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回收冷凝熱除濕再熱系統及應用其的中央空調系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201511031071.9

申請日:

2015.12.31

公開號:

CN105485870A

公開日:

2016.04.13

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F24F 12/00申請日:20151231|||公開
IPC分類號: F24F12/00; F24F3/153 主分類號: F24F12/00
申請人: 中國中元國際工程有限公司
發明人: 袁白妹
地址: 100089北京市海淀區西三環北路5號
優先權:
專利代理機構: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006 代理人: 梁揮; 李巖
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511031071.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.11.27|||2016.05.11|||2016.04.13

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種回收冷凝熱除濕再熱系統,設置于一中央空調系統中,回收冷凝熱除濕再熱系統包含:熱交換器、再熱盤管及再熱熱水循環泵組件;熱交換器連通于所述冷卻水塔;再熱盤管設置于中央空調系統的空調機組或新風機組中,再熱盤管內設置有二次水,再熱盤管的一端連通于熱交換器;再熱熱水循環泵組件的一端連通于熱交換器,再熱熱水循環泵組件的另一端連通于再熱盤管的另一端;其中,熱交換器接收所述一次水,熱交換器還通過再熱熱水循環泵組件接收再熱盤管輸出的二次水,熱交換器通過一次水加熱二次水,加熱后的二次水回流至再熱盤管進行散熱,散熱后的二次水再回流至熱交換器中。

權利要求書

1.一種回收冷凝熱除濕再熱系統,設置于一中央空調系統中,其特征在
于,所述回收冷凝熱除濕再熱系統回收所述中央空調系統的一冷卻水塔輸出的
一次水作為再熱熱源,所述回收冷凝熱除濕再熱系統包含:
一熱交換器,連通于所述冷卻水塔;
一再熱盤管,設置于所述中央空調系統的空調機組或新風機組中,所述再
熱盤管內設置有二次水,所述再熱盤管的一端連通于所述熱交換器;
一再熱熱水循環泵組件,其一端連通于所述熱交換器,所述再熱熱水循環
泵組件的另一端連通于所述再熱盤管的另一端;
其中,所述熱交換器接收所述一次水,所述熱交換器還通過所述再熱熱水
循環泵組件接收所述再熱盤管輸出的二次水,所述熱交換器通過所述一次水加
熱所述二次水,加熱后的二次水回流至所述再熱盤管進行散熱,散熱后的二次
水再回流至所述熱交換器中。
2.如權利要求1所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,所述熱
交換器上設置有一個一次水入口及一個一次水出口,所述一次水入口連通于所
述冷卻水塔的高溫側主干管,所述一次水出口連通于所述冷卻水塔的低溫側主
干管,所述熱交換器通過一次水入口接收所述高溫側主干管輸出的所述一次水
后,通過所述一次水出口輸出一次水至所述中央空調系統中。
3.如權利要求2所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,所述熱
交換器上設置有一二次水入口及一二次水出口,所述二次水入口連通于所述再
熱熱水循環泵組件,所述二次水出口連通于所述再熱盤管的一端,所述熱交換
器通過所述二次水入口及所述再熱熱水循環泵組件接收所述二次水,加熱后通
過所述二次水出口輸出加熱后的二次水至所述再熱盤管。
4.如權利要求3所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,還包含
一水溫度傳感器、一第一電動調節閥及一第一現場控制器,所述水溫度傳感器
設置于所述二次水出口與所述再熱盤管的連接通路上,所述第一電動調節閥設
置于所述一次水入口及所述冷卻水塔的高溫側主干管的連接通路上,所述水溫
度傳感器及所述第一電動調節閥電性連接于所述第一現場控制器,所述第一現
場控制器根據所述水溫度傳感器傳輸的一檢測值控制所述第一電動調節閥的
開度。
5.如權利要求1所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,還包含
一定壓補水管,設置于所述再熱熱水循環泵組件與所述再熱盤管的連接通路
上,所述定壓補水管連通所述再熱熱水循環泵組件與所述再熱盤管,所述定壓
補水管用以穩定所述回收冷凝熱除濕再熱系統的水壓
6.如權利要求1所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,還包含
一第一空氣溫度傳感器、一第二電動調節閥及一第二現場控制器,所述第一空
氣溫度傳感器設置于所述再熱盤管上,所述第二電動調節閥設置于所述再熱熱
水循環泵組件與所述再熱盤管的連接通路上,所述第一空氣溫度傳感器及所述
第二電動調節閥電性連接于所述第二現場控制器,所述第二現場控制器根據所
述第一空氣溫度傳感器傳輸的一檢測值控制所述第二電動調節閥的開度。
7.如權利要求6所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,還包含
一第二空氣溫度傳感器及一第三電動調節閥,所述第二空氣溫度傳感器設置于
所述空調機組或新風機組的一冷卻盤管上,所述第三電動調節閥設置于所述冷
卻盤管的出水通路上,所述第二空氣溫度傳感器及所述第三電動調節閥電性連
接于所述第二現場控制器,所述第二現場控制器根據所述第二空氣溫度傳感器
傳輸的一檢測值控制所述第三電動調節閥的開度。
8.如權利要求4或6所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其特征在于,所
述第一現場控制器為一PLC控制器或一DDC控制器,所述第二現場控制器為
一PLC控制器或一DDC控制器。
9.一種中央空調系統,其特征在于,包含:
一冷卻水塔:
一冷水機組冷凝器,連通于所述冷卻水塔的低溫側主干管及所述冷卻水塔
的高溫側主干管,形成回路;
一冷水機組蒸發器;
一冷卻盤管,連通于所述冷水機組蒸發器,形成回路;以及
上述權利要求1-8任一項所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,所述回收冷凝
熱除濕再熱系統連通于所述冷卻水塔,所述回收冷凝熱除濕再熱系統回收所述
冷卻水塔輸出的一次水作為再熱熱源。

說明書

回收冷凝熱除濕再熱系統及應用其的中央空調系統

技術領域

本發明涉及一種涉及回收冷凝熱除濕再熱系統,具體地說,是涉及一種中
央空調系統的回收冷凝熱除濕再熱系統。

背景技術

中國“十二五規劃”已明確將節能減排確定為七大戰略性新興產業,并將
此做為新的經濟增長點,強調樹立綠色、低碳發展理念,加快構建資源節約、
環境友好的生產方式和消費模式,推廣先進節能技術和產品,深入推進節能減
排工作。現在在我國大型公共建筑每年以3-4億平方米的速度增長,據統計,
夏季城市空調的用電負荷已占到城市高峰電力總負荷的40%以上,在全球環保
低碳的呼聲下,我們迫切需要更多更優秀的節能技術,在保證經濟發展的同時,
更加合理地利用能源,使高效節能技術真正作為實現節能減排國策的堅實基
點。

空調系統的風量設計是決定空氣調節系統經濟性的主要因素之一。在保證
既定的要求的前提下,加大送風溫差有突出的經濟意義。送風焓差加大一倍,
系統送風量減少一半,系統的材料消耗和投資約減少49%,而動力消耗則可減
少50%。所以,在空氣調節設計中,正確地決定送風焓差是一個相當重要的問
題。

空調風系統的耗電主要表現在空調機組的風機上,而空調系統風機的耗
電主要取決于系統的風量,在通常的做法下,在【公共建筑節能設計標準
GB50189-2005】中對風機的單位風量的能耗已經有明確的規定為:(風機的單
位風量耗功率限制單位為[W/(m3/h)]。

表一:


從表一中可以看出,以兩管制定風量系統來說,風機的單位風量耗電限制
根據建筑的使用功能不同為0.42-0.52,也就是說,如果空調風機減少1m3/h
風量,就可以降低0.42-0.52w的電量。基于此,因此急需開發一種通過加大送
風焓差減少送風量的回收冷凝熱除濕再熱系統,通過本系統使得空調機組減少
了循環風量降低機組風機耗電量;對于新風機組及風機盤管來說,增大新風與
室內空氣的焓差,使得新風可以承擔室內濕負荷,使風機盤管干工況運行,減
少細菌滋生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種回收冷凝熱除濕再熱系統,設置
于一中央空調系統中,其中,所述回收冷凝熱除濕再熱系統回收所述中央空調
系統的一冷卻水塔輸出的一次水作為再熱熱源,所述回收冷凝熱除濕再熱系統
包含:

一熱交換器,連通于所述冷卻水塔;

一再熱盤管,設置于所述中央空調系統的空調機組或新風機組中,所述再
熱盤管內設置有二次水,所述再熱盤管的一端連通于所述熱交換器;

一再熱熱水循環泵組件,其一端連通于所述熱交換器,所述再熱熱水循環
泵組件的另一端連通于所述再熱盤管的另一端;

其中,所述熱交換器接收所述一次水,所述熱交換器還通過所述再熱熱水
循環泵組件接收所述再熱盤管輸出的二次水,所述熱交換器通過所述一次水加
熱所述二次水,加熱后的二次水回流至所述再熱盤管進行散熱,散熱后的二次
水再回流至所述熱交換器中。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,所述熱交換器上設置有一個一次
水入口及一個一次水出口,所述一次水入口連通于所述冷卻水塔的高溫側主干
管,所述一次水出口連通于所述冷卻水塔的低溫側主干管,所述熱交換器通過
一次水入口接收所述高溫側主干管輸出的所述一次水后,通過所述一次水出口
輸出一次水至所述中央空調系統中。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,所述熱交換器上設置有一二次水
入口及一二次水出口,所述二次水入口連通于所述再熱熱水循環泵組件,所述
二次水出口連通于所述再熱盤管的一端,所述熱交換器通過所述二次水入口及
所述再熱熱水循環泵組件接收所述二次水,加熱后通過所述二次水出口輸出加
熱后的二次水至所述再熱盤管。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,還包含一水溫度傳感器、一第一
電動調節閥及一第一現場控制器,所述水溫度傳感器設置于所述二次水出口與
所述再熱盤管的連接通路上,所述第一電動調節閥設置于所述一次水入口及所
述冷卻水塔的高溫側主干管的連接通路上,所述水溫度傳感器及所述第一電動
調節閥電性連接于所述第一現場控制器,所述第一現場控制器根據所述水溫度
傳感器傳輸的一檢測值控制所述第一電動調節閥的開度。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,還包含一定壓補水管,設置于所
述再熱熱水循環泵組件與所述再熱盤管的連接通路上,所述定壓補水管連通所
述再熱熱水循環泵組件與所述再熱盤管,所述定壓補水管用以穩定所述回收冷
凝熱除濕再熱系統的水壓

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,還包含一第一空氣溫度傳感器、
一第二電動調節閥及一第二現場控制器,所述第一空氣溫度傳感器設置于所述
再熱盤管上,所述第二電動調節閥設置于所述再熱熱水循環泵組件與所述再熱
盤管的連接通路上,所述第一空氣溫度傳感器及所述第二電動調節閥電性連接
于所述第二現場控制器,所述第二現場控制器根據所述第一空氣溫度傳感器傳
輸的一檢測值控制所述第二電動調節閥的開度。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,還包含一第二空氣溫度傳感器及
一第三電動調節閥,所述第二空氣溫度傳感器設置于所述空調機組或新風機組
的一冷卻盤管上,所述第三電動調節閥設置于所述冷卻盤管的出水通路上,所
述第二空氣溫度傳感器及所述第三電動調節閥電性連接于所述第二現場控制
器,所述第二現場控制器根據所述第二空氣溫度傳感器傳輸的一檢測值控制所
述第三電動調節閥的開度。

上述的回收冷凝熱除濕再熱系統,其中,所述第一現場控制器為一PLC
控制器或一DDC控制器,所述第二現場控制器為一PLC控制器或一DDC控
制器。

本發明還提供一種中央空調系統,其中,包含:

一冷卻水塔:

一冷水機組冷凝器,連通于所述冷卻水塔的低溫側主干管及所述冷卻水塔
的高溫側主干管,形成回路;

一冷水機組蒸發器;

一冷卻盤管,連通于所述冷水機組蒸發器,形成回路;以及

上述權利任一項所述的回收冷凝熱除濕再熱系統,所述回收冷凝熱除濕再
熱系統連通于所述冷卻水塔,所述回收冷凝熱除濕再熱系統回收所述冷卻水塔
輸出的一次水作為再熱熱源。

本發明針對于現有技術其功效在于,通過本發明的回收冷凝熱除濕再熱系
統回收冷卻水熱量,使得通過冷卻塔的散熱量降低,減少了為了散熱量使用的
水資源消耗量。

本發明針對于現有技術其功效在于,通過本發明的中央空調系統減少了循
環風量降低機組風機耗電量;對于新風機組及風機盤管來說,增大新風與室內
空氣的焓差,使得新風可以承擔室內濕負荷,使風機盤管干工況運行,減少細
菌滋生。

附圖說明

圖1是本發明回收冷凝熱除濕再熱系統的結構圖。

其中,附圖標記

11:熱交換器

111:一次水入口

112:一次水出口

113:二次水入口

114:二次水出口

12:再熱熱水循環泵組件

13:再熱盤管

141:第一電動調節閥

142:第二電動調節閥

143:第三電動調節閥

151:第一現場控制器

152:第二現場控制器

161:第一空氣溫度傳感器

162:第二空氣溫度傳感器

17、28:定壓補水管

18:水溫度傳感器

21:冷卻水塔

23:冷卻盤管

24:冷水機組冷凝器

25:冷水機組蒸發器

26:冷卻水循環泵組件

27:冷凍水循環泵組件

具體實施方式

茲有關本發明的詳細內容及技術說明,現以一較佳實施例來作進一步說
明,但不應被解釋為本發明實施的限制,另在本實施例中涉及的溫度至僅為較
佳的實施方式,本發明并不以此為限。

請參照圖1,圖1是本發明回收冷凝熱除濕再熱系統的結構圖,圖1中箭
頭方向表示水流方向。如圖1所示,本發明的回收冷凝熱除濕再熱系統包含:
一熱交換器11、一再熱熱水循環泵組件12及一再熱盤管13,熱交換器11連
通于中央空調系統的一冷卻水塔21;再熱熱水循環泵組件12的一端連通于所
述熱交換器11,再熱熱水循環泵組件12的另一端連通于再熱盤管13的一端,
再熱盤管13的另一端連通于熱交換器11;其中,熱交換器11接收冷卻水塔
21輸出的一次水為37℃,熱交換器11還通過再熱熱水循環泵組件12接收再
熱盤管13輸出的二次水為30℃,熱交換器11通過37℃的一次水加熱30℃的
二次水輸出加熱后≥35℃的二次水至再熱盤管13進行散熱,散熱后的二次水
變為30℃再回流至所述熱交換器中,如此進行循環,同時作為熱源的一次水
變為32℃回流至所述中央空調系統中。

進一步地,熱交換器11上設置有一個一次水入口111、一個一次水出口
112,一個二次水入口113及一個二次水出口114;一次水入口111連通于冷
卻水塔21的高溫側主干管211,一次水出口112連通于冷卻水塔21的低溫側
主干管212,熱交換器11通過一次水入口111接收高溫側主干管211輸出的
一次水后,通過一次水出口112輸出加熱后的一次水至中央空調系統中;二次
水入口113連通于再熱熱水循環泵組件12,二次水出口114連通于再熱盤管
13的另一端,熱交換器11通過二次水入口113及再熱熱水循環泵組件12接
收再熱盤管13輸出30℃的二次水,加熱后通過二次水出口114輸出≥35℃二
次水至再熱盤管13中。

再進一步地,本發明的回收冷凝熱除濕再熱系統還包含一水溫度傳感器
18、一第一電動調節閥141及一第一現場控制器15;水溫度傳感器13設置于
二次水出口114與再熱盤管13的連接通路上,第一電動調節閥141設置于一
次水入口111及高溫側主干管211的連接通路上,水溫度傳感器13及第一電
動調節閥141電性連接于第一現場控制器15,第一現場控制器15根據水溫度
傳感器13傳輸的一檢測值控制第一電動調節閥141的開度,以保證加熱二次
水達到≥35℃的溫度要求。

更進一步地,本發明的回收冷凝熱除濕再熱系統還包含一第一空氣溫度傳
感器161、一第二電動調節閥142、一第二現場控制器152、一第二空氣溫度
傳感器162及一第三電動調節閥143;第一空氣溫度傳感器161設置于再熱盤
管13上,第二電動調節閥142設置于再熱熱水循環泵組件12與再熱盤管13
的連接通路上,第一空氣溫度傳感器161及第二電動調節閥142電性連接于第
二現場控制器152,第二現場控制器152根據第一空氣溫度傳感器161傳輸的
一檢測值控制第二電動調節閥的開度142,以保證通過中央空調系統的一冷卻
盤管23后的空氣干球溫度為17℃,相對濕度為95%;第二空氣溫度傳感器162
設置于冷卻盤管23上,第三電動調節閥143設置于冷卻盤管23的出水口的通
路上,第二空氣溫度傳感器162及第三電動調節閥143電性連接于第二現場控
制器152,第二現場控制器152根據第二空氣溫度傳感器162傳輸的一檢測值
控制第三電動調節閥143的開度,以保證通過深度冷卻盤管23后的空氣干球
溫度為19℃,相對濕度75%送入空調房間。

本發明的回收冷凝熱除濕再熱系統,還包含一定壓補水管17,設置于再
熱熱水循環泵組件12與再熱盤管13的連接通路上,定壓補水管17用以穩定
回收冷凝熱除濕再熱系統的水壓。

另在本實施例中,第一現場控制器151及第二現場控制器152均為一PLC
控制器,但本發明并不以此為限,再其他實施例中第一現場控制器151及第二
現場控制器152均為一DDC控制器;或第一現場控制器151一PLC控制器,
第二現場控制器152為一DDC控制器;再或第一現場控制器151一DDC控
制器,第二現場控制器152為一PLC控制器。

再請參照圖1,本發明的中央空調系統包含:一冷卻水塔21、一冷水機組
冷凝器24、一冷水機組蒸發器25、一冷卻盤管23、冷卻水循環泵組件26、冷
凍水循環泵組件27、定壓補水管28及上述的回收冷凝熱除濕再熱系統;冷卻
水塔21通過高溫側主干管211連通于冷卻水循環泵組件26;冷卻水循環泵組
件26連通于冷水機組冷凝器24的出水口;冷卻水塔21還通過低溫側主干管
212連通于冷水機組冷凝器24的入水口;冷水機組蒸發器25的出水口連通于
冷卻盤管23;冷水機組蒸發器25的入水口連通于冷凍水循環泵組件27;冷凍
水循環泵組件27通過冷卻盤管連通于冷卻盤管23;定壓補水管28設置于冷
凍水循環泵組件27與冷卻盤管23的連接通路上,且連通于冷凍水循環泵組件
27與冷卻盤管23;回收冷凝熱除濕再熱系統通連通于冷卻水塔21,其中回收
冷凝熱除濕再熱系統回收冷卻水塔21輸出的一次水作為再熱熱源,加熱再熱
盤管13輸出的二次水。

表二為通過本發明中央空調系統與現有技術中央空調系統參數對照表,空
氣經過普通機組處理參數受空調房間露點制約,最低溫度處理到到露點,本次
計算按照露點選取。

表二:



本發明的有益功效在于:

(1)根據【公共建筑節能設計標準GB50189-2005】,夏季一般的空調
房間的室內干球溫度為26℃,相對濕度為60%。干空氣的焓值比普通機組處
理后的焓值低3.6到7.7,焓差加大使得空調房間的送風量最少減少25%,綜
合增加循環水泵耗電和增加再熱盤管增加的耗電后,節約空調機組最低耗電
10%。

(2)干空氣送入房間承擔空調房間的濕負荷,使得風機盤管+新風系統的
風機盤管可以在干工況下運行,減少風機盤管內的細菌滋生,提高房間的空氣
品質。

(3)回收冷卻水熱量,使得通過冷卻塔的散熱量降低,減少了為了散熱量
使用的水資源消耗量。

(4)風量減少使得風管減小,可以適當地降低建筑的層高,總建筑高度不
變的情況下可以增加建筑面積,總建筑高度不變和總建筑面積不變的情況下可
以減少占地面積。

(5)在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區,房間的相對濕度很高,送入干的冷空
氣對將徹底解決房間結露問題,減少霉菌發生,對減少房間風口結露和降低房
間相對濕度效果明顯。

上述僅為本發明的較佳實施例而已,并非用來限定本發明實施的范圍,在
不背離本發明精神及其實質的情況下,熟悉本領域的技術人員當可根據本發明
作出各種相應的改變和變形,但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的
權利要求的保護范圍。

關 鍵 詞:
回收 冷凝 除濕 系統 應用 中央空調
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