本技术属于空调制冷领域,具体涉及采用热源塔的三联供机组。
背景技术:
1、蒸发式冷却换热效率高,在热源塔中得到广泛应用,目前,三联供机组为了提高换热效率,常采用热源塔换热,但是三联供机组的制冷系统常采用热泵系统,利用四通换向阀、电磁阀、单向阀转换运行工况,这样制冷系统阀门过多,容易泄漏,可靠性降低。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种制冷系统阀门较少、结构简单的采用热源塔的三联供机组。
2、本实用新型的解决方案是:采用热源塔的三联供机组,它包括制冷系统、喷淋系统、蒸发冷换热系统、排风扇、壳体,其特征是,制冷系统为单冷系统,它包括压缩机、双冷源冷凝器、双热源蒸发器、节流器,双冷源冷凝器包括热水换热器、冷却水换热器,双冷源蒸发器包括冷冻水换热器、热源水换热器;喷淋系统包括循环水泵、喷头、集水箱;蒸发冷换热系统包括蒸发冷换热器、循环水泵。制冷系统、喷淋系统、蒸发冷换热系统装在壳体内,内部有支撑框架,排风扇装在壳体上方,喷淋管道和喷头在排风扇下方,蒸发冷换热器装在喷头下方,集水箱装在蒸发冷换热器下方,压缩机、双冷源冷凝器、双热源蒸发器、循环水泵装在集水箱下方。双冷源冷凝器的冷却水换热器进出水管、双热源蒸发器的热源水换热器进出水管、喷淋系统、蒸发冷换热系统、外界水源相互连接。双冷源冷凝器的冷却水换热器同时与空调采暖系统相连,其热水换热器与生活热水系统相连,双冷源蒸发器的冷冻水换热器与空调冷冻水系统相连。双冷源冷凝器的热水换热器、冷却水换热器和双冷源蒸发器的冷冻水换热器、热源水换热器相对于制冷剂采取混连、并联、串联方式。
3、当机组单独制空调冷冻水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种冷却方式排放制冷剂冷凝热,制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
4、采用蒸发冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋水循环流程:集水箱→循环水泵→喷头→蒸发冷换热器→集水箱,冷却水循环流程是:双冷源冷凝器的冷却水换热器→循环水泵→蒸发冷换热器→双冷源冷凝器的冷却水换热器,冷却水在双冷源冷凝器的冷却水换热器中被高温高压气态制冷剂加热,然后进入蒸发冷换热器,喷淋水喷在蒸发冷换热器表面上,通过蒸发冷却换热,冷却水被冷却,制冷剂冷凝热最终被排风扇排入大气,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,为空调系统提供冷冻水。
5、采用风冷冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,冷却水循环过程同上,冷却水在双冷源冷凝器的冷却水换热器中被高温高压气态制冷剂加热,然后进入蒸发冷换热器与空气换热,冷却水被冷却,制冷剂冷凝热最终被排风扇排入大气,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,为空调系统提供冷冻水。
6、采用水冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,冷却水进入双冷源冷凝器的冷却水换热器,与高温高压气态制冷剂热交换,将制冷剂冷凝热排入外界水源中,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,为空调系统提供冷冻水。
7、采用蒸发冷与水冷混合冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,外界水源接入蒸发冷换热系统,喷淋水循环过程、冷却水循环过程同上。从蒸发冷换热器换热以后的冷却水与外界水源的冷却水混合后进入双冷源冷凝器的冷却水换热器,冷却水在双冷源冷凝器中与高温高压气态制冷剂热交换后进入蒸发冷换热器,喷淋水喷在蒸发冷换热器上,通过蒸发冷却换热,一部分制冷剂冷凝热最终被排风扇排入大气,另一部分制冷剂冷凝热被排入外界水源中,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,为空调系统提供冷冻水。
8、采用风冷与水冷混合冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,冷却水循环过程同上。从蒸发冷换热器换热以后的冷却水与外界水源的冷却水混合后进入双冷源冷凝器的冷却水换热器,冷却水在双冷源冷凝器中与高温高压气态制冷剂热交换后进入蒸发冷换热器与空气换热,一部分制冷剂冷凝热最终被排风扇排入大气,另一部分制冷剂冷凝热被排入外界水源中,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,为空调系统提供冷冻水。
9、当机组单独制空调热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种吸热方式从空气和外界热源水吸收热量,制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
10、采用蒸发冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋水循环流程:集水箱→循环水泵→喷头→蒸发冷换热器→集水箱,热源水循环流程是:双冷源蒸发器的热源水换热器→循环水泵→蒸发冷换热器→双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,然后进入蒸发冷换热器,喷淋水喷在蒸发冷换热器上,通过热空气冷凝换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热空调热水,为空调系统提供采暖热水。
11、采用风冷冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,热源水循环过程同上,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,然后进入蒸发冷换热器,与热空气换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热空调热水,为空调系统提供冷采暖热水。
12、采用水冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,热源水进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,最终排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热空调热水,为空调系统提供冷采暖热水。
13、采用蒸发冷与水冷混合冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,外界水源接入蒸发冷换热系统,喷淋水循环过程、热源水循环过程同上。从蒸发冷换热器换热以后的热源水与外界水源的热源水混合后进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,一部分热源水进入蒸发冷换热器,与热空气冷凝换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,另一部分热源水被排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热空调热水,为空调系统提供冷采暖热水。
14、采用风冷与水冷混合冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,热源水循环过程同上,从蒸发冷换热器换热以后的热源水与外界水源的热源水混合后进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,一部分热源水进入蒸发冷换热器,与热空气换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,另一部分热源水被排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热空调热水,为空调系统提供冷采暖热水。
15、当机组单独制生活热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种吸热方式从空气和外界热源水吸收热量,双冷源冷凝器的热水换热器提供生活热水,制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
16、采用蒸发冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋水循环流程:集水箱→循环水泵→喷头→蒸发冷换热器→集水箱,热源水循环流程是:双冷源蒸发器的热源水换热器→循环水泵→蒸发冷换热器→双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,然后进入蒸发冷换热器,喷淋水喷在蒸发冷换热器上,通过热空气冷凝换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热热水,为生活热水系统提供生活热水。
17、采用风冷冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,热源水循环过程同上,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,然后进入蒸发冷换热器,与热空气换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热热水,为生活热水系统提供生活热水。
18、采用水冷冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,热源水进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,最终排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热热水,为生活热水系统提供生活热水。
19、采用蒸发冷与水冷混合冷却时,排风扇、喷淋系统循环水泵、蒸发冷换热系统循环水泵启动,外界水源接入蒸发冷换热系统,喷淋水循环过程、热源水循环过程同上。从蒸发冷换热器换热以后的热源水与外界水源的热源水混合后进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,一部分热源水进入蒸发冷换热器,与热空气冷凝换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,另一部分热源水被排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热热水,为生活热水系统提供生活热水。
20、采用风冷与水冷混合冷却时,排风扇、蒸发冷换热系统循环水泵启动,喷淋系统不工作,外界水源接入蒸发冷换热系统,热源水循环过程同上,从蒸发冷换热器换热以后的热源水与外界水源的热源水混合后进入双冷源蒸发器的热源水换热器,低温低压液态制冷剂在双冷源蒸发器中蒸发吸热,热源水被冷却降温,一部分热源水进入蒸发冷换热器,与热空气换热,热源水被加热,空气被冷却,最终被排风扇排入大气,另一部分热源水被排入外界水源中,高温高压气态制冷剂在双冷源冷凝器中加热热水,为生活热水系统提供生活热水。
21、当机组同时制空调冷冻水和生活热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种冷却方式向空气和外界水源水排放热量或吸热,是否使用蒸发冷换热器,应根据空调制冷负荷与制热水负荷的匹配情况来决定。当空调制冷负荷大于制热水负荷时,使用蒸发冷换热器向空气或外界水源散热,蒸发冷换热器的运行方式同机组单独制空调冷冻水时的运行方式,此时一边通过双冷源冷凝器的热水换热器制生活热水,一边通过双冷源冷凝器的冷却水换热器散热;当空调制冷负荷小于制热水负荷时,使用蒸发冷换热器从空气或外界水源中吸热,吸热方式同机组单独制生活热水时的运行方式,此时一边通过双冷源蒸发器的冷冻水换热器制空调冷冻水,一边通过双冷源蒸发器的热源水换热器从空气或外界水源中吸热。制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
22、当机组同时制空调热水和生活热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种吸热方式从空气和外界水源水中吸热,双冷源冷凝器的热水换热器提供生活热水,双冷源冷凝器的冷却水换热器提供空调热水,蒸发冷换热器的运行方式同机组单独制空调热水和单独制生活热水时的运行方式,此时双冷源蒸发器的热源水换热器从空气或外界水源中吸热。制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
23、当机组同时制空调冷冻水和空调热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种方式向空气和外界水源水中排热或吸热,双冷源蒸发器的冷冻水换热器提供空调冷冻水,双冷源冷凝器的冷却水换热器提供空调热水。当空调制冷负荷等于空调热水负荷时,喷淋系统、蒸发冷换热系统、排风扇不工作;当空调制冷负荷大于空调热水负荷时,使用蒸发冷换热器向空气或外界水源散热,蒸发冷换热器的运行方式同机组单独制空调冷冻水时的运行方式,此时双冷源冷凝器的冷却水换热器一边提供空调热水,一边还要通过蒸发冷换热器散热;当空调制冷负荷小于空调热水负荷时,使用蒸发冷换热器从空气或外界水源中吸热,吸热方式同机组单独制生活热水时的运行方式,此时一边通过双冷源蒸发器的冷冻水换热器制空调冷冻水,一边通过双冷源蒸发器的热源水换热器从空气或外界水源中吸热。制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
24、当机组同时制空调冷冻水、空调热水、生活热水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种方式向空气和外界水源水中排热或吸热,双冷源蒸发器的冷冻水换热器提供空调冷冻水,双冷源冷凝器的冷却水换热器提供空调热水,双冷源冷凝器的热水换热器提供生活热水。当空调制冷负荷等于空调热水和生活热水负荷时,喷淋系统、蒸发冷换热系统、排风扇不工作;当空调制冷负荷大于空调热水和生活热水负荷时,使用蒸发冷换热器向空气或外界水源散热,蒸发冷换热器的运行方式同机组单独制空调冷冻水时的运行方式,此时双冷源冷凝器的冷却水换热器一边提供空调热水,一边还要通过蒸发冷换热器散热;当空调制冷负荷小于空调热水和生活热水负荷时,使用蒸发冷换热器从空气或外界水源中吸热,吸热方式同机组单独制生活热水时的运行方式,此时一边通过双冷源蒸发器的冷冻水换热器制空调冷冻水,一边通过双冷源蒸发器的热源水换热器从空气或外界水源中吸热。制冷剂循环流程是:压缩机→双冷源冷凝器→储液器→干燥过滤器→示液镜→节流器→双热源蒸发器→气液分离器→压缩机。
25、当机组冬季利用冷空气制取冷冻水时,蒸发冷换热器采用蒸发冷、风冷两种方式向空气中排热,排风扇、喷淋系统循环水泵启动,冷冻水接入蒸发冷换热器,通过蒸发冷、风冷两种冷却方式,将冷冻水降温,利用了天然冷源,不需要启动制冷系统,实现了大幅度的节能,可用于数据中心冬季的排热。
26、因此通过蒸发冷、风冷、水冷、蒸发冷与水冷混合冷、风冷与水冷混合冷五种方式,实现了单独制空调冷冻水、单独制空调热水、单独制生活热水、同时制空调冷冻水和生活热水、同时制空调热水和生活热水、同时制空调冷冻水和空调热水、同时制空调冷冻水和空调热水和生活热水、冬季利用冷空气制取冷冻水共八项功能,全年各个季节都能使用,充分利用了各种水体废弃能源,节能减排效果显著,简化了制冷系统,降低了故障率,提高了运行可靠性,机组结构紧凑,占地面积小,无需制冷机房,放置室外或屋顶即可,减少了成本,利用热源塔也降低了结霜的风险。
27、上述机组冷凝器和蒸发器的换热方式是通过蒸发冷换热器间接与空气或外界水源换热,水系统阀门较多,转换较为复杂,也可以通过直接换热的方式,减少水系统的阀门,参见具体实施方式。