一種可用于數(shù)據(jù)機(jī)房的多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種集成制冷、制備高溫?zé)崴?、制備低溫?zé)崴榷喙δ苡谝惑w的聯(lián)供型空調(diào)機(jī)組，主要由壓縮機(jī)1、高溫?zé)峄厥昭b置2、低溫?zé)峄厥昭b置3、干燥過(guò)濾器4、節(jié)流閥5、蒸發(fā)器6、氣液分離器7、蓄熱水箱8、板式換熱器9、冷卻塔12、熱水循環(huán)泵13、循環(huán)泵14、冷卻水泵15、冷凍水泵16、冷凍水出水口17、冷凍水進(jìn)水口18、低溫?zé)崴鏊?9、低溫?zé)崴M(jìn)水口20、高溫?zé)崴鏊?1以及蓄熱水箱補(bǔ)水口22所組成，它們之間通過(guò)管道連接，利用閥門(mén)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)。本發(fā)明利用高（低）溫?zé)峄厥昭b置，以制冷循環(huán)的廢熱為熱源，通過(guò)熱量回收承擔(dān)用戶熱負(fù)荷；此外，還可實(shí)現(xiàn)“免費(fèi)供冷”；對(duì)于數(shù)據(jù)機(jī)房等需要常年供冷的空調(diào)用戶，具有良好的應(yīng)用適宜性。
【專利說(shuō)明】一種可用于數(shù)據(jù)機(jī)房的多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成制冷、制備高溫?zé)崴?、制備低溫?zé)崴榷喙δ苡谝惑w的聯(lián)供型空調(diào)機(jī)組，利用高(低)溫?zé)峄厥昭b置，以制冷循環(huán)的廢熱為熱源，通過(guò)熱量回收承擔(dān)用戶熱負(fù)荷；此外，本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)冷卻塔“免費(fèi)供冷”。本發(fā)明所提出的一體化空調(diào)機(jī)組可用于常年供冷的空調(diào)用戶，對(duì)于大型數(shù)據(jù)機(jī)房、通信機(jī)房、IDC機(jī)房，具有良好的應(yīng)用適宜性。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代城市的不斷發(fā)展，社會(huì)的電力需求負(fù)荷急劇增長(zhǎng)，能源緊缺的現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展之間的矛盾日益突出，如何緩解該矛盾成為一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。
[0003]隨著社會(huì)信息化水平逐漸提高，大型數(shù)據(jù)中心已滲透到各行各業(yè)，其高能耗問(wèn)題已越來(lái)越被人們所關(guān)注。機(jī)房設(shè)備散熱量很大,散濕量小,負(fù)荷強(qiáng)度高,大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房負(fù)荷強(qiáng)度超過(guò)400W/m2;得熱量中，主要來(lái)自運(yùn)行服務(wù)器所產(chǎn)生的熱量，顯熱比較高，空氣處理過(guò)程接近等濕冷卻的干式降溫過(guò)程。數(shù)據(jù)中心機(jī)房冬季仍需供冷，負(fù)荷率變化不大，屬于典型的全年供冷建筑。特別是，空調(diào)系統(tǒng)冷凝側(cè)向室外環(huán)境排放大量廢熱，造成熱量的嚴(yán)重浪費(fèi)，若能夠?qū)⒋瞬糠值推肺粺崮芗右院侠砝茫欣诰徑狻皽厥倚?yīng)”和“城市熱島效應(yīng)”，符合國(guó)家“節(jié)能減排”和“能源合理梯級(jí)利用”的方針政策。
[0004]目前，數(shù)據(jù)機(jī)房普遍采用機(jī)房空調(diào)實(shí)現(xiàn)降溫除濕，機(jī)房空調(diào)室內(nèi)機(jī)及輔助冷源往往獨(dú)立設(shè)置，占用了機(jī)房?jī)?nèi)有限的空間，同時(shí)也增加了設(shè)備投資成本及工藝的復(fù)雜性。若能夠?qū)⒗渌畽C(jī)組、水泵、閥門(mén)、儀表等裝置集成于一體，組成一體化空調(diào)機(jī)組，可縮小空調(diào)系統(tǒng)體積，最大限度降低安裝工程量；此外，集中制取冷量可明顯提高制冷能效，在冷源側(cè)通過(guò)熱量回收裝置制取熱量，機(jī)組能效可達(dá)10.0，節(jié)能效益顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)當(dāng)前大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)制冷能耗高、廢熱排放量大以及熱泵機(jī)組冬季蒸發(fā)溫度低所導(dǎo)致的制熱能耗高等現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種“多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組”，通過(guò)設(shè)置高(低)溫?zé)峄厥昭b置，最大限度回收制冷循環(huán)產(chǎn)生的廢熱，作為熱用戶的熱源。本發(fā)明將冷水機(jī)組、熱回收裝置、水泵、蓄熱水箱、閥門(mén)、儀表等裝置集成于一體，組成一體化空調(diào)機(jī)組，在縮小空調(diào)系統(tǒng)體積，最大限度降低安裝工程量的同時(shí)，有效降低了設(shè)備投資以及工藝復(fù)雜性，提高了機(jī)組的能效水平。
[0006]本發(fā)明所提出的“多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組”，不局限于數(shù)據(jù)機(jī)房，對(duì)于IDC機(jī)房、通信機(jī)房等需要常年供冷的建筑，也同樣適用。特別是，若將本發(fā)明應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)機(jī)房集中供冷項(xiàng)目中，將會(huì)展現(xiàn)出更大的節(jié)能潛力。
[0007]本發(fā)明所提出的“一體化空調(diào)機(jī)組”可實(shí)現(xiàn)“純制冷”(無(wú)熱回收)、“全熱回收”、“部分熱回收”以及“免費(fèi)供冷”等多種運(yùn)行模式，在全熱回收模式中，制冷循環(huán)的廢熱被回收后全部用于承擔(dān)用戶的熱負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了熱量的高效梯級(jí)利用，機(jī)組能效可達(dá)到10.0，大大降低了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外，本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)冷卻塔“免費(fèi)供冷”， 在室外濕球溫度較低時(shí)，無(wú)需開(kāi)啟壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)“零能耗供冷”。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖1多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖
[0009]附圖2夏季工況系統(tǒng)原理圖
[0010]附圖3冬季工況系統(tǒng)原理圖
[0011]附圖4 “免費(fèi)供冷”原理圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖1?附圖4對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]附圖1為本發(fā)明空調(diào)機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由壓縮機(jī)1、高溫?zé)峄厥昭b置2、低溫?zé)峄厥昭b置3、干燥過(guò)濾器4、節(jié)流閥5、蒸發(fā)器6、氣液分離器7、蓄熱水箱8、板式換熱器9、冷卻塔12、熱水循環(huán)泵13、循環(huán)泵14、冷卻水泵15、冷凍水泵16、冷凍水出水口 17、冷凍水進(jìn)水口 18、低溫?zé)崴鏊?19、低溫?zé)崴M(jìn)水口 20、高溫?zé)崴鏊?21以及蓄熱水箱補(bǔ)水口 22所組成，它們之間通過(guò)管道連接，利用閥門(mén)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)。
[0014]附圖2為夏季工況系統(tǒng)原理圖，主要由“純制冷”、“制冷+制高溫?zé)崴币约啊爸评?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱”三種運(yùn)行模式所組成。
[0015](I)無(wú)熱回收(純制冷模式)
[0016]當(dāng)保溫水箱的溫度和水位達(dá)到用戶設(shè)定參數(shù)時(shí)，不再對(duì)蓄熱水箱8繼續(xù)加熱，高溫?zé)峄厥昭b置2和水泵13停止工作。該運(yùn)行模式下，水泵14和水泵16開(kāi)啟，閥門(mén)2，3,8,9, 12，13，14，15開(kāi)啟，閥門(mén)1,4, 5，6，7關(guān)閉，低溫?zé)峄厥昭b置3相當(dāng)于機(jī)組的冷凝器，冷卻水在冷卻塔12的作用下實(shí)現(xiàn)冷卻。
[0017]制冷劑流程:低壓氣態(tài)制冷劑在壓縮機(jī)I中被壓縮為高溫高壓液體，高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)閥門(mén)3、閥門(mén)2流入低溫?zé)峄厥昭b置3，放熱冷凝為低溫高壓液態(tài)制冷劑，隨后流入干燥過(guò)濾器4 (過(guò)濾雜質(zhì)及水滴以防節(jié)流過(guò)程出現(xiàn)“冰堵”)，經(jīng)過(guò)節(jié)流閥5降溫降壓后的低溫低壓液態(tài)制冷劑流入蒸發(fā)器6，吸熱蒸發(fā)成為低溫低壓氣態(tài)制冷劑，流經(jīng)氣液分離器7 (分離低壓蒸汽中的液滴，防止壓縮機(jī)出現(xiàn)“濕壓縮”)后返回壓縮機(jī)1，完成制冷循環(huán)。
[0018]冷凍水流程:冷凍水用戶10的冷凍水回水在循環(huán)泵16的作用下，流經(jīng)閥門(mén)8，進(jìn)入蒸發(fā)器6降溫后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)9和三通閥20，流回冷凍水用戶10。運(yùn)行期間，可根據(jù)冷凍水用戶10的冷負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)三通閥20的開(kāi)度從而間接控制用戶10的供水溫度，保證冷凍水用戶的冷量需求。
[0019]冷卻水流程:流出低溫?zé)峄厥昭b置3的高溫冷卻水，流經(jīng)閥門(mén)12、閥門(mén)13，在冷卻塔12中被冷卻，降溫后的冷卻水經(jīng)過(guò)閥門(mén)14、閥門(mén)15，在循環(huán)泵14的作用下，完成循環(huán)，流回低溫?zé)峄厥昭b置3。
[0020](2)全熱回收(制冷+制高溫?zé)崴Ｊ?
[0021]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值且高溫高壓液態(tài)制冷劑可被高溫?zé)峄厥昭b置2完全冷卻至設(shè)定參數(shù)值時(shí)，機(jī)組僅對(duì)蓄熱水箱8中的水進(jìn)行加熱，高溫?zé)峄厥昭b置2正常工作；該運(yùn)行模式下，水泵13和水泵16開(kāi)啟，水泵14和冷卻塔12停止工作，閥門(mén)
1,4,5,6, 7，8，9 開(kāi)啟，閥門(mén) 2，3，12，13，14，15 關(guān)閉。[0022]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻至設(shè)定參數(shù)值，制冷劑可不經(jīng)過(guò)低溫?zé)峄厥昭b置3，通過(guò)旁通閥門(mén)4直接流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0023]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0024]高溫?zé)崴鞒?蓄熱水箱8中的熱水在熱水循環(huán)泵13的作用下，流經(jīng)閥門(mén)6，進(jìn)入高溫?zé)峄厥昭b置2，吸收制冷循環(huán)的廢熱后經(jīng)過(guò)閥門(mén)5流回蓄熱水箱8。
[0025](3)部分熱回收(制冷+制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式)
[0026]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值，且制冷劑未能被高溫?zé)峄厥昭b置2完全冷卻至設(shè)定參數(shù)值時(shí)，制冷劑需經(jīng)過(guò)高溫?zé)峄厥昭b置2與蓄熱水箱回水換熱后，再進(jìn)入低溫?zé)峄厥掌?被二次冷卻。該運(yùn)行模式下，開(kāi)啟冷卻塔12、水泵13、水泵14和水泵16，閥門(mén) 1,2, 5,6, 7,8,9, 12，13，14，15 開(kāi)啟，閥門(mén) 3，4 關(guān)閉。
[0027]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻后，經(jīng)過(guò)低溫?zé)峄厥昭b置3進(jìn)行二次冷卻，之后再流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0028]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0029]高溫?zé)崴鞒?與“制冷+制高溫?zé)崴Ｊ健钡牧鞒滔嗤?br> [0030]冷卻水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0031]附圖3為冬季工況系統(tǒng)原理圖，主要由“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制高溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制低溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”所組成(共6種)。
[0032](I)全熱回收(制冷+制低溫?zé)崴?制高溫?zé)崴Ｊ?
[0033]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值，且低溫?zé)崴脩舸嬖诠嵝枨髸r(shí)，高溫?zé)峄厥昭b置2和低溫?zé)峄厥昭b置3同時(shí)工作，作為制冷循環(huán)的冷凝側(cè)，分別制取高溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴?。該運(yùn)行模式下，水泵13、水泵14和水泵16同時(shí)工作，冷卻塔12不運(yùn)行；閥門(mén) 1,2, 5,6, 7,8,9, 12，15，16，17 開(kāi)啟，閥門(mén) 3,4, 13，14 關(guān)閉。
[0034]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻后，經(jīng)過(guò)低溫?zé)峄厥昭b置3進(jìn)行二次冷卻，之后再流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0035]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0036]高溫?zé)崴鞒?蓄熱水箱8中的熱水在熱水循環(huán)泵13的作用下，流經(jīng)閥門(mén)6，進(jìn)入高溫?zé)峄厥昭b置2，吸收制冷循環(huán)的廢熱后經(jīng)過(guò)閥門(mén)5流回蓄熱水箱8。
[0037]低溫?zé)崴鞒?低溫?zé)崴脩?1的熱水回水在循環(huán)泵14的作用下，流經(jīng)閥門(mén)17和閥門(mén)15，進(jìn)入低溫?zé)峄厥昭b置3吸熱后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)12和閥門(mén)16，流回低溫?zé)崴脩?1。
[0038](2)全熱回收(制冷+制高溫?zé)崴Ｊ?
[0039]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值，低溫?zé)崴脩?1無(wú)供熱需求，且高溫?zé)峄厥昭b置2的制冷劑出口溫度達(dá)到設(shè)計(jì)工況時(shí)，僅將高溫?zé)峄厥昭b置2作為制冷循環(huán)的冷凝側(cè)即可，制冷循環(huán)產(chǎn)生的廢熱全部在高溫?zé)峄厥昭b置2中被回收。該運(yùn)行模式下，水泵13和水泵16同時(shí)工作，冷卻塔12不運(yùn)行；閥門(mén)1，4，5,6, 7，8，9開(kāi)啟，閥門(mén)
3,4,12，13，14，15，16，17 關(guān)閉。
[0040]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻后，通過(guò)閥門(mén)4直接流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0041]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0042]高溫?zé)崴鞒?蓄熱水箱8中的熱水在熱水循環(huán)泵13的作用下，流經(jīng)閥門(mén)6，進(jìn)入高溫?zé)峄厥昭b置2，吸收制冷循環(huán)的廢熱后經(jīng)過(guò)閥門(mén)5流回蓄熱水箱8。
[0043](3)全熱回收(制冷+制低溫?zé)崴Ｊ?
[0044]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位已達(dá)到用戶設(shè)定值，低溫?zé)崴脩?1存在供熱需求，且低溫?zé)崴脩?1的熱負(fù)荷需求超過(guò)制冷劑在高溫?zé)峄厥昭b置2的放熱能力時(shí)，僅將低溫?zé)崴脩?1作為制冷循環(huán)的冷凝側(cè)即可，冷卻塔12不運(yùn)行，制冷循環(huán)產(chǎn)生的廢熱全部用于承擔(dān)低溫?zé)崴脩?1的熱負(fù)荷。該運(yùn)行模式下，水泵14和水泵16同時(shí)工作，冷卻塔12不運(yùn)行；閥門(mén) 2，3,8,9, 12，15，16，17 開(kāi)啟，閥門(mén) 1,4, 5,6, 7，13，14 關(guān)閉。
[0045]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)閥門(mén)3、閥門(mén)2進(jìn)入低溫?zé)峄厥昭b置3被冷卻，之后流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0046]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0047]低溫?zé)崴鞒?低溫?zé)崴脩?1的熱水回水在循環(huán)泵14的作用下，流經(jīng)閥門(mén)17和閥門(mén)15，進(jìn)入低溫?zé)峄厥昭b置3吸熱后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)12和閥門(mén)16，流回低溫?zé)崴脩?1。
[0048](4)部分熱回收(制冷+制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式)
[0049]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值且低溫?zé)崴脩?1無(wú)供熱需求時(shí)，若高溫?zé)峄厥昭b置2的制冷劑出口溫度未達(dá)到設(shè)計(jì)工況，則高溫?zé)峄厥昭b置2和低溫?zé)峄厥昭b置3同時(shí)工作。該運(yùn)行模式下，水泵13、水泵14和水泵16均開(kāi)啟；閥門(mén)1,2, 5,6, 7,8,9, 12，13，14，15 開(kāi)啟，閥門(mén) 3,4, 16，17 關(guān)閉。
[0050]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻后，流經(jīng)低溫?zé)峄厥昭b置3進(jìn)行二次冷卻，之后流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0051]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0052]高溫?zé)崴鞒?蓄熱水箱8中的熱水在熱水循環(huán)泵13的作用下，流經(jīng)閥門(mén)6，進(jìn)入高溫?zé)峄厥昭b置2，吸收制冷循環(huán)的廢熱后經(jīng)過(guò)閥門(mén)5流回蓄熱水箱8。
[0053]冷卻水流程:流出低溫?zé)峄厥昭b置3的高溫冷卻水，流經(jīng)閥門(mén)12、閥門(mén)13，在冷卻塔12中被冷卻，降溫后的冷卻水經(jīng)過(guò)閥門(mén)14、閥門(mén)15，在冷卻水循環(huán)泵14的作用下，完成循環(huán)，流回低溫?zé)峄厥昭b置3。
[0054](5)部分熱回收(制冷+制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式)
[0055]當(dāng)保溫水箱的溫度和水位已達(dá)到用戶設(shè)定值且低溫?zé)崴脩?1有供熱需求時(shí)，高溫?zé)峄厥昭b置2不工作，低溫?zé)峄厥昭b置3工作，若低溫?zé)峄厥昭b置3的制冷劑出口溫度未達(dá)到設(shè)計(jì)工況，需要開(kāi)啟冷卻塔12進(jìn)一步降低冷凝溫度。該運(yùn)行模式下，水泵14和水泵16開(kāi)啟，水泵13關(guān)閉；閥門(mén)2，3,8,9, 12，13，14，15，16，17開(kāi)啟，閥門(mén)1,4, 5，6，7關(guān)閉。
[0056]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)閥門(mén)3旁通流入低溫?zé)峄厥昭b置3進(jìn)行冷卻，之后再流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0057]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0058]低溫?zé)崴鞒?低溫?zé)崴脩?1的熱水回水在循環(huán)泵14的作用下，流經(jīng)閥門(mén)17和閥門(mén)15，進(jìn)入低溫?zé)峄厥昭b置3吸熱后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)12和閥門(mén)16，流回低溫?zé)崴脩?1。
[0059]冷卻水流程:流出低溫?zé)峄厥昭b置3的高溫冷卻水，流經(jīng)閥門(mén)12、三通閥21和閥門(mén)13，在冷卻塔12中被冷卻，降溫后的冷卻水經(jīng)過(guò)閥門(mén)14、閥門(mén)15，在冷卻水循環(huán)泵14的作用下，完成循環(huán)，流回低溫?zé)峄厥昭b置3。通過(guò)調(diào)節(jié)三通閥21的開(kāi)度，控制低溫?zé)崴脩?1供水溫度和機(jī)組冷凝溫度，保證低溫?zé)崴脩舻墓┡枨蠛蜋C(jī)組安全高效運(yùn)行。
[0060](6)部分熱回收(制冷+制低溫?zé)崴?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式)
[0061]當(dāng)保溫水箱的溫度或水位未達(dá)到用戶設(shè)定值且低溫?zé)崴脩?1有供熱需求時(shí)，高溫?zé)峄厥昭b置2和低溫?zé)峄厥昭b置3同時(shí)工作，若低溫?zé)峄厥昭b置3的制冷劑出口溫度未達(dá)到設(shè)計(jì)工況，需要開(kāi)啟冷卻塔12進(jìn)一步降低冷凝溫度。該運(yùn)行模式下，水泵13、水泵14、水泵16和冷卻塔12均處于運(yùn)行狀態(tài)，閥門(mén)I, 2，5，6，7，8，9，12，13，14，15，16，17開(kāi)啟，閥門(mén)3，4關(guān)閉。
[0062]制冷劑流程:高溫高壓液態(tài)制冷劑被高溫?zé)峄厥昭b置2冷卻后，經(jīng)過(guò)低溫?zé)峄厥昭b置3進(jìn)行二次冷卻，之后再流入干燥過(guò)濾器4，其余流程與“純制冷模式”相同。
[0063]冷凍水流程:與“純制冷模式”的流程相同。
[0064]高溫?zé)崴鞒?蓄熱水箱8中的熱水在熱水循環(huán)泵13的作用下，流經(jīng)閥門(mén)6，進(jìn)入高溫?zé)峄厥昭b置2，吸收制冷循環(huán)的廢熱后經(jīng)過(guò)閥門(mén)5流回蓄熱水箱8。
[0065]低溫?zé)崴鞒?低溫?zé)崴脩?1的熱水回水在循環(huán)泵14的作用下，流經(jīng)閥門(mén)17和閥門(mén)15，進(jìn)入低溫?zé)峄厥昭b置3吸熱后，經(jīng)過(guò)閥門(mén)12和閥門(mén)16，流回低溫?zé)崴脩?1。
[0066]冷卻水流程:流出低溫?zé)峄厥昭b置3的高溫冷卻水，流經(jīng)閥門(mén)12、三通閥21和閥門(mén)13，在冷卻塔12中被冷卻，降溫后的冷卻水經(jīng)過(guò)閥門(mén)14、閥門(mén)15，在冷卻水循環(huán)泵14的作用下，完成循環(huán)，流回低溫?zé)峄厥昭b置3。通過(guò)調(diào)節(jié)三通閥21的開(kāi)度，控制低溫?zé)崴脩?1供水溫度和機(jī)組冷凝溫度，保證低溫?zé)崴脩舻墓┡枨蠛蜋C(jī)組安全高效運(yùn)行。
[0067]附圖4為冷卻塔“免費(fèi)供冷”原理圖，當(dāng)室外濕球溫度較低時(shí)，本發(fā)明以經(jīng)過(guò)冷卻塔降溫后的低溫冷卻水作為冷凍水用戶10的冷源，該運(yùn)行模式下，系統(tǒng)無(wú)需開(kāi)啟壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)零能耗“免費(fèi)供冷”。
[0068]冷凍水流程:冷凍水用戶10的冷凍水回水在水泵16的作用下，流經(jīng)閥門(mén)10進(jìn)入板式換熱器9，與經(jīng)冷卻塔散熱后的低溫冷卻水換熱，降溫后經(jīng)過(guò)閥門(mén)11、三通閥20流回冷凍水用戶10。運(yùn)行期間，可根據(jù)冷凍水用戶冷負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)三通閥20的開(kāi)度從而間接控制用戶10的供水溫度，保證冷凍水用戶的冷量需求。
[0069]冷卻水流程:板式換熱器9的高溫冷卻水流經(jīng)閥門(mén)18，進(jìn)入冷卻塔被冷卻降溫，在循環(huán)泵15的作用下，經(jīng)過(guò)閥門(mén)14和閥門(mén)19，流回板式換熱器9，作為“免費(fèi)供冷”的冷源。
[0070]本發(fā)明中機(jī)組的配置可根據(jù)用戶實(shí)際采用的冷卻塔配置情況進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)冷卻塔12采用開(kāi)式冷卻塔時(shí)，需要配置板式換熱器9，通過(guò)間接換熱，實(shí)現(xiàn)“免費(fèi)供冷”;若冷卻塔12采用閉式冷卻塔，則無(wú)需配置板式換熱器9，將低溫冷卻水直接輸送至冷凍水用戶10，即可滿足用戶10的供冷需求。
[0071]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)
[0072](I)本發(fā)明采用熱回收技術(shù)，通過(guò)設(shè)置高(低)溫?zé)峄厥昭b置，實(shí)現(xiàn)廢熱的梯級(jí)回收利用，有效提升制冷機(jī)組的能效水平；特別是，若制冷循環(huán)的廢熱全部被回收并加以利用，機(jī)組的能效可達(dá)到10.0以上，節(jié)能效果顯著。
[0073](2)夏季，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)“純制冷模式”、“制冷+制高溫?zé)崴Ｊ健币约啊爸评?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”，高溫高壓液態(tài)制冷劑在高溫?zé)峄厥昭b置中被冷卻，熱量被回收后作為高溫?zé)崴臒嵩?；本發(fā)明中所提出的“高溫?zé)崴脩簟保梢詾樯顭崴脩?、工業(yè)熱水用戶等多種形式。
[0074](3)冬季，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴Ｊ健薄ⅰ爸评?制高溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制低溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”;本發(fā)明中所提出的“低溫?zé)崴脩簟保梢允嵌究照{(diào)供暖用戶，也可以是具有低品位熱能需求的其他類型用戶。
[0075](4)當(dāng)室外濕球溫度較低時(shí)，本發(fā)明以經(jīng)過(guò)冷卻塔降溫后的低溫冷卻水作為冷源，系統(tǒng)無(wú)需開(kāi)啟壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)零能耗“免費(fèi)供冷”。
[0076](5)本發(fā)明將冷水機(jī)組、熱回收裝置、冷卻塔、水泵、蓄熱水箱、閥門(mén)、儀表等裝置集成于一體，組成一體化空調(diào)機(jī)組，在縮小空調(diào)系統(tǒng)體積，最大限度降低安裝工程量的同時(shí)，有效降低了設(shè)備投資以及工藝復(fù)雜性，提高了機(jī)組的能效水平。
[0077](6)本發(fā)明所提出的“多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組”，不局限于數(shù)據(jù)機(jī)房，對(duì)于IDC機(jī)房、通信機(jī)房等需要常年供冷的建筑，也同樣適用。特別是，若將本發(fā)明應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)機(jī)房集中供冷項(xiàng)目中，將會(huì)展現(xiàn)出更大的節(jié)能潛力。
[0078](7)將本發(fā)明所提出的“一體化空調(diào)機(jī)組”作為數(shù)據(jù)機(jī)房的集中冷源，末端冷凍水用戶可以是組合式空調(diào)機(jī)組、水冷式精密空調(diào)機(jī)等多種形式；通過(guò)廢熱的集中回收與梯級(jí)利用，節(jié)能潛力巨大，經(jīng)濟(jì)效益明顯，有利于緩解“溫室效應(yīng)”和“城市熱島效應(yīng)”，符合國(guó)家“節(jié)能減排”和“能源合理梯級(jí)利用”的方針政策。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明公開(kāi)一種集成制冷、制備高溫?zé)崴?、制備低溫?zé)崴榷喙δ苡谝惑w的聯(lián)供型空調(diào)機(jī)組，主要由壓縮機(jī)1、高溫?zé)峄厥昭b置2、低溫?zé)峄厥昭b置3、干燥過(guò)濾器4、節(jié)流閥5、蒸發(fā)器6、氣液分離器7、蓄熱水箱8、板式換熱器9、冷卻塔12、熱水循環(huán)泵13、循環(huán)泵14、冷卻水泵15、冷凍水泵16、冷凍水出水口 17、冷凍水進(jìn)水口 18、低溫?zé)崴鏊?19、低溫?zé)崴M(jìn)水口 20、高溫?zé)崴鏊?21以及蓄熱水箱補(bǔ)水口 22所組成，它們之間通過(guò)管道連接，利用閥門(mén)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)。
2.本發(fā)明具有以下特征: (1)本發(fā)明將冷水機(jī)組、高(低)溫?zé)峄厥昭b置、冷卻塔、水泵、蓄熱水箱、板式換熱器、閥門(mén)、儀表等裝置集成于一體，組成一體化空調(diào)機(jī)組，在縮小空調(diào)系統(tǒng)體積，最大限度降低安裝工程量的同時(shí)，有效降低了設(shè)備投資以及工藝復(fù)雜性，提高了機(jī)組的能效水平。為方便用戶對(duì)運(yùn)行模式進(jìn)行切換，一體化空調(diào)機(jī)組內(nèi)所設(shè)置的閥門(mén)均應(yīng)采用電動(dòng)閥門(mén)。 (2)一體化空調(diào)機(jī)組內(nèi)各設(shè)備部件之間通過(guò)管道連接，宜采用傳熱性能良好的銅管；考慮到冬季冷卻塔仍需運(yùn)行，為了防止出現(xiàn)凍結(jié)，冬季冷卻塔的冷卻液應(yīng)采用防凍液。 (3)夏季，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)“純制冷模式”、“制冷+制高溫?zé)崴Ｊ健币约啊爸评?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”，高溫高壓液態(tài)制冷劑在高溫?zé)峄厥昭b置中被冷卻，熱量被回收后作為高溫?zé)崴臒嵩?；本發(fā)明中所提出的“高溫?zé)崴脩簟?，可以為生活熱水用戶、工業(yè)熱水用戶等多種形式。 (4)冬季，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制高溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制低溫?zé)崴Ｊ健?、“制?制高溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”、“制冷+制高溫?zé)崴?制低溫?zé)崴?冷卻塔散熱模式”;本發(fā)明中所提出的“低溫?zé)崴脩簟保梢允嵌究照{(diào)供暖用戶，也可以是具有低品位熱能需求的其他類型用戶。 (5)當(dāng)室外濕球溫度較低時(shí)，本發(fā)明以經(jīng)過(guò)冷卻塔降溫后的低溫冷卻水作為冷源，系統(tǒng)無(wú)需開(kāi)啟壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)零能耗“免費(fèi)供冷”。 (6)將本發(fā)明所提出的“一體化空調(diào)機(jī)組”作為數(shù)據(jù)機(jī)房的集中冷源，末端冷凍水用戶可以是組合式空調(diào)機(jī)組、水冷式精密空調(diào)機(jī)等多種形式；本發(fā)明所提出的“多功能聯(lián)供型一體化空調(diào)機(jī)組”，不局限于數(shù)據(jù)機(jī)房，對(duì)于IDC機(jī)房、通信機(jī)房等需要常年供冷的建筑，也同樣適用。特別是，若將本發(fā)明應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)數(shù)據(jù)機(jī)房集中供冷項(xiàng)目中，將會(huì)展現(xiàn)出更大的節(jié)能潛力。 (7)本發(fā)明中機(jī)組的配置可根據(jù)用戶實(shí)際采用的冷卻塔配置情況進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)冷卻塔12采用開(kāi)式冷卻塔時(shí)，需要配置板式換熱器9，通過(guò)間接換熱，實(shí)現(xiàn)“免費(fèi)供冷”;若冷卻塔12采用閉式冷卻塔，則無(wú)需配置板式換熱器9，將低溫冷卻水直接輸送至冷凍水用戶10，即可滿足用戶10的供冷需求。根據(jù)冷卻塔形式及冷卻液種類，確定板式換熱器9的材質(zhì)(若采用防凍液，則應(yīng)選擇防腐材質(zhì))。
【文檔編號(hào)】F24F13/30GK103940145SQ201410154828
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】盧軍, 楊柳, 張少良 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)