[發明專利]一種節能水冷空調

在審

• 申請號: 201310236587.1
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103277862A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 周哲明
• 申請（專利權）人: 周哲明
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B21/02;F24F13/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種空調系統，屬于空調技術領域，也屬于新能源或可再生能源技術領域。

背景技術

目前普通建筑空調普遍采用壓縮機制冷技術，其優點是安裝方便，使用靈活，其缺點是能耗高。據國家相關部門統計：在我國，目前建筑能耗約占全社會總能耗的1/3，其中空調占50%以上。

目前的半導體空調的優點是，制冷制熱速度快，易于控制和調節溫度，其缺點是應對大制冷量的情況下制冷效率低，不適合作為普通建筑空調使用。

目前新能源、可再生能源的發展日益得到人們的重視，其中地源熱泵在空調領域有其獨到的優勢。地源熱泵系統是把冷卻水管道埋入地下深處或地表水等處，通過與地下土壤等進行熱量交換。眾所周知，地下2~3米以下的土壤、海水、地下水溫度常年基本恒定，始終保持在13℃~19℃，與人體最舒適的環境溫度20℃~28℃非常接近；而且它不受地域、資源等限制，可謂取之不盡用之不竭。其缺點是安裝和使用不靈活，不能直接用于空調終端。

發明內容

為解決現有技術中普通建筑空調能耗高的問題，本發明提供一種節能水冷空調，使用水冷換熱器與地源熱泵、冷卻塔等外部冷卻水系統換熱，使用半導體制冷部件和附加壓縮機制冷部件調節空調終端冷卻水的水溫。附加壓縮機制冷部件、室外散熱水箱和風扇等部件使節能水冷空調能夠在外部冷卻水系統不具備或者無效的情況下正常工作。這樣既利用了地源熱泵、冷卻塔等水冷系統的節能優點，又利用了半導體空調技術的制冷制熱速度快、無噪音、易于控制和調節溫度的優點，還利用了壓縮機制冷技術的安裝方便、使用靈活的優點。

?本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種節能水冷空調，包含制冷系統、室內換熱系統、室外換熱系統、冷卻水循環系統和控制系統。制冷系統主要由半導體制冷部件和附加壓縮機制冷部件組成；室內換熱系統主要由散熱水箱和風扇組成；室外換熱系統主要由水冷換熱器、散熱水箱和風扇組成；冷卻水循環系統包含內循環系統和外循環系統，內循環系統由水管將儲水箱、水泵、制冷系統、室內換熱系統、室外換熱系統連接起來組成，外循環系統由水管將外部冷卻水系統、水泵、室外換熱系統的水冷換熱器連接起來組成，外部冷卻水系統是地源熱泵、冷卻塔等節能水冷系統，內循環系統與外循環系統之間通過室外換熱器的水冷換熱器換熱；控制系統主要由溫度傳感器、流量傳感器、轉速控制器和制冷控制器組成。

?制冷系統的半導體制冷部件包括吸冷水冷板、吸熱水冷板和半導體制冷片組。半導體制冷片組的制冷端與吸冷水冷板相接觸，半導體制冷片組的制熱端與吸熱水冷板相接觸。

制冷系統的附加壓縮機制冷部件包括壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置、吸冷水箱和吸熱水箱。蒸發器安裝在吸冷水箱內，冷凝器安裝在吸熱水箱內，與流經吸冷水箱和吸熱水箱的冷卻水進行熱交換。

一般情況下由半導體制冷部件工作來調節空調終端冷卻水的水溫，附加壓縮機制冷部件不工作。由于外部冷卻水系統不具備或者無效等原因，導致制冷系統的冷卻水輸入溫度與目標輸出溫度相差較大時，附加壓縮機制冷部件啟動，以提高制冷制熱效率，降低能耗。

?室內換熱系統主要由散熱水箱和風扇組成，風扇使風吹向散熱水箱，對室內空氣進行制冷或制熱。

?室外換熱系統的水冷換熱器是冷卻水循環系統的內循環系統與外循環系統相連接的地方，內循環系統里的冷卻水在這里吸收外部冷卻水的冷量或熱量，使內循環管道里的水溫接近外部冷卻水的水溫。如果外部冷卻水系統是地源熱泵，冷卻水能得到理想的13℃~19℃的溫度，與人體最舒適的環境溫度20℃~28℃相差無幾，那么換熱后內循環系統里的冷卻水的水溫基本上可以滿足室內制冷制熱的需求，或者半導體制冷部件少量做功就可以滿足室內制冷制熱的需求了。

一般情況下室外換熱系統的風扇不工作。由于外部冷卻水系統不具備或者無效等原因，導致室外換熱系統的散熱水箱的輸入冷卻水溫度在制冷時高于或在制熱時低于空氣溫度時，室外換熱系統的風扇啟動，使流經散熱水箱的冷卻水與空氣換熱，使散熱水箱輸出冷卻水的溫度盡可能接近空氣溫度。