二级用冷设备包括第三用冷用户、第四用冷用户，第三用冷用户与第四用冷用户并联，第一用冷用户的回水与第二用冷用户的回水汇集后流入第三用冷用户供该第三用冷用户使用；第一用冷用户的回水、第二用冷用户的回水、第四用冷用户的回水混合成第四用冷用户所需的温度后，供第四用冷用户使用，第三用冷用户的回水与第四用冷用户的回水汇集后流入回水系统。

一级用冷设备的两端还并联有供水侧旁通管，自供水系统主管输出的冷冻水可与一级用冷设备的出水混合后进入二级用冷设备，供二级用冷设备使用。二级用冷设备的两端还并联有回水侧旁通管，一级用冷设备的回水可部分流过回水侧旁通管进入回水系统主管。供水侧旁通管路和回水侧旁通管路是用来调节进入二级用冷设备的冷冻水温度和流量的。比如一级用冷设备的出水温度高于二级用冷设备所需温度，则需要供水侧旁通管补入低温冷水，又如一级用冷设备的出水流量高于二级用户所需流量，则需要从回水侧旁通管直接回到主回水管内一部分。供水侧旁通管路和回水侧旁通管这两条管路上都应该设置电动调节阀。

末端设备根据能量梯级利用的指导思想，采用一级用冷设备、二级用冷设备串联的形式，并通过调节末端混水加压泵的混水比来调节冷冻水供水温度，能很好地满足不同末端用户对冷冻水供水温度的需求，实现仅使用一套管网即可满足不同冷冻水供水温度的要求，广泛适用于末端设备对冷冻水供水温度有多样性要求的系统，初投资小、适用性强。

由于空调冷冻水供、回水温差的增大使供、回水量大幅度降低，空调冷冻水循环泵的功率随之降低，以2ºc供水18ºc回水为例，温差为16ºc，与常规的7ºc供水12ºc回水的5ºc温差相比，流量可减小70%左右，大幅度降低主泵功率，使系统输送能耗大幅度降低。而且此系统中省掉了很多换热器及调节阀，进一步降低了主泵功率，对系统输送能耗的降低帮助很大。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。