CN110220328A - 江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调*** - Google Patents

江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调*** Download PDF

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林卫东
戴文献
吴勇
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Abstract

本发明为一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***。它包括有序连接的取水泵、板式换热器A、板式换热器B，集水器、分水器、冷水机组、板式换热器C、蓄水池、用户端空调，其中冷水机组包括冷凝器和蒸发器。通过上述设备的有序连接，一方面最大程度利用江河水冷量，降低整体能耗。另一方面前期投入成本较低，仅比普通的江河水源热泵增加了2套水泵、1个板式换热器、1个蓄水池。

Description

江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***
技术领域
本发明涉及空调设备领域，是一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***。
背景技术
目前老人公寓、老人地产、颐养中心等专门为老年人服务的建筑像雨后春笋在中国大地兴起。老年人随着年龄的增大抵抗能力降低变得更加畏风怕冷，对周围环境的要求变得苛刻，因此合适的空调***的设置能大大增加他们对周围环境的满意程度。由于老年人居所的设计温度要比普通人群高2℃，老年人也适合生活在微风辐射房里，这些因素使得老年人居所可以采用较高的冷冻水温进行换热，根据研究计算得出结论：当采用温湿度独立控制双面辐射空调***，在夏天最热时：深井水白天低于15.5℃可以无需冷冻机制冷直接被使用，夜间低于17.1℃可以无需制冷直接被使用。但是，全国还有较多流动性的温度较高的水源无法被使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***，包括：
取水泵11、板式换热器A12、板式换热器B13，集水器14、分水器15、冷水机组、板式换热器C16、蓄水池17、用户端空调，其中冷水机组包括冷凝器18和蒸发器19；
板式换热器A12冷源侧通过进水管和回水管与水源连接形成水循环A，进水管依次设有取水泵11、阀门Z21、阀门X22；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管A，支管A的另一端与板式换热器B13冷源侧进水口连接，板式换热器B13冷源侧出水口通过管路连接至回水管，支管A上设有阀门X1；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管B，支管B的另一端与蓄水池17底部连接，支管B上设有水泵C51和阀门U23；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管C，支管C的另一端与蓄水池17顶部连接，支管C上设有阀门Y24；
在取水泵11和阀门Z21之间的管路上设有支管D，支管D的的另一端与板式换热器C16冷源侧进水口连接，支管D上设有阀门Z125；
在板式换热器C16冷源侧进水口与阀门Z21之间设有支管E，支管E的另一端与蓄水池17顶部连接，支管E上设有阀门Y126；
在蓄水池17与阀门U23之间的管路上设有支管F，支管F的另一端与板式换热器C16冷源侧出水口连接，支管F上依次设有阀门U127和水泵E52；
在蓄水池17与阀门U23之间的管路上设有支管G，支管G的另一端与回水管连接，在支管G上设有阀门V28；
在水泵E52和与板式换热器C16冷源侧出水口之间的管路上设有支管H，支管H的另一端连接至水源，支管H上设有阀门T29；
在板式换热器A12热源侧出水口与分水器15之间通过管路连接，且该管路上依次设有水泵D53和阀门Q30；
集水器14和板式换热器A12热源侧进水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门W31；
在板式换热器B13热源侧出水口与冷凝器18进水口之间通过管路连接，且该管路上依次设有阀门R132和水泵G54；
板式换热器B13热源侧进水口与冷凝器18出水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门S133；
冷凝器18出水口与S1之间的管路上设有支管I，支管I的另一端与分水器15连接且支管I上设有阀门S34；
阀门R132与水泵G54之间的管路上设有支管J，支管J的另一端与集水器14连接且支管J上设有阀门R35；
板式换热器C16热源出水口与蒸发器19进水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门W236和水泵F55；
板式换热器C16热源进水口与蒸发器19出水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门Q237；
集水器14和阀门W31之间的管路上设有支管K，支管K的另一端连接于阀门V28和水泵F55之间的管路上，在支管K上设有阀门W138；
板式换热器C16热源进水口与蒸发器19出水口之间通过管路上设有支管L，支管L的另一端连接于分水器15和阀门Q30之间的管路上，在支管L上设有阀门Q139。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：
1、最大程度利用江河水冷量，降低整体能耗。
2、前期投入成本较低，比普通的江河水源热泵增加了少量设备并调整了部分水路循环。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
标号说明：11-取水泵、12-板式换热器A、13-板式换热器B、14-集水器、15-分水器、16-板式换热器C、17-蓄水池、18-冷凝器、19-蒸发器、21-阀门Z、22-阀门X、23-阀门U、24-阀门Y、25-阀门Z1、26-阀门Y1、27-阀门U1、28-阀门V、29-阀门T、30-阀门Q、31-阀门W、32-阀门R1、33-阀门S1、34-阀门S、35-阀门R、36-阀门W2、37-阀门Q2、38-阀门W1、39-阀门Q1、40-阀门X、51-水泵C、52-水泵E、53-水泵D、54-水泵G、55-水泵F、61-过滤器、62-取水池。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1所示：一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***，包括
取水泵11、板式换热器A12、板式换热器B13，集水器14、分水器15、冷水机组、板式换热器C16、蓄水池17、用户端空调，其中冷水机组包括冷凝器18和蒸发器19；
板式换热器A12冷源侧通过进水管和回水管与水源连接形成水循环A，进水管依次设有取水泵11、阀门Z21、阀门X22；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管A，支管A的另一端与板式换热器B13冷源侧进水口连接，板式换热器B13冷源侧出水口通过管路连接至回水管，支管A上设有阀门X1 40；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管B，支管B的另一端与蓄水池17底部连接，支管B上设有水泵C51和阀门U23；
在阀门X22和阀门Z21之间的管路上设有支管C，支管C的另一端与蓄水池17顶部连接，支管C上设有阀门Y24；
在取水泵11和阀门Z21之间的管路上设有支管D，支管D的的另一端与板式换热器C16冷源侧进水口连接，支管D上设有阀门Z125；
在板式换热器C16冷源侧进水口与阀门Z21之间设有支管E，支管E的另一端与蓄水池17顶部连接，支管E上设有阀门Y126；
在蓄水池17与阀门U23之间的管路上设有支管F，支管F的另一端与板式换热器C16冷源侧出水口连接，支管F上依次设有阀门U127和水泵E52；
在蓄水池17与阀门U23之间的管路上设有支管G，支管G的另一端与回水管连接，在支管G上设有阀门V28；
在水泵E52和与板式换热器C16冷源侧出水口之间的管路上设有支管H，支管H的另一端连接至水源，支管H上设有阀门T29；
在板式换热器A12热源侧出水口与分水器15之间通过管路连接，且该管路上依次设有水泵D53和阀门Q30；
集水器14和板式换热器A12热源侧进水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门W31；
在板式换热器B13热源侧出水口与冷凝器18进水口之间通过管路连接，且该管路上依次设有阀门R132和水泵G54；
板式换热器B13热源侧进水口与冷凝器18出水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门S133；
冷凝器18出水口与阀门S133之间的管路上设有支管I，支管I的另一端与分水器15连接且支管I上设有阀门S34；
阀门R132与水泵G54之间的管路上设有支管J，支管J的另一端与集水器14连接且支管J上设有阀门R35；
板式换热器C16热源出水口与蒸发器19进水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门W236和水泵F55；
板式换热器C16热源进水口与蒸发器19出水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门Q237；
集水器14和阀门W31之间的管路上设有支管K，支管K的另一端连接于阀门V28和水泵F55之间的管路上，在支管K上设有阀门W138；
板式换热器C16热源进水口与蒸发器19出水口之间通过管路上设有支管L，支管L的另一端连接于分水器15和阀门Q30之间的管路上，在支管L上设有阀门Q139。
所述进水管上设有过滤器61。
所述进水管上设有取水池62。
本发明的运行模式如下：
1、纯冷冻机制冷：开启阀门R1、S1、Z、X1、Q1、W1，关闭阀门U、U1、V、X、Y、Z1、S、R、T、Q、W、Q2、W2，开启取水泵以及水泵F、G，关闭水泵C、D、E，此运行模式是在当夏季白天温度大于15.5℃时，夏季白天放冷结束，且无直冷水利用时，纯冷冻机制冷。
2、冷冻机制冷加冷冻机蓄冷：开启阀门R1、S1、Z、X1、U1、Y1，关闭阀门U、U1、V、X、Y、Z1、S、R、T、Q、W，调节阀门：Q1、W1、Q2、W2开启水泵E、F、G以及取水泵，关闭水泵C、D。此运行模式是在当夏季白天温度大于15.5℃时，夏季夜间用电低谷时，冷冻机一边供冷一边制冷。
3、直冷：开启阀门X、Z、Q、W，关闭阀门U、V、Y、X1、Z1、S、R、T、Q1、W1，开启水泵D以及取水泵，关闭水泵C、E、F、G，此运行模式是在当夏季白天温度小于15.5℃或夏季夜间小于17.2℃时，江河水温度可直接利用开启，且无蓄冷。
4、直冷加水源直接蓄冷：开启阀门Z、Q、W，关闭阀门U、X1、U1、Y1、Z1、S、R、T、Q1、W1，调节阀门：X、X1，开启水泵D以及取水泵，关闭水泵C、E、F、G。此运行模式是在当夏季白天温度大于15.5℃但夜间小于15.5℃时，夜间当江河水温度达到最低时运行，蓄水池水温降到最低时停止。一边直冷一边水源直接蓄冷。
5、直冷加冷冻机蓄冷：开启阀门R1、S1、Z、U1、Y1、Q、W、Q2、W2，关闭阀门U、V、Y、Z1、S、R、T、Q1、W1，调节阀门：X、X1开启水泵D、E、F、G以及取水泵，此运行模式是在当夏季白天温度大于15.5℃但夜间小于17.2℃,时，其水体夜间可用但白天无法使用。先用江河水将水池灌满后进行冷冻机蓄冷,蓄冷时间在用电低谷。一边直冷一边冷冻机蓄冷。
6、纯放冷：开启阀门U、X、Q、W，关闭阀门V、Y、Z、X1、U1、Y1、Z1、S、R、T、Q1、W1，开启水泵C、D，关闭水泵E、F、G以及取水泵。此运行模式是在当夏季白天温度大于15.5℃但夜间小于15.5℃时，白天运行，纯放冷，关闭其他管路。
7、冬天采暖：开启阀门R、S、Z1、T、Q2、W2，关闭阀门R1、S1、Z、U1、Y1、Q、W、Q1、W1，开启水泵F、G以及取水泵，关闭水泵D、E。
本发明尽管使用水源热泵较多的地区江河水夏季最热时白天水温18℃-22℃左右，夜间一般低于19℃，但是在夏季初始阶段，寒冷地区江河水河底水温低于15℃，制冷季节江河水温是个逐渐升高的过程，相对于老年人微风健康空调房来说，夏季可分为四个阶段：1、低于15.5℃可无需制冷直接被使用(直冷)。2、白天大于15.5℃但夜间小于15.5℃，可在夜间把低温江河水储存用于白天，夜间一边直冷一边直接储存低温江河水。3、白天大于15.5℃但夜间小于17.1℃，可在夜间电费低谷时通过冷冻机低温江河水储存用于白天，夜间一边直冷一边冷冻机蓄冷。4、温度均大于17.1℃时，夜间电费低谷时一边冷冻机制冷一边冷冻机蓄冷，白天高峰时放冷，其他时段冷冻机制冷。
本发明比普通的江河水源热泵增加了2套水泵、1个板式换热器、1个蓄水池，水泵及板式换热器造价较低，保温蓄水池造价较贵，但它是两用的水池，可以用于直接蓄冷或冷冻机电费低谷蓄冷，而且可在夏季初始阶段直冷，显热经济效益明显。
在夏天初始阶段，我们采用了天然蓄冷，酷夏时采用了冷水机组在用电低谷时蓄冷，既然采用了冷水机组又有取水口，也就自然而然地能够采用江河水源热泵进行采暖。

Claims (3)

1.一种江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***，其特征在于：包括取水泵(11)、板式换热器A(12)、板式换热器B(13)，集水器(14)、分水器(15)、冷水机组、板式换热器C(16)、蓄水池(17)、用户端空调，其中冷水机组包括冷凝器(18)和蒸发器(19)；
板式换热器A(12)冷源侧通过进水管和回水管与水源连接形成水循环A，进水管依次设有取水泵(11)、阀门Z(21)、阀门X(22)；
在阀门X(22)和阀门Z(21)之间的管路上设有支管A，支管A的另一端与板式换热器B(13)冷源侧进水口连接，板式换热器B(13)冷源侧出水口通过管路连接至回水管,支管A上设有阀门X1(40)；
在阀门X(22)和阀门Z(21)之间的管路上设有支管B，支管B的另一端与蓄水池(17)底部连接，支管B上设有水泵C(51)和阀门U(23)；
在阀门X(22)和阀门Z(21)之间的管路上设有支管C，支管C的另一端与蓄水池(17)顶部连接，支管C上设有阀门Y(24)；
在取水泵(11)和阀门Z(21)之间的管路上设有支管D，支管D的另一端与板式换热器C(16)冷源侧进水口连接，支管D上设有阀门Z1(25)；
在板式换热器C(16)冷源侧进水口与阀门Z(21)之间设有支管E，支管E的另一端与蓄水池(17)顶部连接，支管E上设有阀门Y1(26)；
在蓄水池(17)与阀门U(23)之间的管路上设有支管F，支管F的另一端与板式换热器C(16)冷源侧出水口连接，支管F上依次设有阀门U1(27)和水泵E(52)；
在蓄水池(17)与阀门U(23)之间的管路上设有支管G，支管G的另一端与回水管连接，在支管G上设有阀门V(28)；
在水泵E(52)和与板式换热器C(16)冷源侧出水口之间的管路上设有支管H，支管H的另一端连接至水源，支管H上设有阀门T(29)；
在板式换热器A(12)热源侧出水口与分水器(15)之间通过管路连接，且该管路上依次设有水泵D(53)和阀门Q(30)；
集水器(14)和板式换热器A(12)热源侧进水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门W(31)；
在板式换热器B(13)热源侧出水口与冷凝器(18)进水口之间通过管路连接，且该管路上依次设有阀门R1(32)和水泵G(54)；
板式换热器B(13)热源侧进水口与冷凝器(18)出水口之间通过管路连接，且该管路上设有阀门S1(33)；
冷凝器(18)出水口与阀门S1(33)之间的管路上设有支管I，支管I的另一端与分水器(15)连接且支管I上设有阀门S(34)；
阀门R1(32)与水泵G(54)之间的管路上设有支管J，支管J的另一端与集水器(14)连接且支管J上设有阀门R(35)；
板式换热器C(16)热源出水口与蒸发器(19)进水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门W2(36)和水泵F(55)；
板式换热器C(16)热源进水口与蒸发器(19)出水口之间通过管路连接，该管路上设有阀门Q2(37)；
集水器(14)和阀门W(31)之间的管路上设有支管K，支管K的另一端连接于阀门V(28)和水泵F(55)之间的管路上，在支管K上设有阀门W1(38)；
板式换热器C(16)热源进水口与蒸发器(19)出水口之间通过管路上设有支管L，支管L的另一端连接于分水器(15)和阀门Q(30)之间的管路上，在支管L上设有阀门Q1(39)。
2.根据权利要求1所述的江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***，其特征在于：所述进水管上设有过滤器(61)。
3.根据权利要求1所述的江河水直冷、制冷、蓄冷、采暖多功能空调***，其特征在于：所述进水管上设有取水池(62)。
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