[實用新型]一種基于能耗梯級利用的多品位冷源逐級冷卻空調系統

有效

• 申請號: 201820076098.2
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207741256U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 劉希臣;司鵬飛;石利軍
• 申請（專利權）人: 中國建筑股份有限公司;中國建筑西南設計研究院有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本實用新型公開了一種基于能耗梯級利用的多品位冷源逐級冷卻空調系統，包括多品位冷源系統、輸配系統、新風系統及末端系統；所述多品位冷源系統包括低溫冷水機組、高溫冷水機組、低溫水系統平衡管以及高溫水系統平衡管，所述低溫冷水機組與高溫冷水機組并聯布置；所述輸配系統包括低溫冷水輸配泵組和高溫冷水輸配泵組；所述新風系統包括低溫換熱器、高溫換熱器以及新風機。本實用新型通過不同品位冷源機組與不同末端之間的管道連接及控制策略，實現能源的多級利用，對新風及室內環境采用不同品位的能源進行處理，合理的利用了能源的梯級特性，分離了空氣溫度與濕度之間的耦合關系，比傳統的空調系統更為節能。

技術領域

本實用新型屬于空調系統技術領域，特別涉及一種基于能耗梯級利用的多品位冷源逐級冷卻空調系統。

背景技術

目前，大部分的制冷空調設備都是采用冷凝除濕的方式，將空氣的顯熱與潛熱耦合在一起進行處理，實現排熱排濕的目的，現有的熱濕耦合處理的空調方式存在如下問題：

（1）熱濕聯合處理的能源浪費。由于采用冷凝除濕方法排除室內余濕，冷源的溫度需要低于室內空氣的露點溫度，考慮傳熱溫差與介質輸送溫差，實現16.6℃的露點溫度需要約7℃的冷源溫度，這是現有空調系統采用5～7℃的冷凍水、房間空調器中直接蒸發器的冷媒蒸發溫度也多在5℃的原因。在空調系統中，占總負荷一半以上的顯熱負荷部分，本可以采用高溫冷源排走的熱量卻與除濕一起共用5～7℃的低溫冷源進行處理，造成能量利用品位上的浪費。而且，經過冷凝除濕后的空氣雖然濕度（含濕量）滿足要求，但溫度過低，有時還需要再熱，造成了能源的進一步浪費與損失。

（2）難以適應熱濕比的變化。通過冷凝方式對空氣進行冷卻和除濕，其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內變化，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的范圍內變化。一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內溫度的要求來妥協，造成室內相對濕度過高或過低的現象。過高的結果是不舒適，進而降低室溫設定值，通過降低室溫來改善熱舒適，造成能耗不必要的增加；相對濕度過低也將導致由于與室外的焓差增加使處理室外新風的能耗增加。

（3）室內空氣品質問題。大多數空調依靠空氣通過冷表面對空氣進行降溫除濕，這就導致冷表面成為潮濕表面甚至產生積水，空調停機后這樣的潮濕表面就成為霉菌繁殖的最好場所。

（4）室內末端裝置的問題。為排除足夠的余熱余濕同時又不使送風溫度過低，就要求有較大的循環通風量，這就往往造成室內很大的空氣流動，使居住者產生不適的吹風感。

（5）輸配能耗的問題。為了完成室內環境控制的任務就需要有輸配系統，帶走余熱、余濕、CO₂、氣味等。在中央空調系統中，風機、水泵消耗了40～70%的整個空調系統的電耗。在常規中央空調系統中，多采用全空氣系統的形式。所有的冷量全部用空氣來傳送，導致輸配效率很低。

此外，隨著能源問題的日益嚴重，以低品位熱能作為夏季空調動力成為迫切需要。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠通過能源的梯級利用實現空氣的溫度、濕度獨立處理與控制，以提高能源綜合利用率的多品位冷源逐級冷卻空調系統。

本實用新型技術的技術方案實現方式：一種基于能耗梯級利用的多品位冷源逐級冷卻空調系統，其特征在于：包括多品位冷源系統、輸配系統、新風系統及末端系統；

所述多品位冷源系統包括低溫冷水機組、高溫冷水機組、低溫水系統平衡管以及高溫水系統平衡管，所述低溫冷水機組與高溫冷水機組并聯布置；

所述輸配系統包括低溫冷水輸配泵組和高溫冷水輸配泵組；

所述新風系統包括低溫換熱器、高溫換熱器以及新風機，所述高溫冷水機組制備的高溫冷水在高溫冷水輸配泵組的輸配過程中分為兩路，其中一路與高溫換熱器連接形成循環回路，另一路與末端系統連接，所述低溫冷水機組通過低溫冷水輸配泵組與低溫換熱器連接形成循環回路。