本實(shí)用新型涉及一種用于空氣調(diào)節(jié)的熱能利用系統(tǒng)，尤其涉及一種帶源的環(huán)路，且環(huán)路上連接有空氣處理末端的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及利用此系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前主流空調(diào)系統(tǒng)主要有兩種形式，其一為，VRV系統(tǒng)，以大金為典型代表；另一種為基于冷水機(jī)組的集中空調(diào)系統(tǒng)，以開利等公司為代表。

這兩種主要系統(tǒng)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，但是兩者均存在一些固有的缺陷。

以VRV為例，其最大的優(yōu)點(diǎn)是在建筑使用率變化較大的情況下，如寫字樓等，可以方便適應(yīng)負(fù)荷的變化實(shí)現(xiàn)節(jié)能,即可以靈活開啟建筑使用部分的空氣調(diào)節(jié)，而關(guān)閉未使用建筑的空氣調(diào)節(jié)功能。而其缺陷也是明顯的，如控制調(diào)節(jié)復(fù)雜，系統(tǒng)容量有限，制冷劑的溫度調(diào)節(jié)困難，各個(gè)空氣處理末端很難滿足空氣精確調(diào)節(jié)的要求，氟里昂使用量大，安裝要求高，系統(tǒng)成本高等。

傳統(tǒng)的基于冷水機(jī)組的集中空調(diào)系統(tǒng)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)容量大，制冷機(jī)的COP高(但水泵，冷卻塔能耗大)，可以滿足空氣精確調(diào)節(jié)的要求。但其致命的缺點(diǎn)包括系統(tǒng)復(fù)雜，需要配套的機(jī)房和冷卻水系統(tǒng)，對(duì)于建筑使用率變化較大的情況，有大馬拖小車的現(xiàn)象等；同時(shí)需要專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)人員等。

鑒于上述情況，需要開發(fā)一種系統(tǒng)簡單、控制簡化、靈活適應(yīng)各種建筑和使用場合，既高效節(jié)能，又具有高舒適性和空氣精確調(diào)節(jié)功能，同時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安裝維護(hù)簡單的新型空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種高效、舒適、環(huán)保、節(jié)能、靈活、簡單，經(jīng)濟(jì)的熱能利用系統(tǒng)，可以替代目前主流的各種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種用于空氣調(diào)節(jié)的熱能利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括有源流體回路、多個(gè)第一換熱器和多個(gè)第二換熱器，所述有源流體回路上具有一個(gè)或多個(gè)第一節(jié)點(diǎn)，所述第一換熱器安裝在第一節(jié)點(diǎn)處，第一換熱器與第二換熱器相連，其中第一換熱器的第一通道與所述有源流體回路相連，第二通道與所述第二換熱器的第一通道相連，待處理空氣與所述第二換熱器的第二通道相連。

進(jìn)一步地，每個(gè)第一換熱器與一個(gè)對(duì)應(yīng)的第二換熱器相連。

進(jìn)一步地，第一換熱器和第二換熱器之間有多組連接。

進(jìn)一步地，第一換熱器具有多個(gè)第二通道，第二換熱器具有多個(gè)第一通道，第一換熱器的多個(gè)第二通道和第二換熱器的多個(gè)第一通道通過管道串聯(lián)成回路，且所述第二通道與第一通道交替排布。

進(jìn)一步地，第一換熱器和第二換熱器通過多根換熱管相連，所述換熱管為熱管、或內(nèi)含換熱介質(zhì)的密封管。

進(jìn)一步地，多個(gè)第一換熱器和多個(gè)第二換熱器連接成一個(gè)回路，且所述第一換熱器和所述第二換熱器交替排布。

進(jìn)一步地，所述有源流體回路上具有壓縮機(jī)、節(jié)流裝置和冷凝器。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)包含多個(gè)有源流體回路，多個(gè)有源流體回路共用一個(gè)源。

進(jìn)一步地，所述有源流體回路上還具有一個(gè)或多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)，第二節(jié)點(diǎn)處設(shè)置有換熱器。

本實(shí)用新型的有益效果在于：在克服上述系統(tǒng)缺點(diǎn)的同時(shí)，保留其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具備其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如基本不需要對(duì)系統(tǒng)的控制，各個(gè)末端可獨(dú)立精確調(diào)節(jié)而沒有相互的影響。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的基本原理圖；

圖2為以熱泵為源系統(tǒng)圖；

圖3為環(huán)路與處理末端有多組連結(jié)的系統(tǒng)圖；

圖4為多個(gè)末端相通的系統(tǒng)圖；

圖5為含有多個(gè)環(huán)路的系統(tǒng)圖；

圖6為處理末端與環(huán)路連接方式一；

圖7為處理末端與環(huán)路連接方式二；

圖8為圖7的具體形式之一；

圖9為圖7的另一種具體形式。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種用于空氣調(diào)節(jié)的熱能利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有源流體回路(有源的流體回路)，所述有源流體回路上具有一個(gè)或多個(gè)可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制的第一節(jié)點(diǎn)，有源流體回路的流體A在第一節(jié)點(diǎn)處通過流體B與待處理空氣或其他物質(zhì)(水等)進(jìn)行熱量交換。通過該系統(tǒng)，基本不需要對(duì)系統(tǒng)的控制，各個(gè)第一節(jié)點(diǎn)獨(dú)立控制。

第一節(jié)點(diǎn)處的熱量交換通過第一換熱器和第二換熱器實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，空調(diào)系統(tǒng)含有源流體回路10(A流體回路)，A流體回路也可為多個(gè)，如圖5所示，回路中含源，回路上的第一節(jié)點(diǎn)處嵌入第一換熱器(A流體/B流體換熱器14)，A流體位于該第一換熱器的第一通道中，第二該換熱器的第二通道(含B流體)與第二換熱器(B流體/空氣換熱器)的第一通道相連，B流體/空氣換熱器的第二通道為待處理空氣；B流體從A流體獲取熱源或冷源后，與待處理空氣進(jìn)行再換熱。B流體/空氣換熱器可以有不同形式，對(duì)應(yīng)不同的空氣處理末端，如對(duì)應(yīng)空調(diào)箱AC 22，對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)盤管FC 24，對(duì)應(yīng)輻射板RP 23等。

需要說明的是，圖中顯示的是一個(gè)第一換熱器與一個(gè)第二換熱器相連，事實(shí)上，一個(gè)第一換熱器也可以與多個(gè)第二換熱器相連。

圖中的源可為熱源、冷源或冷熱源，如鍋爐、冷水機(jī)組或熱泵等，對(duì)應(yīng)的A流體可為蒸汽，冷水或者制冷劑，如氟里昂，源的種類不同，可以實(shí)現(xiàn)不同的空氣能量調(diào)節(jié)功能，熱源制熱，冷源制冷，冷熱源兩只都可以。

圖中，A流體/B流體換熱器14的第二通道與B流體/空氣換熱器第一通道通過管道20相連，流體B依靠泵21來驅(qū)動(dòng)。也可以是其他連接方式，如只有一個(gè)連接管，也可以不依靠泵來驅(qū)動(dòng)。

需要說明的是，A流體、B流體是不混合的，只通過換熱器14換熱，A流體只是在環(huán)路10中流動(dòng)，不進(jìn)入到B流體/空氣換熱器，同時(shí)，環(huán)路10上流動(dòng)的A流體，并不是一定需要其全流量通過所有換熱器14，可以采用旁路使得部分A流體通過換熱器14，圖中未表示旁路。此外，換熱器14中也可以設(shè)置旁路，使得部分流體流過。

由于A流體、B流體不混合，當(dāng)各個(gè)B流體/空氣換熱器中的B流體不連通時(shí)，各個(gè)B流體/空氣換熱器中的B流體的流量及其溫度均可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，而不會(huì)像常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)一樣，不同空氣處理末端的流量和溫度在調(diào)節(jié)過程會(huì)產(chǎn)生相互的干擾，這是本系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)相比的獨(dú)特優(yōu)勢。

另外一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢是，與環(huán)路相連的B流體/空氣換熱器可以是其他形式的B流體換熱器，其對(duì)應(yīng)的也可以不是空氣處理末端，如可以是B流體/水換熱器，對(duì)應(yīng)的是熱水加熱器，還可以加熱板，用于衛(wèi)生間的毛巾的干燥，也可以是加熱器用于衣物的干燥，甚至可以是冷卻墊、或者冷卻板置于床上或者椅子上等。

由于A流體、B流體不混合，與環(huán)路相連的B流體換熱器可以是即插即用的形式，而不會(huì)干擾環(huán)路系統(tǒng)，這樣使得從環(huán)路獲得熱量、獲取冷量都非常靈活方便，通過B流體換熱器實(shí)現(xiàn)的相關(guān)功能及其能力也非常容易進(jìn)行變換，同時(shí)也有利于能量的綜合利用，如可以方便的利用空調(diào)系統(tǒng)制冷產(chǎn)生的冷凝熱獲得衛(wèi)生熱水。這也是本系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢。

圖2、圖3中，采用壓縮式熱泵為源，A流體為制冷劑，如氟里昂，其B流體可以為單相流體，也可以為多相流體，包括氟利昂等，一種典型的情況為單相流體，即水，壓縮式熱泵為源，其可以為熱源只制熱，也可以為冷源只制冷，還可以是冷熱源，制冷制熱可以轉(zhuǎn)換，圖中未顯示轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，如四通閥。

壓縮式熱泵，包括壓縮機(jī)11、節(jié)流裝置12、冷凝器13及其他制冷附件等(由于是公知的現(xiàn)有技術(shù)，圖中未顯示)。

以制冷情形為例說明其工作原理，空氣處理末端中的B流體/空氣換熱器將空氣冷卻，其熱量轉(zhuǎn)遞給水，水通過泵21的驅(qū)動(dòng)循環(huán)，將熱量轉(zhuǎn)遞給制冷劑，制冷劑蒸發(fā)后經(jīng)過環(huán)路制冷劑管進(jìn)入到壓縮機(jī)11，再經(jīng)過冷凝器13冷凝放熱，然后再經(jīng)過節(jié)流裝置12再次循環(huán)進(jìn)入換熱器14。

作為優(yōu)選，至少一個(gè)第一換熱器和至少一個(gè)第二換熱器中，B流體多次流過，實(shí)現(xiàn)與待處理空氣的多次換熱，以節(jié)省流量。

圖3中，B流體多次流過第一換熱器與第二換熱器，實(shí)現(xiàn)與待處理空氣的多次換熱。圖6中B流體一個(gè)循環(huán)只有一組(兩次)溫度變化，即由t1到t2,再由t2到t1，空氣與A流體制冷劑之間只有一次換熱。圖7中顯示了兩組溫度變化，實(shí)際上可以有多組，如10組。

圖8為圖7的一種具體情況，第一換熱器具有多個(gè)第二通道141，第二換熱器具有多個(gè)第一通道231，第一換熱器的多個(gè)第二通道141和第二換熱器的多個(gè)第一通道231通過管道20串聯(lián)成回路，且所述回路中，第二通道與第一通道交替排布；對(duì)比圖8與圖6，同樣的流量，多組溫度變化，意味B流體循環(huán)交換的熱量可以是多倍，簡單的類比，如果是10組變化，其轉(zhuǎn)遞的熱量可以是一組的10倍，而如是同樣的熱量，同理，多組情況下的流量可以是一組情況下流量的1/10。

圖9為圖7的另一種具體情況，采用多根熱管40并聯(lián)連接A流體/B流體換熱器與B流體/空氣換熱器，還有一種方式，如太陽能真空管和水箱的連接方式，上面提到的兩種并聯(lián)方式，可以不依靠外界動(dòng)力，如泵的驅(qū)動(dòng)，而通過密度差等實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)。

將本系統(tǒng)與常規(guī)的冷水機(jī)系統(tǒng)比較，其優(yōu)越性更容易理解。常規(guī)系統(tǒng)中，一個(gè)空氣處理末端，如一個(gè)風(fēng)機(jī)盤管，假定其制冷量為5kW,冷凍水溫度為7℃—12℃，溫差為5℃，需要的冷凍水流量約為860kg/h,而對(duì)應(yīng)的本系統(tǒng)，同樣冷量的風(fēng)機(jī)盤管，如果按照?qǐng)D8所示的多組連接為10組，其所需要的流量為86kg/h,這意味著驅(qū)動(dòng)泵的體積，重量、耗電等數(shù)量級(jí)的下降，本系統(tǒng)中泵21的物理存在與原來常規(guī)的冷水機(jī)系統(tǒng)中與風(fēng)機(jī)盤管配套的閥門相當(dāng)，相當(dāng)于可以忽略泵21的存在。

還可以在上述回路上設(shè)置多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)，在第二節(jié)點(diǎn)處，A流體通過換熱器直接與待處理空氣、其它物質(zhì)(水等)進(jìn)行交換。

對(duì)于其中幾個(gè)多個(gè)末端無需要獨(dú)立調(diào)節(jié)設(shè)置的情況，可以將多個(gè)末端中的B流體連通，即，將多個(gè)第一換熱器和多個(gè)第二換熱器連接成一個(gè)回路，且回路中，將第一換熱器和第二換熱器交替排布，圖4顯示了一種連通的情況，B流體靠泵驅(qū)動(dòng)，在循環(huán)過程中交替的通過A流體/B流體換熱器和B流體/空氣換熱器。

圖1至圖4均顯示為只有一個(gè)環(huán)路，實(shí)際上可以采用多個(gè)環(huán)路，圖5顯示了兩個(gè)環(huán)路，即在圖3的基礎(chǔ)上增加了環(huán)路30，及相關(guān)的換熱器。