[發明專利]冷熱源一體機組

有效

• 申請號: 200910047034.5
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN101498499B
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 劉明;唐學波
• 申請（專利權）人: 上海新晃空調設備股份有限公司
• 主分類號: F24F12/00
• 分類號: F24F12/00;F24F3/08;F25B29/00;F25B5/02;F25B6/02
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德

技術領域

本發明涉及供熱通風與空調工程技術領域，特別涉及一種利用能量轉移原理并綜合利用的冷熱源一體機組。

背景技術

目前公共建筑的傳統冷源、熱源大多為壓縮式制冷機組與蒸汽式鍋爐組合，并由冷源、熱源分別供給整幢大樓中各功能空間所需的冷媒與熱媒。這種傳統的冷源在消耗電能輸出冷凍水的同時放出非常可觀的廢熱量，向室外排放。同樣熱源消耗礦物燃料輸出蒸汽的同時排出高溫的煙氣和冷凝水。由此可見傳統冷源、熱源的概念永遠在消耗能源、產生廢熱。這種冷源可以達到零下幾十度，熱源所用燃燒手段甚至能達到上千度，對于公共建筑室內控制來說，室溫只要求控制在二十多度。冷源、熱源又是分成不同單體，自成系統，獨立供給所需要的控制空間。目前建筑節能的理念又是各個專業(建筑、動力、暖通、給排水等)從自己角度提出的節能措施，不可能形成綜合措施。即使采用最先進系統或末端上的節能手段，難以使建筑能耗有效下降。這就是目前建筑節能的癥結或根本。

發明內容

本發明針對建筑傳統的、獨立的冷源、熱源，提出了利用能量轉移原理將冷熱源合為一體的機組。設想機組的兩側原有兩股常溫的自來水，如果源源不斷將一股水的熱量移到另一股水去，則一股水變為冷凍水，另一股水則成為熱水，供給整幢大樓。同時成為整幢大樓的冷熱源，所耗的電量僅僅是兩股水之間的熱能搬運能量，沒有廢熱排出。這樣徹底地改變了產生冷、熱量的傳統形式，從根本上解決了建筑耗能的主要因素。由于這一裝置將冷源、熱源組合在一起，本發明稱之為冷熱源一體機組。

本發明的技術問題是要提供一種將冷源與熱源組合在一起的冷熱源一體機組。

為了解決以上的技術問題，本發明提供了一種冷熱源一體機組，該冷熱源一體機組分為冷劑系統單元和水系統單元，所述冷劑系統單元包括壓縮機、風冷冷凝器、水冷冷凝器、風冷蒸發器和水冷蒸發器，其中壓縮機的出口分別與風冷冷凝器、水冷冷凝器相連，風冷冷凝器和水冷冷凝器匯合后連接節流裝置，節流裝置再分別與水冷蒸發器、風冷蒸發器相連，水冷蒸發器和風冷蒸發器匯合后再連接到壓縮機的進口；壓縮機將高壓蒸氣的冷劑壓出，根據熱負荷需要分配給水冷冷凝器，將熱傳給熱水，如有多余的分配給風冷冷凝器，調節量從0到全流量，將熱排到空氣中。冷劑經冷凝后成為高壓液體，匯合后由節流裝置變為低壓液體。再根據冷負荷需要分配給水冷蒸發器，將冷傳給冷凍水。若有多余的分配給風冷蒸發器，調節量從0到全流量，將冷排到空氣中，冷劑經蒸發后成為低壓蒸氣，匯合后再回到壓縮機，完成一個循環，周而復始。

所述壓縮機是離心式、或是活塞式、或是螺桿式；所述風冷冷凝器是翅片式；所述水冷冷凝器是殼管式、或是套管式；所述風冷蒸發器是翅片式；所述水冷蒸發器是殼管式、或是套管式。

水系統單元包括兩個獨立的冷凍水系統單元和熱水系統單元，冷凍水系統單元和熱水系統單元各自包括多個冷凍水用戶端和熱水用戶端，水冷蒸發器的出口與冷凍水用戶端的進口相連，冷凍水用戶端的出口與水冷蒸發器循環連接；水冷冷凝器的出口與熱水用戶端的進口相連，熱水用戶端的出口與水冷冷凝器循環連接。

所述冷凍水用戶端并聯連接一臺或數臺輔助供冷裝置。所述輔助供冷裝置是冷水機組，或是直膨式空調機組。

所述熱水用戶端并聯連接一臺或數臺輔助供熱裝置。所述輔助供熱裝置是水源、地源和空氣源熱泵，或是燃氣與燃油鍋爐。

所述熱水循環連接中并聯一臺或數臺熱水儲水罐。

冷熱源一體機組一側的冷凍水進入水冷蒸發器后溫度降低，水冷蒸發器的出口與各個冷凍水用戶端相連，冷凍水在各用戶端釋放冷后溫度升高，再回到水冷蒸發器，周而復始。也可根據冷負荷變化，進行變水量運行。從全水量變到0，這時機組就成為空氣源熱水機組。當本發明供給的最大冷量還不能滿足冷負荷時，啟動輔助供冷裝置。冷熱源一體機組另一側的熱水進入水冷冷凝器溫度升高，水冷冷凝器的出口與各個熱水用戶端相連，熱水在各用戶端釋放熱后溫度降低，再回到水冷冷凝器，周而復始。也可根據熱負荷變化，變水量運行。從全水量變到0，這時冷熱源一體機組就成為空氣源冷水機組。當冷熱源一體機組供給的最大熱量還不能滿足冷負荷時，啟動輔助供熱裝置。由于熱水是間歇供給，需要數臺熱水儲水罐將熱水儲存以備用。

本發明提出的冷熱源一體機組，不同于熱泵。熱泵有一個服務對象，當冬夏季節轉換時服務對象需求發生了變化，需要設置四通閥進行轉換，總是一側向服務對象供熱或供冷，另一側向室外排出廢冷或廢熱。本發明冷熱源一體機組沒有四通轉換閥，兩側同時為服務對象供冷、供熱，沒有廢熱排出。