吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统

摘要

本发明公开的吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，由通过管道网连接的蒸发冷却空调机组及吸收式制冷系统组成。本发明的冬夏两用空调系统，解决了现有蒸发冷却空调机组冬季无法供热，而直燃式吸收式制冷会产生大量能量浪费的问题。

权利要求

1.吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，其特征在于，由通过管道网连接的蒸发冷却空调机组及吸收式制冷系统组成；

所述吸收式制冷系统，包括有燃烧机(A)，所述燃烧机(A)通过第一风管(W1)与发生器(F)连接，所述第一风管(W1)通过第二风管(W2)与空调热水换热器(B)连接；所述空调热水换热器(B)通过第三风管(W3)与生活热水换热器(C)连接，所述第三风管(W3)通过第四风管(W4)与发生器(F)连接；所述生活热水换热器(C)通过第五风管(W5)与进风口(18)连接，所述第五风管(W5)通过连通管(21)与回风口(17)连接，所述生活热水换热器(C)连接第三水管(G3)，所述第三水管(G3)通过第四水管(G4)与吸收器(E)连接，所述吸收器(E)连接第七水管(G7)，所述第七水管(G7)与第三水管(G3)连接；所述空调热水换热器(B)通过第五水管(G5)与第二水管(G2)连接，所述空调热水换热器(B)通过第六水管(G6)与第一水管(G1)连接；

所述吸收器(E)通过第一循环管道(X1)和第二循环管道(X2)依次与溶液热交换器(H)、发生器(F)连接，所述发生器(F)通过第三循环管道(X3)与冷凝器(G)连接，所述冷凝器(G)通过第四循环管道(X4)与蒸发器(D)连接，所述蒸发器(D)通过第五循环管道(X5)与吸收器(E)连接；所述蒸发器(D)分别通过第一水管(G1)、第二水管(G2)与表冷器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，所述机组壳体一侧壁的上、下分别设置有排风口(12)和新风口(1)，与所述新风口(1)相对的机组壳体侧壁上设置有送风口(19)；所述机组壳体内按新风进入后流动方向依次设置有转轮式热回收器(3)、新-回风混合室(4)、表冷器(5)、冷却单元及送风机(11)；

与所述排风口(12)相对的机组壳体侧壁上设置有进风口(18)，所述进风口(18)与吸收式制冷系统连接，所述新-回风混合室(4)对应的机组壳体顶壁上设置有回风口(17)，所述表冷器(5)与吸收式制冷系统连接。

3.根据权利要求1所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述燃烧机(A)分别外接有天然气进气管(15)、燃烧空气进气管(16)；所述天然气进气管(15)、燃烧空气进气管(16)内均设置有进气量控制阀；

所述生活热水换热器(C)外接有出水管(20)；

所述回风口(17)内设置有回风阀。

4.根据权利要求1所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述第五风管(W5)上分别连接有第一室内排风管(13)、第二室内排风管(14)；第一室内排风管(13)、第二室内排风管(14)之间的第五风管(W5)内设置有风量控制阀；

所述第一室内排风管(13)和第二室内排风管(14)上还均设置有排气口，所述排气口通向室外；所述第一室内排风管(13)和第二室内排风管(14)内均设置有风量控制阀。

5.根据权利要求1所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述第一风管(W1)、第二风管(W2)、第三风管(W3)及第四风管(W4)内均设置有风量控制阀；

所述第一水管(G1)、第二水管(G2)、第三水管(G3)、第五水管(G5)及第六水管(G6)上均设置有阀门；

所述第七水管(G7)上设置有温度控制阀；

所述第一循环管道(X1)上设置有溶液泵；

所述第二循环管道(X2)上设置有减压阀；

所述第四循环管道(X4)上设置有阀门。

6.根据权利要求2所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述机组壳体内靠近新风口(1)处设置有空气过滤器(2)；

所述新风口(1)及排风口(12)内均设置有控制阀。

7.根据权利要求2所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述冷却单元采用的是填料式直接蒸发冷却器。

8.根据权利要求7所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述填料式直接蒸发冷却器，包括有填料(8)，所述填料(8)的出风侧设置有挡水板(10)，所述填料(8)的上方设置有布水装置(6)，所述填料(8)和挡水板(10)的下方设置有循环水箱(9)，所述循环水箱(9)通过供水管与布水装置(6)连接；

所述供水管上设置有循环水泵(7)。

9.根据权利要求8所述的冬夏两用空调系统，其特征在于，所述布水装置由布水管和多个均匀设置于布水管上、面向填料(8)喷淋的喷嘴组成；所述布水管与供水管连接。

说明书

吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统

技术领域

[0001] 本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统。

背景技术

[0002] 近年来，利用水蒸发吸热制冷的蒸发冷却空调技术发展迅速，主要原因在于：其能充分利用洁净环保的干空气能，减少温室气体和制冷剂的排放，且对环境无污染。而吸收制冷技术也因其可采用对环境无破坏作用的天然制冷剂而得到了科学界的高度认识并得到了较快发展。但是，现有的蒸发冷却空调机组只能用于夏季供冷，而冬季无法供热，在冬季机组处于停运状态，经济性差；而采用直燃式吸收式制冷时，燃烧后的烟气仍携带大量热量，被直接排放会造成大量能量浪费。

[0003] 针对现有蒸发冷却空调机组冬季无法供热，而直燃式吸收式制冷会产生能量浪费的问题，将吸收制冷技术与蒸发冷却技术有机的结合起来，利用吸收式制冷放出的热量来加热空调热水，使蒸发冷却空调机组实现了冬夏两用的目的，同时也对吸收式制冷进行了有效的热回收。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，解决了现有蒸发冷却空调机组冬季无法供热，而直燃式吸收式制冷会产生大量能量浪费的问题。

[0005] 本发明所采用的技术方案是，吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，由通过管道网连接的蒸发冷却空调机组及吸收式制冷系统组成。

[0006] 本发明的特点还在于：

[0007] 蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上、下分别设置有排风口和新风口，与新风口相对的机组壳体侧壁上设置有送风口；机组壳体内按新风进入后流动方向依次设置有转轮式热回收器、新-回风混合室、表冷器、冷却单元及送风机；

[0008] 与排风口相对的机组壳体侧壁上设置有进风口，进风口与吸收式制冷系统连接，新-回风混合室对应的机组壳体顶壁上设置有回风口，表冷器与吸收式制冷系统连接。

[0009] 吸收式制冷系统，包括有燃烧机，燃烧机通过第一风管与发生器连接，第一风管通过第二风管与空调热水换热器连接；空调热水换热器通过第三风管与生活热水换热器连接，第三风管通过第四风管与发生器连接；生活热水换热器通过第五风管与进风口连接，第五风管通过连通管与回风口连接，生活热水换热器连接第三水管，第三水管通过第四水管与吸收器连接，吸收器连接第七水管，第七水管与第三水管连接；

[0010] 吸收器通过第一循环管道和第二循环管道依次与溶液热交换器、发生器连接，发生器通过第三循环管道与冷凝器连接，冷凝器通过第四循环管道与蒸发器连接，蒸发器通过第五循环管道与吸收器连接；蒸发器分别通过第一水管、第二水管与表冷器连接。

[0011] 燃烧机分别外接有天然气进气管、燃烧空气进气管；天然气进气管、燃烧空气进气管内均设置有进气量控制阀；生活热水换热器外接有出水管；回风口内设置有回风阀。

[0012] 第五风管上分别连接有第一室内排风管、第二室内排风管；第一室内排风管、第二室内排风管之间的第五风管内设置有风量控制阀；第一室内排风管和第二室内排风管上均设置有排气口；第一室内排风管和第二室内排风管内均设置有风量控制阀。

[0013] 第一风管、第二风管、第三风管及第四风管内均设置有风量控制阀；第一水管、第二水管、第三水管、第五水管及第六水管上均设置有阀门；第七水管上设置有温度控制阀；第一循环管道上设置有溶液泵；第二循环管道上设置有减压阀；第四循环管道上设置有阀门。

[0014] 机组壳体内靠近新风口处设置有空气过滤器；新风口及排风口内均设置有控制阀。

[0015] 冷却单元采用的是填料式直接蒸发冷却器。

[0016] 填料式直接蒸发冷却器，包括有填料，填料的出风侧设置有挡水板，填料的上方设置有布水装置，填料和挡水板的下方设置有循环水箱，循环水箱通过供水管与布水装置连接；供水管上设置有循环水泵。

[0017] 布水装置由布水管和多个均匀设置于布水管上、面向填料喷淋的喷嘴组成；布水管与供水管连接。

[0018] 本发明的有益效果在于：

[0019] 1.本发明的冬夏两用空调系统，在夏季利用天然气燃烧产生的烟气先为发生器提供热量，然后又经过生活热水换热器，对烟气的热量进行回收，再排到室外；在冬季烟气先经过空调热水换热器，为空调表冷器提供热水，再经过生活热水换热器进行热量回收，最后通过转轮热回收器用余热对新风进行预热，充分利用了烟气产生的热量，实现了真正意义上能量的梯级利用。

[0020] 2.本发明的冬夏两用空调系统，在夏季发生器中所需热量由天然气燃烧放出的热量来提供，从而使吸收式制冷循环能够有效运作；而冬季设有空调热水换热器，利用天然气燃烧产生的烟气所携带的热量来实现制热；而表冷器在夏季用来制冷，冬季用来加热；使机组实现了冬夏两用。

[0021] 3.本发明的冬夏两用空调系统，在吸收器与发生器之间设有溶液热交换器，对吸收器中放出的热量进行了热回收，实现了吸收器与发生器之间能量的合理利用；同时降低了进入吸收器的溶液温度，提高了进入发生器的溶液温度，从而在相同条件下降低了冷凝负荷和加热负荷，提高了系统的整体性能。

[0022] 4.本发明的冬夏两用空调系统内设有具有两级加热的生活热水换热器，先回收吸收器产生的热量，之后又对经过发生器后的烟气余热进行热回收，有效提高了生活热水的温度且可通过阀门合理调节热水温度。

[0023] 5.本发明的冬夏两用空调系统内设有转轮热回收器，用于对室内排风进行了热回收，夏季用来预冷新风，冬季用来预热新风。

附图说明

[0024] 图1是本发明冬夏两用空调系统的结构示意图；

[0025] 图2是本发明冬夏两用空调系统内管网系统的结构示意图。

[0026] 图中，1.新风口，2.空气过滤器，3.转轮式热回收器，4.新-回风混合室，5.表冷器，6.布水装置，7.循环水泵，8.填料，9.循环水箱，10.挡水板，11.送风机，12.排风口，13.第一室内排风管，14.第二室内排风管，15.天然气进气管，16.燃烧空气进气管，17.回风口，18.进风口，19.送风口，20.出水管，21.连通管，A.燃烧机，B.空调热水换热器，C.生活热水换热器，D.蒸发器，E.吸收器，F.发生器，G.冷凝器，H.溶液热交换器，W1.第一风管，W2.第二风管，W3.第三风管，W4.第四风管，W5.第五风管，G1.第一水管，G2.第二水管，G3.第三水管，G4.第四水管，G5.第五水管，G6.第六水管，G7.第七水管，X1.第一循环管道，X2.第二循环管道，X3.第三循环管道，X4.第四循环管道，X5.第五循环管道。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0028] 本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，其结构如图1所示，由通过管道网连接的蒸发冷却空调机组及吸收式制冷系统组成。

[0029] 蒸发冷却空调机组，如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上、下分别设置有排风口12和新风口1，与新风口1相对的机组壳体侧壁上设置有送风口19；机组壳体内按新风进入后流动方向依次设置有转轮式热回收器3、新-回风混合室4、表冷器5、冷却单元及送风机11；与排风口12相对的机组壳体侧壁上设置有进风口18，进风口18与吸收式制冷系统连接，新-回风混合室4对应的机组壳体顶壁上设置有回风口17，表冷器5与吸收式制冷系统连接。

[0030] 机组壳体内靠近新风口1处设置有空气过滤器2。

[0031] 新风口1及排风口12内均设置有控制阀；回风口17内设置有回风阀。

[0032] 冷却单元采用的是填料式直接蒸发冷却器，其结构为：包括有填料8，填料8的出风侧设置有挡水板10，填料8的上方设置有布水装置6，填料8和挡水板10的下方设置有循环水箱9，循环水箱9通过供水管与布水装置6连接；供水管上设置有循环水泵7。

[0033] 布水装置由布水管和多个均匀设置于布水管上、面向填料8喷淋的喷嘴组成；布水管与供水管连接。

[0034] 吸收式制冷系统，如图1及图2所示，包括有燃烧机A，燃烧机A通过第一风管W1与发生器F连接，第一风管W1通过第二风管W2与空调热水换热器B连接；空调热水换热器B通过第三风管W3与生活热水换热器C连接，第三风管W3通过第四风管W4与发生器F连接；生活热水换热器C通过第五风管W5与进风口18连接，第五风管W5通过连通管21与回风口17连接，生活热水换热器C连接第三水管G3，第三水管G3通过第四水管G4与吸收器E连接，吸收器E连接第七水管G7，第七水管G7与第三水管G3连接；吸收器E通过第一循环管道X1和第二循环管道X2依次与溶液热交换器H、发生器F连接，发生器F通过第三循环管道X3与冷凝器G连接，冷凝器G通过第四循环管道X4与蒸发器D连接，蒸发器D通过第五循环管道X5与吸收器E连接；蒸发器D分别通过第一水管G1、第二水管G2与表冷器5连接。

[0035] 燃烧机A分别外接有天然气进气管15、燃烧空气进气管16；天然气进气管15、燃烧空气进气管16内均设置有进气量控制阀。

[0036] 生活热水换热器C外接有出水管20。

[0037] 第五风管W5上分别连接有第一室内排风管13、第二室内排风管14；第一室内排风管13、第二室内排风管14之间的第五风管W5内设置有风量控制阀。

[0038] 第一室内排风管13和第二室内排风管14上均设置有排气口；第一室内排风管13和第二室内排风管14内均设置有风量控制阀。

[0039] 第一风管W1、第二风管W2、第三风管W3及第四风管W4内均设置有风量控制阀。

[0040] 第一水管G1、第二水管G2、第三水管G3、第五水管G5及第六水管G6上均设置有阀门；第七水管G7上设置有温度控制阀。

[0041] 第一循环管道X1上设置有溶液泵；第二循环管道X2上设置有减压阀；第四循环管道X4上设置有阀门。

[0042] 本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，其夏季工作流程具体如下：

[0043] (1)送风系统的工作过程具体如下：

[0044] 关闭第五水管G5和第六水管G6上的阀门，打开第一水管G1和第二水管G2上的阀门，使空调热水换热器B停止工作；

[0045] 室外空气由新风口1进入机组壳体内，经空气过滤器2过滤后，进入转轮式热回收器3内，由转轮式热回收器3对空气进行预冷；预冷后的空气流入新-回风混合室4；之后再由新-回风混合室4流经表冷器5，由表冷器5对其进行降温处理(表冷器5中通入了经蒸发器降温后的冷水)，形成冷空气；冷空气进入填料式直接蒸发冷却器内，被循环水等焓降温后，在送风机11的作用下，由送风口19送入室内。

[0046] (2)回风系统的工作过程具体如下：

[0047] 关闭第一室内排风管13内的风量控制阀；打开第二室内排风管14内的风量控制阀和第五风管W5内的风量控制阀；

[0048] 室内排风经第二室内排风管14输送进入第五风管W5，一部风室内排风经进风口18进入机组壳体内，先流经转轮式热回收器3，进行热回收后，经排风口12排到室外，另一部分室内排风由连通管21输送，经回风口17(打开回风阀)流入新-回风混合室4内。

[0049] 在回风系统的运行过程中，通过调节第二室内排风管14内风量控制阀的开度、第五风管W5内风量控制阀的开度及回风阀17的开度就能改变风量的大小，实现对送风参数的合理调节。

[0050] (3)吸收式制冷系统的工作过程具体如下：

[0051] 如图2所示，从蒸发器D引来的低压制冷剂蒸气经第五循环管道X5输送至吸收器E中，在吸收器E中放出热量而变为浓溶液，降温后的低温浓溶液在溶液泵的作用下，经第一循环管道X1流入溶液热交换器H中，并在溶液热交换器H内与从发生器F中流入的高温稀溶液进行换热，之后再进入发生器F中，在发生器F中浓溶液被加热，产生的蒸气经第三循环管道X3进入冷凝器G进行冷凝，而发生器F中剩余的稀溶液通过第二循环管道X2上的减压阀降压后返回吸收器E进行循环。

[0052] (4)烟气管路系统的工作过程具体如下：

[0053] 关闭第二风管W2和第三风管W3内的风量控制阀；打开第一风管W1和第四风管W4内的风量控制阀，打开第一室内排风管13和第二室内排风管14内的风量控制阀，打开第五风管W5内的风量控制阀，打开天然气进气管15和燃烧空气进气管16内的进气量控制阀；

[0054] 天然气经天然气进气管15进入燃烧机A，空气从燃烧空气进气管16进入燃烧机A，天然气和空气在燃烧机A中混合并燃烧，产生携带有大量热量的烟气；该烟气在吸收式制冷系统的发生器F中放热后，烟气的温度仍较高，而较高温度的烟气经第四风管W4、部分第三风管W3进入生活热水换热器C加热生活热水，进行热回收后的烟气通过第一室内排风管13的排气口和第二室内排风管14的排气口排到室外。

[0055] (5)热水系统的工作过程具体如下：

[0056] 生活用水先经过第七水管G7进入吸收器E加热，经吸收器加入后的水依次经第四水管G4、第三水管G3送至生活热水换热器C，被烟气加热后通过外接的出水管20输出；

[0057] 通过调节第七水管G7上的温度控制阀可以合理的调节生活热水的供水温度。

[0058] 本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，其冬季工作流程为：

[0059] (1)送风系统的工作过程具体如下：

[0060] 关闭第一水管G1和第二水管G2上的阀门，打开第五水管G5、第六水管G6上的阀门，使吸收式制冷系统停止工作；

[0061] 室外空气由新风口1进入机组壳体内，室外空气经空气过滤器2过滤后进入转轮式热回收器3，由转轮式热回收器3对过滤后的空气进行预热，预热后的空气经过新回风混合室4进入表冷器5，由表冷器5对其进行等湿加热处理(表冷器中通入经空调热水换热器B加热后的热水)，完成等湿加热处理后的空气再进入填料式直接蒸发冷却器内，由填料式直接蒸发冷却器完成对空气的加湿处理后，温度较高的湿空气在送风机11的作用下，由送风口19送入室内。

[0062] (2)烟气管路系统的工作过程具体如下：

[0063] 关闭第一风管W1和第四风管W4内的风量控制阀，关闭第一室内排风管13和第二室内排风管14内的风量控制阀；打开第二风管W2和第三风管W3内的风量控制阀；

[0064] 天然气经天然气进气管15进入燃烧机A，空气从燃烧空气进气管16进入燃烧机A，天然气和空气在燃烧机A中混合并燃烧，产生携带有大量热量的烟气；该烟气在空调热水换热器B中放热，为表冷器5提供热水后，烟气的温度仍较高；然后较高温度的烟气通过第三风管W3进入生活热水换热器C加热生活热水，进行热回收后的烟气通过第五风管W5进入转轮式热回收器3进行热回收，然后经排风口12排到室外。

[0065] (3)回风系统的工作过程具体如下：

[0066] 打开第二室内排风管14内的风量控制阀和第五风管W5内的风量控制阀；关闭第一室内排风管13内的风量控制阀；

[0067] 室内排风经第一室内排风管14流入第五风管W5内，一部分室内排风进入机组壳体内的转轮式热回收器3中，另一部分室内排风由连通管21输送，经回风口17(打开回风阀)流入新-回风混合室4内；与此同时，经生活热水换热器C换热后的烟气也流经转轮式热回收器3；转轮式热回收器3吸收热量后用于对由新风口1进入机组壳体内的新风进行预热，然后通过排风口12排到室外；

[0068] 在回风系统的运行过程中，通过调节回风口17内的回风阀、第二室内排风管14内的风量控制阀及第五风管W5内的风量控制阀的开度就能改变风量的大小，实现对送风参数的合理调节。

[0069] (4)热水系统的工作过程具体如下：

[0070] 生活用水先经过第七水管G7进入吸收器E加热，经吸收器加入后的水依次经第四水管G4、第三水管G3送至生活热水换热器C，被烟气加热后通过外接的出水管20输出；

[0071] 通过调节第七水管G7上的温度控制阀可以合理的调节生活热水的供水温度。

[0072] 本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，将蒸发冷却空调机组与吸收式制冷系统联合。在蒸发冷却空调机组内设置有转轮式热回收器3，转轮式热回收器3在夏季用于预冷新风，冬季用来预热新风。在吸收式制冷系统中，吸收器E与发生器F之间设置有溶液热交换器H，溶液热交换器H用于对吸收器E放出的热量进行了热回收，实现了吸收器E与发生器F之间能量的合理利用；此外，在吸收式制冷系统中还设置有燃烧机A、空调热水换热器B及生活热水换热器C，在夏季，燃烧产生的烟气先后经过发生器F、生活热水换热器C进行换热；在冬季，烟气先后经过空调热水换热器B、生活热水换热器C、转轮式热回收器3进行换热，充分利用了燃气产生的热量，实现了能量的高效利用。

[0073] 本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，通过合理利用天然气燃烧后的热量，不仅实现了冬夏两用，而且更加高效、节能；另外，整个系统内设有生活热水换热器C，先回收了吸收器E产生的热量后，又对经过发生器F后的烟气进行热回收，有效提高了生活热水的温度，且可通过调节各个阀门开度来合理调节热水温度。本发明吸收制冷与蒸发冷却相结合的冬夏两用空调系统，解决了现有蒸发冷却空调机组冬季无法供热，而直燃式吸收式制冷会产生大量能量浪费的问题。