本發(fā)明涉及一種基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)，屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

輻射空調(diào)系統(tǒng)即用輻射冷板作為末端的空調(diào)系統(tǒng)，為避免結(jié)露造成的室內(nèi)空氣品質(zhì)問題，輻射冷板末端只能主要用來負責(zé)顯熱負荷，因此目前輻射空調(diào)系統(tǒng)多采用輻射冷板末端加新風(fēng)系統(tǒng)的組合方式。其中輻射冷板利用高溫冷凍水主要負責(zé)顯熱負荷，新風(fēng)系統(tǒng)利用低溫冷凍水負責(zé)潛熱負荷。目前在實驗研究和工程實際中，為避免高品位能源的浪費，均采用兩套冷熱源分別制取高低溫冷凍水，用于對輻射冷板和空氣處理機組進行供冷，增加了系統(tǒng)的初投資和系統(tǒng)控制難度。此外，空調(diào)系統(tǒng)需承擔(dān)的熱濕負荷隨季節(jié)以及應(yīng)用場合的不同變化較大，只能以單一模式運行的輻射空調(diào)系統(tǒng)不能依據(jù)顯熱負荷和潛熱負荷的變化情況做出相應(yīng)改變，而提供合適匹配的冷量。其結(jié)果是易因提供的冷量過多，造成能源的浪費，或因提供冷量不足，導(dǎo)致無法滿足室內(nèi)的舒適性要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)，該空調(diào)系統(tǒng)有效解決了現(xiàn)有輻射空調(diào)系統(tǒng)存在的采用兩套冷水機組以及運行模式單一的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)，包括雙冷源制冷機組、冷卻塔、空調(diào)機組和位于室內(nèi)的冷卻頂板；

其中，所述雙冷源制冷機組依次包括儲液罐、低溫套管式蒸發(fā)器、高溫套管式蒸發(fā)器、壓縮機和套管式冷凝器，所述套管式冷凝器含有制冷劑回路和冷卻水回路，所述低溫套管式蒸發(fā)器含有冷凍水回路和制冷劑回路，所述高溫套管式蒸發(fā)器含有冷凍水回路和制冷劑回路，儲液罐、低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路、高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路、壓縮機和套管式冷凝器制冷劑回路通過管路連通形成制冷劑循環(huán)回路，套管式冷凝器冷卻水回路與冷卻塔通過管道連通形成冷卻水循環(huán)回路；

所述空調(diào)機組依次包括相互連通的混合段、表冷段、加熱段、加濕段和風(fēng)機段，風(fēng)機段內(nèi)設(shè)有風(fēng)機，風(fēng)機段通過送風(fēng)風(fēng)管與室內(nèi)墻壁上的送風(fēng)風(fēng)口連接，混合段通過回風(fēng)風(fēng)管與室內(nèi)墻壁上的回風(fēng)風(fēng)口連接，混合段還連接有新風(fēng)進風(fēng)管；雙冷源制冷機組儲液罐出口接入空調(diào)機組加熱段內(nèi)的換熱盤管進口，加熱段內(nèi)的換熱盤管出口接入連通低溫套管式蒸發(fā)器和/或高溫套管式蒸發(fā)器的管路中，再經(jīng)過壓縮機和套管式冷凝器制冷劑回路回到儲液罐中；雙冷源制冷機組低溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水出口接入空調(diào)機組的表冷段內(nèi)換熱盤管的進口，表冷段內(nèi)換熱盤管出口接入低溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水進口；雙冷源制冷機組高溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水出口與冷卻頂板的進口連接，冷卻頂板的出口與高溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水進口連接。

進一步優(yōu)選，所述儲液罐出口通過溶液泵和手動閥門接入空調(diào)機組加熱段內(nèi)的換熱盤管進口，加熱段內(nèi)的換熱盤管出口與干燥過濾器入口連接，干燥過濾器出口分成兩路，一路通過電子膨脹閥連接至低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路的制冷劑入口，一路通過第一截止閥與高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路的制冷劑入口連接；低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路的制冷劑出口也分成兩路，一路通過第二截止閥與高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路的制冷劑入口連接，一路通過第三截止閥與壓縮機的制冷劑進口連接，高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路的制冷劑出口通過單向閥與壓縮機的制冷劑進口連接，壓縮機的制冷劑出口連接套管式冷凝器制冷劑回路的制冷劑入口，套管式冷凝器制冷劑回路的制冷劑出口連接儲液罐的入口。

進一步優(yōu)選，所述低溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水出口通過閥門i與空調(diào)機組表冷段內(nèi)的換熱盤管進口連接，表冷段內(nèi)的換熱盤管出口與冷凍水循環(huán)水泵i的入口連接，冷凍水循環(huán)水泵i的出口接入低溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水進口。

進一步優(yōu)選，所述高溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水出口通過閥門ii和冷凍水循環(huán)水泵ii與冷卻頂板的進口連接，冷卻頂板的出口通過冷凍水循環(huán)水泵iii和閥門iii與高溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路的冷凍水進口連接。

進一步優(yōu)選，所述套管式冷凝器冷卻水回路的冷卻水出口通過閥門iv與冷卻塔的冷卻水入口連接，冷卻塔的冷卻水出口通過冷卻水循環(huán)水泵與套管式冷凝器冷卻水回路的冷卻水進口連接。

進一步優(yōu)選，所述送風(fēng)風(fēng)管中設(shè)有第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和第一風(fēng)閥；所述回風(fēng)風(fēng)管中設(shè)有回風(fēng)風(fēng)機和第三風(fēng)閥。

進一步優(yōu)選，所述新風(fēng)進風(fēng)管通過第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥與混合段連接。

進一步優(yōu)選，連通高溫套管式蒸發(fā)器冷凍水回路冷凍水出口與冷卻頂板進口的管路上設(shè)有補水箱。

進一步優(yōu)選，所述雙冷源制冷機組采用的制冷劑為2-甲基丙烷與丙烷的組合物，組合物中，2-甲基丙烷的質(zhì)量百分濃度為30％～70％，丙烷的質(zhì)量百分濃度為30％～70％。

上述基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)的運行方法，當(dāng)關(guān)閉第一截止閥和第三截止閥，開啟第二截止閥，制冷劑循環(huán)回路為低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路和高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路串聯(lián)接入運行；當(dāng)開啟第一截止閥和第三截止閥，關(guān)閉第二截止閥，制冷劑循環(huán)回路為低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路和高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路并聯(lián)接入運行；當(dāng)關(guān)閉第一截止閥和第二截止閥，開啟第三截止閥，制冷劑循環(huán)回路只有低溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路接入運行；開啟第一截止閥，關(guān)閉第三截止閥和第二截止閥，制冷劑循環(huán)回路只有高溫套管式蒸發(fā)器制冷劑回路接入運行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有的有益效果為：

首先，本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)提供多種運行模式，能夠滿足不同場合下的使用需求；本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)為滿足不同場合對熱濕環(huán)境的不同要求，利用雙冷源制冷機組的多模式切換，耦合空調(diào)系統(tǒng)末端，達到滿足不同條件下提供不同冷量的要求，同時達到節(jié)約能源的目的；

其次，本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)采用高溫制冷劑作為空調(diào)機組加熱段熱媒，從而降低能耗；在低溫新風(fēng)需要加熱時，雙冷源制冷機組冷凝器出口的高溫制冷劑代替電加熱，進入空調(diào)機組的加熱段與處理過的低溫新風(fēng)進行熱交換，加熱低溫新風(fēng)同時使制冷劑過冷，有效降低能耗，達到節(jié)能的目的；

最后，本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)采用的制冷劑為環(huán)保新型制冷劑，在提高空調(diào)系統(tǒng)能效比的同時還有利于環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明，但是本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于此。

如圖1所示，本發(fā)明基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)，包括雙冷源制冷機組1、冷卻塔2、空調(diào)機組3和位于室內(nèi)的冷卻頂板6；其中，雙冷源制冷機組1依次包括儲液罐103、低溫套管式蒸發(fā)器104、高溫套管式蒸發(fā)器105、壓縮機101和套管式冷凝器102，套管式冷凝器102含有制冷劑回路和冷卻水回路，低溫套管式蒸發(fā)器104含有冷凍水回路和制冷劑回路，高溫套管式蒸發(fā)器105含有冷凍水回路和制冷劑回路，儲液罐103、低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路、高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路、壓縮機101和套管式冷凝器102制冷劑回路通過管路連通形成制冷劑循環(huán)回路，套管式冷凝器102冷卻水回路與冷卻塔2通過管道連通形成冷卻水循環(huán)回路；

空調(diào)機組3依次包括相互連通的混合段301、表冷段302、加熱段303、加濕段304和風(fēng)機段305，風(fēng)機段305內(nèi)設(shè)有風(fēng)機，風(fēng)機段305通過送風(fēng)風(fēng)管8與室內(nèi)墻壁上的送風(fēng)風(fēng)口4連接，送風(fēng)風(fēng)管8中設(shè)有第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥a和第一風(fēng)閥a1；混合段301通過回風(fēng)風(fēng)管7與室內(nèi)墻壁上的回風(fēng)風(fēng)口5連接，回風(fēng)風(fēng)管7中設(shè)有回風(fēng)風(fēng)機14和第三風(fēng)閥c，混合段301還連接有新風(fēng)進風(fēng)管13，新風(fēng)進風(fēng)管13通過第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥b與混合段301連接；雙冷源制冷機組1儲液罐103出口通過溶液泵1014和手動閥門e接入空調(diào)機組3加熱段303內(nèi)的換熱盤管進口，加熱段303內(nèi)的換熱盤管出口與干燥過濾器1012入口連接，干燥過濾器1012出口分成兩路，一路通過電子膨脹閥109連接至低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路的制冷劑入口，一路通過第一截止閥106與高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路的制冷劑入口連接；低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路的制冷劑出口也分成兩路，一路通過第二截止閥108與高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路的制冷劑入口連接，一路通過第三截止閥107與壓縮機101的制冷劑進口連接，高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路的制冷劑出口通過單向閥1010與壓縮機101的制冷劑進口連接，壓縮機101的制冷劑出口連接套管式冷凝器102制冷劑回路的制冷劑入口，套管式冷凝器102制冷劑回路的制冷劑出口連接儲液罐103的入口；雙冷源制冷機組1低溫套管式蒸發(fā)器104冷凍水回路的冷凍水出口通過閥門ia與空調(diào)機組3表冷段302內(nèi)的換熱盤管進口連接，表冷段302內(nèi)的換熱盤管出口與冷凍水循環(huán)水泵i11的入口連接，冷凍水循環(huán)水泵i11的出口接入低溫套管式蒸發(fā)器104冷凍水回路的冷凍水進口；雙冷源制冷機組1高溫套管式蒸發(fā)器105)冷凍水回路的冷凍水出口通過閥門iic和冷凍水循環(huán)水泵ii9與冷卻頂板6的進口連接，冷卻頂板6的出口通過冷凍水循環(huán)水泵iii10和閥門iiid與高溫套管式蒸發(fā)器105冷凍水回路的冷凍水進口連接，連通高溫套管式蒸發(fā)器105冷凍水回路冷凍水出口與冷卻頂板6進口的管路上設(shè)有補水箱12；

套管式冷凝器10冷卻水回路的冷卻水出口通過閥門iv1013與冷卻塔2的冷卻水入口連接，冷卻塔2的冷卻水出口通過冷卻水循環(huán)水泵1011與套管式冷凝器102冷卻水回路的冷卻水進口連接。

本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)雙冷源制冷機組1中充注的是2-甲基丙烷與丙烷組成的混合制冷劑，其中，2-甲基丙烷的質(zhì)量百分濃度為30％～70％，丙烷的質(zhì)量百分濃度為30％～70％，兩者的質(zhì)量濃度之和為100％，該制冷劑能夠提高冷水機組的性能，同時也具有良好的環(huán)保性，其中2-甲基丙烷的odp和gwp均為零，同時理論計算表明，使用該制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)具有較高的能效比。

空調(diào)系統(tǒng)的不同運行模式，滿足不同熱濕負荷條件下的冷量提供，使得供需良好匹配，滿足舒適性的前提下，節(jié)約能源。本發(fā)明的基于雙冷源制冷機組的空調(diào)系統(tǒng)有四種運行模式：運行模式一：關(guān)閉第一截止閥106和第三截止閥107，開啟第二截止閥108，制冷劑循環(huán)回路為低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路和高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路串聯(lián)接入運行，適用于當(dāng)室內(nèi)的顯熱負荷和潛熱負荷的比例相當(dāng)且對于兩者的控制精度要求不大時；運行模式二：開啟第一截止閥106和第三截止閥107，關(guān)閉第二截止閥108，制冷劑循環(huán)回路為低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路和高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路并聯(lián)接入運行，該模式下可以對兩個蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的流量、流速等分別控制，適用于當(dāng)室內(nèi)的顯熱負荷和潛熱負荷的比例相當(dāng)且對于兩者的精度有分別控制要求時；運行模式三：關(guān)閉第一截止閥106和第二截止閥108，開啟第三截止閥107，制冷劑循環(huán)回路只有低溫套管式蒸發(fā)器104制冷劑回路接入運行，低溫套管式蒸發(fā)器104制取的低溫冷凍水主要用于新風(fēng)處理機組中，進行潛熱負荷的處理，因此適用于當(dāng)室內(nèi)潛熱負荷較大且對濕度有精度要求而對溫度無嚴格要求時；運行模式四：開啟第一截止閥106，關(guān)閉第三截止閥107和第二截止閥108，制冷劑循環(huán)回路只有高溫套管式蒸發(fā)器105制冷劑回路接入運行，此時只有高溫套管式蒸發(fā)器105運行，因為高溫套管式蒸發(fā)器105制取的高溫冷凍水主要用于輻射冷卻頂板6末端，進行顯熱負荷處理，因此適用于室內(nèi)顯熱負荷較大而潛熱負荷較小或無要求時。

本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)的雙冷源制冷機組1中包括三個電動調(diào)節(jié)閥(第一截止閥106、第三截止閥107和第二截止閥108)，通過控制電動調(diào)節(jié)閥的開閉實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的不同運行模式，滿足不同熱濕負荷環(huán)境要求下的冷量供給；另外，本發(fā)明系統(tǒng)制冷機組中使用的是2-甲基丙烷與丙烷組成的新型環(huán)?；旌现评鋭?，該制冷劑在提高系統(tǒng)能效的同時，對環(huán)境無污染，使系統(tǒng)更加節(jié)能環(huán)保；最后，利用雙冷源制冷機組1中套管式冷凝器102出口的高溫制冷劑代替空調(diào)機組3中電能加熱，達到制冷劑過冷和降低高品位能的目的。本發(fā)明空調(diào)系統(tǒng)使用雙冷源制冷機組代替兩臺冷水機組，簡化了原有系統(tǒng)，降低系統(tǒng)初投資，通過不同模式切換，使得冷水機組的冷量供給與熱濕負荷匹配性強，減少不必要的能源浪費。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。