CN207439195U - 一种采用相变方式与空气换热的热源塔及空调*** - Google Patents

Abstract

一种采用相变方式与空气换热的热源塔，包括塔架和热壁换热器，塔架的上部设置有轴流风扇；热壁换热器包括空气换热组件和不冻液流体换热组件，空气换热组件设置在塔架内，空气换热组件包括上连通管、下连通管、第一换热壁和加热装置，上连通管和下连通管通过第一换热壁连通，空气换热组件的下连通管上连接有加热装置；不冻液流体换热组件包括不冻液换热容器、第二换热壁，第二换热壁的两端分别连接在上连通管和下连通管上，第二换热壁和与第二换热壁连接的上连通管以及下连通管均设置在不冻液换热容器内；不冻液换热容器的一端设置为不冻液的进液口、另一端设置为不冻液的出液口。本实用新型的热源塔能够低能耗的、低成本的并且及时的化霜。

Description

一种采用相变方式与空气换热的热源塔及空调***

技术领域

本实用新型涉及一种采用相变方式与空气换热的热源塔及空调***。

背景技术

当今人们生活越来越离不开空调环境了，而采暖空调与制冷空调已占据建筑能耗三分之二以上，可占整个社会能耗25%以上，而采暖可占整个空调能耗60%左右，为了大力降低温室气体排放，改善地球生态环境，人们不得不考虑利用可再生能源来采暖，人们很早就采用地暖方式来取暖，把江海湖泊作为热源，利用热泵技术从它们内部提取热能来采暖，尽管这些技术很成熟了，但毕竟受到许多限制，譬如：土地资源和水资源的限制，还有一次性投资较高，同时还需要经过环境的测评等。然而对于流动性极强的空气来说它是取之不尽用之不竭的可用来采暖的热源，可以说空气是无处不在无处不有，取用空气中热能最大问题就是在寒冷季节和高纬度地区热泵机组的蒸发器会出现结露结霜，结露倒是提高机组效能的好事情，而结霜就麻烦了，它很可能会导致机组无法正常运行，即便可以运行其效率也是极其低下的，因为固态冰导热性非常差，这是一个世界性的难题，先说说家用空调化霜问题，家用空调采暖时出现外机结霜一般都是采用热泵机组反向运行来实现化霜，这一化霜技术最大问题是影响到用户的体验，因为化霜热源会来自室内或来自过冷凝器的暖媒水，反向运行是通过四通阀的相互切换把外机的蒸发器变成冷凝器了，四通阀频繁切换会造成制冷剂高低压之间窜漏，会造成能量的极大浪费，在化霜过程中还耽搁制热的时间；若采用冷凝器余热和压缩机本身的发热来除霜很有可能霜除不尽；而采用加热电阻丝除霜那更是不可取的，采用吹热风，热水喷淋来化霜都是很不划算的。这就勉为其难，相比之下还是选择了反向运行化霜好使，所以至今沿用此化霜方法还没有更改。

热源塔起源于日本，目前在全世界普及率不是很高，虽然冬季采暖可以节约50%~60%的运行费用，但也存在许多使用上的缺陷，如：它在环境温度低于零下－8℃相对湿度低于60%时运行困难，在冬季低于零下－8℃的地域是难以得到推广的，高纬度地区还是需要配置一台锅炉协调运行。对于大型中央空调来说采用反向运行化霜是不可能的事情，别说影响用户体验时间会有多久，哪怕这种冷凝器与蒸发器功能相互切换都是极其困难的事情。而现行的中央空调凉水塔兼做热源塔会产生两种运行模式，是需要通过两组四个阀门组成的变换装置进行转换来选择采暖模式或制冷模式，首先必须在冬季固定好采暖模式，那么热源塔内换热器里面是不冻液在循环；夏季固定好制冷模式，那么***内又必须是水在循环，运行期间模式是不可以更改的。那么冬季作为热源塔运行时出现结霜怎么办，目前现行热源塔化霜有三种方式，一种敞开式的是不冻液在塔内喷淋直接与空气进行逆流式热量交换，这种方式与空气换热面积大，似乎看起来效果好些，但很不实用，因为不冻液飘逸会造成周边环境的污染，不冻液对设备表面也会有一定的腐蚀作用（由于暴露空气中），并且不冻液冰点会不断上升，需要额外多耗费浓缩不冻液能源，还需准备较大的储存不冻液设备。第二种是闭式循环热源塔，这种闭式循环分两种类：一类是传统闭式热源塔，还有一种是改进型的闭式循环热源塔，它们都是塔内置有吸热换热器，换热器内部是不冻液，外部化霜靠小循环化霜溶液，化霜溶液经过运行后其冰点也会不断升高，就需要不断浓缩化霜的溶液，改进型闭式循环就是在传统基础上面添置散热填料和挡液板，这方便夏季用作凉水塔时的运行，同时减少化霜溶液向外飘逸。以上几种方式都必须遇到溶液浓缩问题，本来吸收空气中的水汽潜热会给热源塔增效不少，一般会增加25%的热量，在高湿度环境里甚至可以提高35%以上热量的产出，可浓缩溶液所耗之能又把这一增效优势给抵消掉了（浓缩耗能甚至还会远远超过前面水汽冷凝所带来的潜热量），所以这种显热加潜热吸热优势就不复存在了。第三种储热化霜闭式循环就是采用储热罐加热不冻液，当需要化霜时就通过循环泵把温度较高的不冻液和零度以下的冷不冻液混合起来提高吸热换热器内部不冻液的温度，热量会由里向外扩散从而化掉换热器外部的霜，其优点是它可以充分利用空气中水汽潜热作为采暖热源一个重要组成部分（高湿度地区一般会有三成以上潜热可加以利用）；其缺点是需要添置储热罐还有循环泵，化霜过程耗费时间长，耗电量也大，化霜时需要机组停止运行，耽搁了制热时间，这一技术现实相关产品还没有得到具体应用，理论探讨采用先进的蓄熱材料来实现化霜目的，其实成本也是非常高昂的。为了避免结霜影响换热效果情况出现，现行闭式热源塔主要还是采用小温差无霜运行方式，这势必增大设备投资，也会加大换热流体的流量才能保证足够热能的产出，流量增大势必造成流速过快，会影响到蒸发器及冷凝器的使用寿命，而且这种方式运行是不可以满足整个冬季的需求，只是在环境温度不低于3℃情况下才会获得比较好使用效果，其使用的天数时间不长，用户还得配备采暖锅炉，这就是现行热源塔技术总体现状。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现低能耗并且低成本化霜的采用相变方式与空气换热的热源塔及空调***。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：一种采用相变方式与空气换热的热源塔，包括塔架和热壁换热器，所述塔架的上部设置有轴流风扇；所述热壁换热器包括空气换热组件和不冻液流体换热组件，所述空气换热组件设置在塔架内，所述空气换热组件包括上连通管、下连通管、第一换热壁和加热装置，所述上连通管和下连通管通过第一换热壁连通，所述空气换热组件的下连通管上连接有加热装置；所述不冻液流体换热组件包括不冻液换热容器、第二换热壁，所述第二换热壁的两端分别连接在上连通管和下连通管上，第二换热壁和与第二换热壁连接的上连通管以及下连通管均设置在不冻液换热容器内；所述不冻液换热容器的一端设置为不冻液的进液口、另一端设置为不冻液的出液口。在本实用新型中，在热壁换热器内采用相变流体进行封闭式循环，在上连通管内部走气相流体，在下连通管内走液相流体。在冬季， 相变流体与空气进行热交换，获取空气显热及空气中水分的潜热后，把获来的热量与循环到热源塔的不冻液进行热量交换，实现了空气与不冻液之间间接远距离相变式的换热，从而不冻液的温度升高。

在本实用新型中，加热装置可以是电加热装置，也可以是燃气燃油加热装置，由于本实用新型中，加热只针对热壁换热器内部的相变流体，而该相变流体的质量不多，加热温度上升块，可为制热争取更多的时间，又不影响用户体验，可起到冬季制热运行时快速化霜的作用，在极寒天气情况下有可以用作能量补充，甚至代替锅炉的功用。

本实用新型的采用相变方式与空气换热的热源塔，优选的，所述塔架内在空气换热组件的上方设置有多个喷淋头，喷淋头连接在水管上，水管上设置有喷淋循环泵，所述喷淋头正对着空气换热组件，在空气换热组件的下部设置有喷淋水收集装置，喷淋水收集装置通过水管与喷淋循环泵连通。在夏季实现制冷功能时，本实用新型的热源塔可作为凉水塔来使用，这个时候喷淋循环泵开始工作，而在冬季时喷淋循环泵是不需要工作的，这个与现行的封闭式热源塔完全不一样。在制冷时通过喷淋头向空气换热组件喷淋水，在第一换热壁的表面形成水膜，在高负压作用下，吸收第一换热壁内相变流体（制冷剂）的潜热后自己便蒸发，使得相变流体冷凝成液体。变成液体的相变流体，经过下连通管流至不冻液流体换热组件内的第二换热壁去吸收不冻液潜热后自己得以蒸发，蒸发后的相变流体又经上连通管流至空气换热组件内与其外侧的空气和水膜换热。不冻液冷却后最终温度低于常规开式热源塔(冷却塔)，该闭式相变远距离换热热源塔可以使传热永远没有开式冷却塔生物粘泥热阻影响，以上因素使得闭式热源塔热泵***运行费用远低于开式热源塔热泵***和冷却塔制冷***。

本实用新型的采用相变方式与空气换热的热源塔，优选的，所述轴流风扇和喷淋头之间设置有挡液装置。挡液装置的设置主要是为了方便在夏季热源塔作为凉水塔时的运行，防止喷淋水向外飘逸。

本实用新型的采用相变方式与空气换热的热源塔，优选的，所述第一换热壁和第二换热壁的数量比在2:1以上。第一换热壁的数量比第二换热壁的数量多很多，这是因为空气换热系数远低于不冻液的换热系数。

本实用新型的采用相变方式与空气换热的热源塔，优选的，所述第一换热壁和第二换热壁可以换成热管换热器或均热板做成的换热器。本实用新型专利应用的热壁换热器技术，可以是专利号为:201710721436.3的热壁换热器。该换热器可以用作空气能热泵的蒸发器，比现行热管好使，当然本实用新型专利也可以采用热管作为热源塔里面的换热器，通过相变方式的换热器不仅可以实现远距离换热，而且可以实现低能耗的化霜，使化霜变得极其容易且低成本的事情，有力的攻克这一世界性化霜难题变成可以预见的事情。不过热管的传热具有很强的方向性，所以热管用作热源塔时其夏季就无法变作凉水塔来使用了。

本实用新型还提供一种空调***，包括上述的采用相变方式与空气换热的热源塔、蒸发器、压缩机、冷凝器、冷媒水循环泵、冷却水循环泵、两组四阀连通变换装置和节流装置，所述热源塔、蒸发器、冷凝器和用户端的进口和出口分别与一个四阀连通变换装置连接；所述蒸发器与一个四阀连通变换装置之间设置有冷媒循环泵，所述冷凝器与同一个四阀连通变换装置之间设置冷却水循环泵；所述蒸发器和冷凝器之间分别通过管道连接有压缩机和节流装置。

本实用新型的空调***中，热源塔内热壁换热器里的相变流体与空气进行热交换，获取空气显热及空气中水分的潜热后，把获来的热量与循环到热源塔内的不冻液进行热量交换，实现空气与不冻液之间间接远距离相变式换热，不冻液的温度升高，并通过冷媒循环泵和四阀连通变换装置传送至蒸发器内部去释放潜热给蒸发器另一侧的制冷剂，制冷剂获此热量得到蒸发，并通过压缩机的压缩把高焓值制冷剂传至冷凝器内冷凝并释放潜热，冷凝器内部另一侧水媒获取制冷剂潜热后通过冷却水循环泵和四阀连通变换装置把热量带给用户，这样就实现了低温热能向高温处传递并输送给用户的过程。

在夏季实现空调***的制冷功能时，热源塔当做凉水塔使用，通过四阀连通变换装置进行切换实现制冷功能，此时喷淋循环泵开始工作，当冷却水循环泵把冷凝器内部的不冻液通过两组四阀连通变换装置输送到热源塔内与不冻液换热组件内部的相变流体换热，使得相变流体得到蒸发，蒸发后的相变流体再去与空气进行热量交换，交换热量后自己得到冷凝，变成了液体再次循环到与不冻液进行热量交换的不冻液换热组件与不冻液进行热量交换，这和冬季制热时一样也是相变方式与空气进行热量交换的，只是与空气换热区域变成放热区，在冬季此区域不过是吸热区罢了。而在空气换热组件内的温度无法达到冷却要求时，喷淋循环泵开始工作，喷淋头喷水，使得在第一换热壁上形成水膜，在轴流风扇运转形成负压情况下水膜表面蒸发并带走第一换热壁内部相变流体的大量热量，使得气相流体释放潜热后冷凝成液体，此液体再次循环到不冻液流体换热组件与不冻液进行热量交换，就是这样周而复始的不断以相变的方式换热，而压缩机工作把制冷剂压缩到冷凝器内，并通过冷却水循环泵输送来的不冻液与冷凝器内部的高压高温制冷剂进行热量交换后再次通过四阀连通变换装置进入到热源塔（凉水塔）实现散热，而冷凝后变成液态的制冷剂又通过节流装置再次回到蒸发器里与这边另一侧水媒进行换热并吸收水媒潜热得以蒸发，蒸发后制冷剂再次被压缩机压入到冷凝器力，制冷剂就是这样周而复始的循环，而冷媒水循环输送着低温水媒通过四阀连通变换装置后至用户以提供制冷空调。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、在－8℃以下的环境温度和小于60%相对湿度情况下也具有很强经济性。

2、彻底消除不冻液裸露空气外而腐蚀设备，无须浓缩不冻液，也无须补充不冻液，没有了不冻液飞沫飘逸污染周边环境的情况。

3、无须冬季与夏季更换传热介质，至始至终就是不冻液作为传热介质循环于蒸发器与热源塔间，或循环于冷凝器与热源塔间，减少设备投资和节约了空间。

4、加热化霜速度快，不影响用户的体验，不耽搁制热的时间，因为它只许加热少量的液态相变流体（制冷剂），便可获热蒸发致使换热器外部翅片表面霜化掉，而且水汽变成液态的潜热得到了利用，真正实现了显热＋潜热的优势。

5、用相变等温方式远距离换热效率会很高，结构变得更加紧凑，可实现0.1℃温差反应，应用地域更加广泛，节能效果更显著。

6、设备使用寿命长，机组运行稳定性好，管理方便，没有水垢及青苔担心之虞，基本上不用清洗蒸发器与冷凝器还有热源塔空气换热器，节约不少维护费用。

附图说明

图1为本实用新型中热源塔的结构示意图。

图2为本实用新型中热壁换热器的结构示意图。

图3为本实用新型提供的空调***的运行流程图。

图例说明

1、塔架；2、轴流风扇；3、上连通管；4、下连通管；5、第一换热壁；6、加热装置；7、不冻液换热容器；8、第二换热壁；9、不冻液的进液口；10、不冻液的出液口；11、喷淋头；12、水管；13、喷淋循环泵；14、喷淋水收集装置；15、挡液装置；16、蒸发器；17、压缩机；18、冷凝器；19、冷媒水循环泵；20、冷却水循环泵；21、四阀连通变换装置；22、节流装置；23、用户端；24、热源塔。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型的热源塔最核心问题是从空气中取热同时怎样采用最优方案化霜，这才能体现真正实用价值，而现行闭式的热源塔采取小温差宽带翅片来尽量避免换热器翅片上结霜，延缓翅片结霜时间，或不冻液喷淋翅片上来融霜，虽然取得一些应用成果，但应用地域范围与季节时间是受到较大的限制的，本实用新型就是面对较寒冷地域及天气较冷时候向空气取热而翅片出现结霜时，采用一种最经济的化霜手段来获得最经济使用价值，并充分把水汽变成液体的潜热加以利用起来，就是直接针对结霜部位加热来化霜，这无须耗费许多化霜的能源，无须浓缩不冻液，也无须补充不冻液，这比现行的家用空调反向运行化霜还来得更直接更实际，更不像现行的热源塔概念式玩法，难以使用户得到真正的实惠；什么小温差宽翅片，小温差就必须大流量才能满足足够热量需求，这是以牺牲设备使用寿命为代价的，宽翅片就必须加大换热器的体积以付出更多投资成本为代价的，融霜液冰点温度上升就需要浓缩此溶液，而浓缩不冻液会耗费许多能源的，这不只是水汽潜热没办法利用，浓缩不冻液耗能甚至会超过此前得来的水汽潜热量还要多得多，真是得不偿失的一件事情，所以现行热源塔浓缩装置一般只是一个摆设，多花钱了还要占地方。若采用蓄热化霜也是非常不现实的问题，因为要想把整个热源塔换热器及其配套管道负温度不冻液升温到零度以上不仅耗费许多能源，而且需要很长时间才可以把整个换热器里面及相连的管道里面这么多质量的不冻液温度升上来，这严重影响到用户的体验。而反向运行化霜这对于中央空调来说更不现实。只有采用最直接地从霜的根部加温来化霜，而不是针对许多不冻液来加温的话，其化霜速度快，耗能也少，而且不会影响到用户的体验，这就是我们热源塔核心技术关键所在：就是采用了高热流密度的相变远距离换热方式来吸热并且化霜，直接加热热源塔内部换热器里面的相变流体来化霜不需要很多热能，毕竟换热器内部相变流体（制冷剂）的质量只有这么多，而换热器里面绝大部分是气态制冷剂，因为类似制冷剂的相变流体只要输入少量热能，其内部焓值状态即刻发生改变，气相侧的温度变化也随之改变，升温速度之快是无相变流体换热无法比拟的，也就无须采用不冻液来融霜了，也就没有了对周边环境的污染了，这是一举多得的技术方案。

本实用新型利用热壁换热器做热源塔可完全改观现在热源塔不利现状，它不用配置储液罐（包括储热罐，浓缩不冻液容积，储存不冻液容积），也无需化霜循环泵了，热壁换热器里面至始至终是相变流体（该流体最好在负温度情况下还是气态存在的流体，譬如：制冷剂），把相变流体作为传热的中间介质，并由该中间介质实现不冻液与空气远距离换热，并实现0.1℃温差反应，还可以等温换热。而与换热器里面的相变流体（制冷剂）换热的不冻液在冬季此区域是放热区，在夏季此区域便是吸热区，不管是冬季采暖还是夏季制冷空调此热壁换热器区域都是不冻液与相变流体换热，它无须在夏季变为水媒介质，而热壁换热器另一个区域便是与空气进行换热，那么该区域在夏季是放热区域，在冬季便是吸热区域。尤其是在冬季低于零下－8℃的情况下也无须配置锅炉，此相变远距离换热方式的热源塔特适合向高纬度地区推广的采暖设备。该热源塔里面的换热器内部相变流体及与之换热的不冻液不会暴露于空气，不存在制热过程中出现不冻液飘逸污染环境的情况，在制热期间闭式塔吸收低温位热源无需补充添加防冻液。

如图1所示提供一种具体的采用相变方式与空气换热的热源塔，包括塔架1和热壁换热器，塔架的上部设置有轴流风扇2；如图2所示热壁换热器包括空气换热组件和不冻液流体换热组件，空气换热组件设置在塔架1内，空气换热组件包括上连通管3、下连通管4、第一换热壁5和加热装置6，上连通管3和下连通管4通过第一换热壁5连通，空气换热组件的下连通管3上连接有加热装置6；不冻液流体换热组件包括不冻液换热容器7、第二换热壁8，第二换热壁8的两端分别连接在上连通管3和下连通管4上，第二换热壁8和与第二换热壁8连接的上连通管3以及下连通管4均设置在不冻液换热容器7内；不冻液换热容器7的一端设置为不冻液的进液口9、另一端设置为不冻液的出液口10。塔架1内在空气换热组件的上方设置有多个喷淋头11，喷淋头11连接在水管12上，水管12上设置有喷淋循环泵13，喷淋头11正对着空气换热组件，在空气换热组件的下部设置有喷淋水收集装置14，喷淋水收集装置14通过水管12与喷淋循环泵13连通。轴流风扇2和喷淋头11之间设置有挡液装置15。在其他实施例中，第一换热壁5和第二换热壁8可以换成热管换热器或均热板做成的换热器，不过在一个固定好装置里热管的传热方向性也是固定好的，所以热管做成的热源塔夏季是不可以做成凉水塔用的。。

本实施例中，第一换热壁的数量必须是第二换热壁数量的2倍以上。

本实施例的热壁换热器内部相变流体自成***，封闭式循环，该内部流体始终是液态与气态同时存在，气态占据换热器内部绝大部分空间，它不与压缩机连通，只是第二换热壁内部流体与压缩机内部循环的制冷剂进行热量交换，当用作蒸发器时，第二换热壁是用来放热的，而与空气进行能量交换的第一换热壁用作吸热，与空气换热的第一换热壁数量要比与制冷剂换热的第二换热壁数量多得多，因为空气换热系数远低于制冷剂相变形式的换热系数，并且采用上连通管和下连通管把各第一换热壁和第二换热壁连接起来形成热壁簇，连接点是各热壁的斜对称角的地方，也就是说上连通管在左上方，下连通管在右下方，上连通管走气相流体，下连通管走液相流体，那么在下连通管空气端连接一个加热装置例如电加热，就是针对热壁换热器内部相变流体进行加热，被加热流体质量很少，所以蒸发器温度上升很快，化霜速度也很快，可为制热争取更多时间，又不影响用户的体验，尤其在严寒的冬季当室外温度极低情况下，此加热装置还可以作为热量补偿装置，这就真正解决家用热泵空调化霜难题了。

实施例2

如图3所示一种空调***，包括蒸发器16、压缩机17、冷凝器18、冷媒水循环泵19、冷却水循环泵20、两组四阀连通变换装置21、节流装置22和实施例1的采用相变方式与空气换热的热源塔24，热源塔24、蒸发器16、冷凝器18和用户端23的进料口和出料口分别与一个四阀连通变换装置21连接；蒸发器16与一个四阀连通变换装置21之间设置有冷媒循环泵19，冷凝器18与同一个四阀连通变换装置21之间设置冷却水循环泵20；蒸发器16和冷凝器18之间分别通过管道连接有压缩机17和节流装置22。本实用新型的空调***的用户体验好，并且能够低能耗的、低成本的并且及时的化霜。

Claims (6)

1.一种采用相变方式与空气换热的热源塔，其特征在于：包括塔架和热壁换热器，所述塔架的上部设置有轴流风扇；所述热壁换热器包括空气换热组件和不冻液流体换热组件，所述空气换热组件设置在塔架内，所述空气换热组件包括上连通管、下连通管、第一换热壁和加热装置，所述上连通管和下连通管通过第一换热壁连通，所述空气换热组件的下连通管上连接有加热装置；所述不冻液流体换热组件包括不冻液换热容器、第二换热壁，所述第二换热壁的两端分别连接在上连通管和下连通管上，第二换热壁和与第二换热壁连接的上连通管以及下连通管均设置在不冻液换热容器内；所述不冻液换热容器的两端分别设置为不冻液的进液口和不冻液的出液口。

2.根据权利要求1所述的采用相变方式与空气换热的热源塔，其特征在于：所述塔架内在空气换热组件的上方设置有多个喷淋头，喷淋头连接在水管上，水管上设置有喷淋循环泵，所述喷淋头正对着空气换热组件，在空气换热组件的下部设置有喷淋水收集装置，喷淋水收集装置通过水管与喷淋循环泵连通。

3.根据权利要求2所述的采用相变方式与空气换热的热源塔，其特征在于：所述轴流风扇和喷淋头之间设置有挡液装置。

4.根据权利要求1所述的采用相变方式与空气换热的热源塔，其特征在于：所述第一换热壁和第二换热壁的数量比在2:1以上。

5.根据权利要求1所述的采用相变方式与空气换热的热源塔，其特征在于：所述第一换热壁和第二换热壁可以换成热管换热器或均热板做成的换热器。

6.一种空调***，其特征在于：包括蒸发器、压缩机、冷凝器、冷媒水循环泵、冷却水循环泵、两组四阀连通变换装置、节流装置和权利要求1-权利要求5任一项所述的采用相变方式与空气换热的热源塔，所述热源塔、蒸发器、冷凝器和用户端的进料口和出料口分别与一个四阀连通变换装置连接；所述蒸发器与一个四阀连通变换装置之间设置有冷媒循环泵，所述冷凝器与同一个四阀连通变换装置之间设置冷却水循环泵；所述蒸发器和冷凝器之间分别通过管道连接有压缩机和节流装置。