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一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法.pdf

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一種 雙冷源 一體化 熱管 系統 及其 控制 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510311725.7

申請日:

2015.06.09

公開號:

CN104896639A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F24F 5/00申請公布日:20150909|||實質審查的生效IPC(主分類):F24F 5/00申請日:20150609|||公開
IPC分類號: F24F5/00; F24F11/00 主分類號: F24F5/00
申請人: 長沙麥融高科股份有限公司
發明人: 翟志強; 孫小琴; 廖紅亮; 黃亞榮; 廖曙光; 張泉
地址: 410000湖南省長沙市高新開發區谷苑路186號湖南大學科技園創業大廈401A24室
優先權:
專利代理機構: 長沙市融智專利事務所43114 代理人: 楊萍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510311725.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.24|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法,系統包括室外機組、室內機組、噴頭、水泵、水管支路及控制系統;室外機組和室內機組通過液管支路和氣管支路相連;室內機組包括室內側換熱器和室內風機;室內風機安裝于室內側換熱器上;所述的室外機組機柜包括室外風機、室外側換熱器和濕膜;室外風機安裝于室外側換熱器上;所述濕膜安裝在室外側換熱器的進風口處,所述水管支路的一端接噴頭;水管支路的另一端接室外水源;所述水管支路上設有水泵;所述的噴頭位于濕膜正上方。本發明能充分利用自然冷源,提高能源利用率。

權利要求書

權利要求書
1.  一種雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,包括室外機組(1)、液管支路(2)、室內機組(3)、氣管支路(4)、噴頭(5)、水泵(6)、水管支路(7)及控制系統;
所述室外機組(1)和室內機組(3)通過液管支路(2)和氣管支路(4)相連形成環路;所述液管支路(2)用于實現液態制冷劑的流動;所述氣管支路(4)用于實現氣態制冷劑的流動;
所述室內機組包括室內側換熱器和室內風機;室內風機安裝于室內側換熱器上,用于促進室內空氣與室內側換熱器進行熱交換;
所述的室外機組機柜包括室外風機(8)、室外側換熱器(9)和濕膜(10);室外風機(8)安裝于室外側換熱器(9)外,用于促進室外空氣與室外側換熱器(9)進行熱交換;所述濕膜(10)安裝在室外側換熱器(9)的進風口處,濕膜用于降低進入室外側換熱器的室外空氣的溫度;
所述水管支路的一端接噴頭(5);水管支路的另一端接室外水源;所述水管支路(7)上設有水泵(6);水管支路(7)用于傳送濕膜所需水量;水泵(6)用于提供傳送水量的動力;
所述的噴頭(5)位于濕膜正上方,用于實現濕膜的加濕;
所述的控制系統包括室內側溫度傳感器、室外側溫度傳感器和控制器,室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器的信號輸出端均與控制器的信號輸入端相連;控制器的信號輸出端與水泵的控制端相連。

2.  根據權利要求1所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,所述的室外風機(8)為軸流風機或中壓風機。

3.  根據權利要求1所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,所述的室內側換熱器和室外側換熱器(9)為微通道結構的換熱器。

4.  根據權利要求1所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,所述的濕膜(10)為復合型濕膜、白色復合型防火濕膜、玻璃纖維型濕膜或金屬刺孔濕膜。

5.  根據權利要求1~4中任一項所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組(1)和室內機組(3)的運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組(1)和室內機組(3)運行;
當測得的室外溫度高于預設值時,控制器控制水泵啟動;水泵(6)將室外水源傳送至噴頭(5),噴頭(5)將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組(1)和室內機組(3)的運行工況要求,延長室外機組(1)和室內機組(3)的運行時間。

6.  根據權利要求5所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,室外機組(1)和室內機組(3)的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。

7.  根據權利要求5所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,所述預設值為20℃。

8.  一種雙冷源一體化熱管系統的控制方法,其特征在于,采用權利要求1~4中任一項所述的雙冷源一體化熱管系統,其控制方法為:
室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組(1)和室內機組(3)運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組(1)和室內機組(3)運行;
當測得的室外溫度高于預設值時,控制器控制水泵啟動;水泵(6)將室外水源傳送至噴頭(5),噴頭(5)將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組(1)和室內機組(3)的運行工況要求,延長室外機組(1)和室內機組(3)的運行時間。

9.  根據權利要求8所述的雙冷源一體化熱管系統的控制方法,其特征在于,所述室外機組(1)和室內機組(3)的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。

10.  根據權利要求8所述的雙冷源一體化熱管系統,其特征在于,所述預設值為20℃。

說明書

說明書一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法
技術領域
本發明涉及一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法,屬空調工程技術領域。
背景技術
目前,工業建筑常用的節能空調有直接引入新風節能系統、板式隔離式空氣換熱系統、熱管節能系統。直接引入新風式節能系統雖然結構簡單,體積較小,但是需要頻繁更換過濾器,費用很高。而且還不能保證機房內的濕度要求。板式隔離式空氣換熱系統由于單位換熱量較小,故體積較大,這個主要運用于空間較大的機房;熱管節能系統雖然結構簡單,可以直接利用自然冷源,但是利用自然冷源的周期由室內外溫度差值決定,在達不到一定室內外溫差時,仍采用傳統的壓縮制冷系統。
從以上幾個方案可以看出,部分方案在一定程度上達到節能的目的,但都存在一些缺陷。因此,有必要設計一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法。
發明內容
本發明所解決的技術問題是,針對現有技術的不足,提出了一種雙冷源一體化熱管系統及其控制方法,能充分利用自然冷源,提高能源利用率。
本發明的技術方案為:
一種雙冷源一體化熱管系統,包括室外機組1、液管支路2、室內機組3、氣管支路4、噴頭5、水泵6、水管支路7及控制系統;
所述室外機組1和室內機組3通過液管支路2和氣管支路4相連形成環路;所述液管支路2用于實現液態制冷劑的流動;所述氣管支路4用于實現氣態制冷劑的流動;
所述室內機組包括室內側換熱器和室內風機;室內風機安裝于室內側換熱器上,用于促進室內空氣與室內側換熱器進行熱交換;
所述的室外機組機柜包括室外風機8、室外側換熱器9和濕膜10;室外風機8安裝于室外側換熱器9外,用于促進室外空氣與室外側換熱器9進行熱交換;所述濕膜10安裝在室外側換熱器9的進風口處,濕膜用于降低進入室外側換熱器的室外空氣的溫度;
所述水管支路的一端接噴頭5;水管支路的另一端接室外水源;所述水管支路7上設有水泵6;水管支路7用于傳送濕膜所需水量;水泵6用于提供傳送水量的動力;
所述的噴頭5位于濕膜正上方,用于實現濕膜的加濕;
所述的控制系統包括室內側溫度傳感器、室外側溫度傳感器和控制器,室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器的信號輸出端均與控制器的信號輸入端相連;控制器的信號輸出端與水泵的控制端相連。
所述的室外風機8為軸流風機或中壓風機。
所述的室內側換熱器和室外側換熱器9為微通道結構的換熱器,換熱面積大,阻力小。
所述的濕膜10為復合型濕膜、白色復合型防火濕膜、玻璃纖維型濕膜或金屬刺孔濕膜。
室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組1和室內機組3運行;
當測得的室外溫度高于預設值時,控制器控制水泵啟動;水泵6將室外水源傳送至噴頭5,噴頭5將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求,延長室外機組1和室內機組3的運行時間。
室外機組1和室內機組3的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。
所述預設值為20℃。
一種雙冷源一體化熱管系統的控制方法,采用上述的雙冷源一體化熱管系統,其控制方法為:
室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組1和室內機組3運行;
當測得的室外溫度高于預設值時,控制器控制水泵啟動;水泵6將室外水源傳送至噴頭5,噴頭5將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求,延長室外機組1和室內機組3的運行時間。
所述室外機組1和室內機組3的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。
所述預設值為20℃。
有益效果:
本發明與現有的技術相比,具有顯著的節能效果。實現同時或單獨利用自然界中的自然冷量,以室外空氣或室外水源作為熱管系統運行所需要的冷源。針對傳統熱管系統運行所需要的溫差限制,當夏季室外空氣溫度過高時、空氣中的自然冷量不足以驅動熱管運行時,利用室外水源為濕膜加濕,降低室外空氣溫度,保證熱管在夏季惡劣環境中的正常運行;克服熱管運行所需要溫差的局限性,延長熱管的運行時間,大大減少機房內的制冷能耗。。該雙冷源一體化熱管系統通過室內、外側的溫度傳感器控制室外側水泵的啟停,實現不同工況之間的切換。此外,通過濕膜的加濕增大室外空氣中的含濕量和相對濕度,促進室外換熱器的潛熱換熱,大大增大室外機組的換熱量,提高熱管系統的運行效率。濕膜系統同時還兼具除塵功能,部分過濾室外空氣中的灰塵等污染物,在一定程度上避免室外側換熱器的表面結垢問題。
附圖說明
圖1雙冷源一體化熱管系統
圖2室外機組原理圖
圖3室外機組結構示意圖
附圖標記說明:
1—室外機組、2—液管支路、3—室內機組、4—氣管支路、5—噴頭、6—水泵、7—水管支路、8—室外風機、9—室外側換熱器、10—濕膜。
具體實施方式
為了使本發明的技術手段、創新特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體圖示,進一步闡述該發明的工作原理。
參見圖1--圖3,本發明提供了一種雙冷源一體化熱管系統,包括室外機組1、液管支路2、室內機組3、氣管支路4、噴頭5、水泵6、水管支路7及控制系統;
所述室外機組1和室內機組3通過液管支路2和氣管支路4相連形成環路;所述液管支路2用于實現液態制冷劑的流動;所述氣管支路4用于實現氣態制冷劑的流動;
所述室內機組包括室內側換熱器和室內風機;室內風機安裝于室內側換熱器上,用于促進室內空氣與室內側換熱器進行熱交換;
所述的室外機組機柜包括室外風機8、室外側換熱器9和濕膜10;室外風機8安裝于室外側換熱器9外,用于促進室外空氣與室外側換熱器9進行熱交換;所述濕膜10安裝在室外 側換熱器9的進風口處,濕膜用于降低進入室外側換熱器的室外空氣的溫度;
所述水管支路的一端接噴頭5;水管支路的另一端接室外水源;所述水管支路7上設有水泵6;水管支路7用于傳送濕膜所需水量;水泵6用于提供傳送水量的動力;
所述的噴頭5位于濕膜正上方,用于實現濕膜的加濕;
所述的控制系統包括室內側溫度傳感器、室外側溫度傳感器和控制器,室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器的信號輸出端均與控制器的信號輸入端相連;控制器的信號輸出端與水泵的控制端相連。
所述的室外風機8為軸流風機或中壓風機。
所述的室內側換熱器和室外側換熱器9為微通道結構的換熱器,換熱面積大,阻力小。
所述的濕膜10為復合型濕膜、白色復合型防火濕膜、玻璃纖維型濕膜或金屬刺孔濕膜。
室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組1和室內機組3運行;
當測得的室外溫度高于20℃時,控制器控制水泵啟動;水泵6將室外水源傳送至噴頭5,噴頭5將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求,延長室外機組1和室內機組3的運行時間。
室外機組1和室內機組3的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。
本發明還提供了一種雙冷源一體化熱管系統的控制方法,采用上述的雙冷源一體化熱管系統,其控制方法為:
室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器實時監測室內外溫度;
控制器根據室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器測得的室內外溫度差值控制水泵的啟停:
當測得的室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3運行工況要求時,水泵不啟動;直接利用室外冷空氣驅動室外機組1和室內機組3運行;
當測得的室外溫度高于20℃時,控制器控制水泵啟動;水泵6將室外水源傳送至噴頭5,噴頭5將水噴灑在濕膜上;濕膜降低進入室外側換熱器的室外側的空氣的溫度,以使室內外溫度差滿足室外機組1和室內機組3的運行工況要求,延長室外機組1和室內機組3的運行時間。
所述室外機組1和室內機組3的運行工況要求是指室內外溫度差大于10℃。
本發明能夠克服傳統熱管運行對室內外溫差的限制,冬季和過渡季節直接利用室外冷空氣驅動熱管運行,夏季室外空氣溫度過高不能滿足熱管運行的室內外溫差時,水泵運行給濕膜系統加濕,室外高溫空氣經過濕膜降溫后通過室外側換熱器換熱,保證熱管運行所需要的室內外溫差。此外,經濕膜加濕后的室外空氣溫度降低,含濕量和相對濕度增大,促進室外側換熱器的潛熱換熱,提高其換熱效率。
本發明的工作工況分為兩種工況運行,分別為空氣冷熱管工況和水冷熱管工況。
空氣冷熱管工況:冬季和過渡季節,室外空氣溫度較低,經室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器檢測室內外空氣溫度和濕度,當室內外空氣溫差滿足熱管系統運行所需要的數值時,直接驅動熱管系統運行,此時室外側水泵和噴頭關閉,濕膜系統不加濕,實現傳統熱管的運行。
水冷熱管工況:當夏季室外空氣溫度過高,室內側溫度傳感器和室外側溫度傳感器檢測室內外溫差不能滿足熱管系統運行所需要的溫差值時,室外側水泵運行,通過噴頭給濕膜加濕,室外側的高溫空氣首先和濕膜換熱,經過濕膜的加濕后,溫度降低,焓值增大,含濕量和相對濕度增大,將室外的高溫空氣溫度降低至熱管系統運行的數值范圍內。此外,濕膜系統同時還兼具除塵功能,部分過濾室外空氣中的灰塵等污染物,在一定程度上避免室外側換熱器的表面結垢問題。

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