[發明專利]一種利用自然能源的供水空調系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210907697.5
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115031319A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 呂彥力;袁培;陳穎;孫紅闖;丁雪琳;王琳賀;劉皓文;連椏弘
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/64;F24F11/84;F24F11/85;F24F13/30;F24F110/12
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

本發明公開了一種利用自然能源的供水空調系統及控制方法，包括機械制冷制熱系統、相變儲能系統、熱水供應系統、智能控制系統，機械制冷制熱系統包括循環連接的壓縮機、室外機組、熱力膨脹閥、室內機組、四通電磁換向閥，相變儲能系統包括與相變儲能箱進行熱交換的室外換熱器，相變儲能箱與室外機組并聯在機械制冷制熱系統的循環管路上，熱水供應系統通過管殼式換熱器與機械制冷制熱系統的制冷劑進行循環熱交換，智能控制系統與機械制冷制熱系統、相變儲能系統、熱水供應系統相連。本發明實現了空調運行能耗的極大降低，節省用電成本，提高了能源的利用率和用戶的舒適感，同時提供了溫度可調的生活用水。

技術領域

本發明涉及空調設備技術領域，特別是指一種利用自然能源的供水空調系統及控制方法。

背景技術

隨著當前科技的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，人們對空調自動化和舒適性的要求也在不斷提升?，F有空調設備技術在長時間機械制冷和制熱過程中會耗費大量的能源，且不能利用天然的工質，能效、適用性和實用性較低；空調機組在長時間工作過程中，不僅工質的制冷效率會極大的降低，而且大量的熱能散失到空氣中，能源不能得到充分化和合理化利用。因此，空調系統需要向更環保、更節能的方向發展。從舒適性、節能性和環保性等多方面考慮，采用自然冷源進行制冷的方式是目前空調系統發展的最佳選擇，既符合目前世界發展的形勢，又能夠實現自然冷源充分利用和規?；谩?/p>

申請公布日為2013.02.06、申請公布號為CN102914003A的發明專利申請公開了一種相變蓄能與自然、人工冷源聯合運行的機房空調系統，包括相變蓄能裝置、室外空氣冷卻裝置、空調冷水機組、室內風機盤管、循環水管和智能專家控制系統，智能專家控制系統根據機房設定溫度和室外環境溫度控制室內風機盤管與自然、人工冷源設備和相變蓄能裝置分時相互聯合運行，能夠有效利用自然冷源。

相對于傳統空調設備，上述發明專利申請技術方案的機房空調系統，雖然在特定的條件下具備一定的技術效果。但是存在以下技術問題：（1）空調冷水機組只能用于制冷，在空調冷水機組的制冷、制熱循環中只能利用獲得的制冷量，產生的熱量又再次釋放到周邊環境中，系統能效低；（2）利用空調冷水機組向室內風機輸送冷量，增加了中間熱交換環節，需要將空調機組制得的冷量與循環水先進行熱交換，然后循環水又需要與風機進行二次熱交換，能源的利用率較低；（3）除空調冷水機組外，還需要配備室外空氣冷卻裝置，室外溫度低于室內溫度時，室外空氣冷卻裝置單獨工作，只能滿足高溫機房的降溫需求，在普通住宅或辦公樓中無應用需求。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種利用自然能源的供水空調系統及控制方法，解決了利用自然冷源、相變蓄能及機械冷源的空調系統能效低且適用范圍小的技術問題。

本申請的技術方案為：

一種利用自然能源的供水空調系統，包括機械制冷制熱系統、相變儲能系統、熱水供應系統、智能控制系統，所述機械制冷制熱系統包括循環連接的壓縮機、室外機組、熱力膨脹閥、室內機組、四通電磁換向閥，所述相變儲能系統包括與相變儲能箱進行熱交換的室外換熱器，所述相變儲能箱與室外機組并聯在機械制冷制熱系統的循環管路上，所述熱水供應系統通過管殼式換熱器與機械制冷制熱系統的制冷劑進行循環熱交換，所述智能控制系統與機械制冷制熱系統、相變儲能系統、熱水供應系統相連。

進一步地，所述管殼式換熱器的制冷劑入口管道連接在壓縮機與四通電磁換向閥之間的制冷劑管路上，所述管殼式換熱器的制冷劑出口管道包括并聯設置的第一制冷劑出口管道和第二制冷劑出口管道，第一制冷劑出口管道連接在室內機組與四通電磁換向閥之間的制冷劑管路上，第二制冷劑出口管道連接在熱力膨脹閥與室外機組之間的制冷劑管路上。

進一步地，所述第一制冷劑出口管道上設置有第一電磁閥，所述第二制冷劑出口管道上設置有第二電磁閥，所述智能控制系統與第一電磁閥和第二電磁閥相連。