冷冻水大温差空调系统末端装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于暖通空调应用领域，具体涉及一种冷冻水大温差空调系统末端装置。


背景技术：

[0002]
温湿度独立控制系统采用热、湿独立处理的方式，为高温冷源处理显热创造条件，从而显著提高空调制冷能效，这一新型空调技术已在不少暖通工程中得到应用，显示出良好的节能效益。
[0003]
申请号为cn201720356464.5的中国专利公开了一种双温热源热泵系统；热泵蒸发器、冷凝器均采用两组换热器，两组换热器在制冷、制热不同模式下可作为蒸发器/冷凝器运行，并运行于不同温度，使得运行时热泵工质与环境介质间传热温差降低，热泵高、低温热源间压差有所减小，可实现温湿度独立控制、热湿负荷独立处理以及排风全热回收等，从而提高了热泵空调制冷、供热、通风换气以及物体加热、冷却、干燥除湿的效率。虽然双冷源形式提高了冷水机组能效，但是会增加冷冻水输送能耗和系统复杂性。
[0004]
冷冻水大温差空调系统是一种通过提高冷(热)量输送过程中载冷(热)剂的温差来提供冷(热)量的输送效率的系统装置。空调的冷水系统一般包括冷水机组、冷却塔、冷冻水水泵及冷却水水泵等几个主要的耗能部件。其中，大温差冷水系统可以节约系统的循环水量，相应减少水泵的扬程及运行费用，减少管道的尺寸，节约系统的初投资。
[0005]
申请号为cn201811249171.2的中国专利公开了一种冷冻水大温差节能空调系统。每个空调设计区域内，所有新风机组并联组成新风机组模块，所有回风机组并联组成回风机组模块，新风机组模块与回风机组模块串联组成空调末端模块。通过对冷冻水低温段与高温段冷量的科学利用，实现了冷冻水的大温差运行，降低了冷冻水系统的能耗与初投资。但冷冻水供水的温度t
s
和回水温度t
r
的温差为8℃～10℃，此时冷冻水出水温度为16℃左右。冷冻水仍能进入高温显热末端进一步供冷。因此，假设高温段冷水可进入显热末端进一步供冷，就能提升系统能效。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型要解决的问题是一种提高供回水温差的冷冻水大温差空调系统末端装置。
[0007]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种冷冻水大温差空调系统末端装置，其与冷冻水大温差空调系统的冷水机组配套使用；该末端装置包括潜热末端以及高温显热末端；
[0008]
潜热末端包括空气处理机组和低温供水管；低温供水管的一端与冷水机组的出水口相连，另一端与空气处理机组的冷冻水进水口相连；
[0009]
高温显热末端包括辐射板组件，所述辐射板组件包括至少一个的辐射板；所述辐射板由换热管和设置在换热管表面的翅片组成；空气处理机组的冷冻水出水口通过管路与
换热管的进液口相连，换热管的出液口通过高温回水管与冷水机组的进水口相连。
[0010]
作为本实用新型的冷冻水大温差空调系统末端装置的改进：在辐射板的整个上表面设置隔热层，在辐射板的整个下表面设置疏水层。
[0011]
作为本实用新型的冷冻水大温差空调系统末端装置的进一步改进：在疏水层的一侧长边处设置凝水槽。
[0012]
作为本实用新型的冷冻水大温差空调系统末端装置的进一步改进：在疏水层上开孔。
[0013]
作为本实用新型的冷冻水大温差空调系统末端装置的进一步改进：在空气处理机组的两侧对称的各设置一个呈45
°
倾斜的辐射板。
[0014]
作为本实用新型的冷冻水大温差空调系统末端装置的进一步改进：辐射板组件包括至少四个的辐射板，所述辐射板呈45
°
倾斜且首尾相连，
[0015]
在空气处理机组的两侧对称的各设置一个辐射板组件。
[0016]
空气处理机组例如可选用常规的风机盘管机组、吊装式空气处理机组等，其中风机盘管风机盘管机组还可采用贯流风机，送风掠过辐射板，增强换热。
[0017]
本实用新型实际工作时，从冷水机组出口排出的5～7℃低温冷冻水进入潜热末端，承担室内的潜热负荷和部分显热负荷。温升后的冷水进入高温显热末端进一步供冷，承担室内剩余的显热负荷。潜热末端中，空气处理机组的送风掠过辐射板表面，加强辐射板表面附近空气扰动，有助于强化传热，因此辐射板可以和空气处理机组形成较好的气流组织形式，加强室内的换热。空气处理机组的出水温度为16℃左右，高于平常室内设计工况下露点温度1℃左右，辐射板基本不会有凝露风险。但是考虑到进入辐射板的冷水温度可能低于室内的露点温度，辐射板有结露风险；为防止结露的产生，可以对空气处理机组重新设计，使得盘管的供回水温差增大，从而使得进入辐射板的冷水温度高于室内露点温度；也可将辐射板倾斜布置，在辐射板下表面涂抹疏水材料(即，在辐射板下表面设置疏水层)，产生的凝露由于重力作用，进入凝水槽。当辐射板呈45
°
倾斜且首尾相连时，相邻的2个辐射板可采用翅片顶部折成“l”型的一体化设置方式，能使辐射板表面美观，也利于传热。辐射板流出的高温回水(约20～22℃)进入冷水机组，实现系统的循环。这类大温差末端装置大幅提高了供回水温差，温差能达到13～17℃，显著减小了冷冻水流量，降低了输送能耗。
[0018]
本实用新型具有如下技术优势：
[0019]
1、通过低温段冷水进入空气处理机组承担全部潜热负荷和部分显热负荷。从空气处理机组流出的高温冷水串联进入显热末端承担剩余显热负荷，工作于高温段的冷水机组效率大幅提高。由于室内负荷一定，冷水供回水温差增大，温差可达到13～17℃，可使得冷水流量下降，供回水温差增大，节约系统的循环水量，相应减少水泵的扬程及运行费用。水路为同程设计，有利于水力平衡。
[0020]
2、辐射板可为单排或双排翅片管。当辐射板呈45
°
倾斜且首尾相连时，相邻的2个辐射板可采用翅片顶部折成“l”型的一体化设置方式，能使辐射板表面美观，也利于供热模式传热，加强室内换热效果。对流
--
辐射的组合方式能增强辐射板的换热效果，能有效提高室内环境的舒适性。
[0021]
3、将辐射板倾斜布置，且在辐射板的整个下表面设置疏水层，有利于使凝露进入凝水槽中；疏水层中适当开孔，有利于辐射传热。在辐射板的上表面设置绝热保温材料制成
的隔热层，可减少辐射能量损失。
[0022]
综上所述，结合现有的冷冻水大温差空调系统，本实用新型提供了一种冷冻水大温差空调系统末端装置，通过潜热末端承担全部潜热负荷和部分显热负荷，通过高温显热末端承担剩余显热负荷，实现热、湿独立处理。且较好的解决显热末端的凝露问题。
附图说明
[0023]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
[0024]
图1为本实用新型的一种冷冻水大温差空调系统末端装置的示意图(实施例1)；
[0025]
图2为本实用新型的另一种冷冻水大温差空调系统末端装置的示意图(实施例4)；
[0026]
图3为本实用新型的又一种冷冻水大温差空调系统末端装置的示意图(实施例2)；
[0027]
图4为图3旋转后的俯视放大局部示意图；
[0028]
图5为本实用新型的又一种冷冻水大温差空调系统末端装置的示意图(实施例3)；
[0029]
图6为图5旋转后的俯视放大局部示意图；
[0030]
图7为图3中的辐射板3的放大后的爆炸示意图；
[0031]
图8为辐射板3的一种结构示意图；
[0032]
图9为辐射板3的另一种结构示意图；
[0033]
图10为辐射板3的又一种结构示意图。
[0034]
图中：1、空气处理机组；2、换热管；3、辐射板；4、镀锌钢板；5、凝水槽；6、吊顶支架；7、疏水层；8、低温供水管；9、管路；10、高温回水管；11、屋顶；12、翅片；13、隔热层。
具体实施方式
[0035]
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：
[0036]
以下案例中均为：
[0037]
冷冻水大温差空调系统末端装置，用于与冷冻水大温差空调系统的冷水机组(以下简称冷水机组)配套使用。
[0038]
辐射板3、空气处理机组1均安装在室内。低温供水管8与冷冻水大温差空调系统的冷水机组的出水口相连。
[0039]
辐射板3可按照实际需要，选用如图8～图10所示的任意一种。辐射板3由换热管2、设置在换热管2表面的翅片12、以及位于两侧的用于安装换热管2的连接板组成。此为常规技术，为了图面的清晰，连接板在图8～图10中均作了省略处理。
[0040]
实施例1、一种冷冻水大温差空调系统末端装置，该冷冻水大温差空调系统末端装置包括潜热末端以及高温显热末端，如图1所示。
[0041]
潜热末端包括空气处理机组1和低温供水管8，低温供水管8的一端与冷水机组的出水口相连、另一端与空气处理机组1的冷冻水进水口相连。空气处理机组1可选用常规的风机盘管机组。
[0042]
高温显热末端包括辐射板组件，该辐射板组件由一个辐射板3组成。
[0043]
空气处理机组1的冷冻水出水口通过管路9与换热管2的进液口相连，换热管2的出液口通过高温回水管10与冷水机组的进水口相连。
[0044]
辐射板3由吊顶支架6固定在屋顶11下；辐射板3与地面相平行。具体而言，吊顶支架6可与辐射板3的连接板与相连。
[0045]
低温冷冻水由冷水机组制取得到(此为常规技术)，该低温冷冻水由低温供水管8先进入空气处理机组1，承担室内全部的潜热负荷和部分显热负荷。升温后的冷冻水通过管路9进入辐射板3的换热管2内，承担室内剩余显热负荷。管路9中的温度高于室内露点温度1～2℃。从辐射板3的换热管2中流出的高温回水通过高温回水管10进入冷水机组降温。该末端装置中的供回水温差为13～17℃。
[0046]
实施例2、一种冷冻水大温差空调系统末端装置，该冷冻水大温差空调系统末端装置包括潜热末端以及高温显热末端，如图3和图4所示。
[0047]
潜热末端包括空气处理机组1和低温供水管8，低温供水管8的一端与冷水机组的出水口相连、另一端与空气处理机组1的冷冻水进水口相连。空气处理机组1选用常规的吊装式空气处理机组。
[0048]
高温显热末端包括了2套“m”型的辐射板组件，2套“m”型的辐射板组件左右对称的设置在空气处理机组1的两旁。该对称布置的方式能提高室内温度的均匀性。
[0049]
每套“m”型的辐射板组件包括了多块辐射板3，这些辐射板3均倾斜45
°
布置，且，多块辐射板3首尾相连，从而形成“m”型的辐射板组件。“m”型的辐射板组件可以降低辐射板3的安装高度。
[0050]
每块辐射板3均为：在辐射板3的上表面设置隔热层13，隔热层13能防止辐射能量向屋顶11侧流动。在辐射板3的下表面设置疏水层7。在疏水层7上适当开孔(孔径例如为2mm)，从而使得冷量更易传递至室内需要被调温的区域。隔热层13、辐射板3、疏水层7设置成一体的形式。由于疏水层7是由疏水材料制成，且开孔的孔径小，因此不会造成冷凝水的滴漏。
[0051]
为了清晰的体现零部件之间的上下位置关系，图7为两个辐射板3组合的倾斜布置后的爆炸式示意图。2个相邻的辐射板3的翅片12顶部折成90度的v型(即，l型)，即，相邻的辐射板3的翅片12可一体化设计而成。
[0052]
沿着疏水层7的长边底部设置凝水槽5，即，凝水槽5长度与疏水层7长边的长度相等。凝水槽5可通过镀锌钢板4与辐射板3的连接板相连，或者，凝水槽5也可通过镀锌钢板4与疏水层7相连。2个相邻的辐射板3可合用一个凝水槽5。
[0053]
疏水层7和凝水槽5的设置能使得辐射板3产生的凝露不影响正常室内环境。此时，凝结水在重力和空气处理机组1的送风气流作用下进入凝水槽5中。
[0054]
辐射板3由吊顶支架6固定在屋顶11下。
[0055]
空气处理机组1的冷冻水出水口通过管路9与每个辐射板3的换热管2进液口相连，每个辐射板3的换热管2的出液口通过高温回水管10与冷水机组的进水口相连。
[0056]
图4为图3旋转后的俯视放大局部示意图。冷水的水路流动过程类同于实施例1。此时水路通过同程式布置进入到各个辐射板3的换热管2中，同程式布置有利于水力平衡。换热管2的进液口、出液口设置在辐射板3的同一侧。
[0057]
空气处理机组1的送风沿着辐射板3长边掠过辐射板3表面。可根据辐射板3的高度尺寸以及安装空间尺寸调整空气处理机组1的尺寸和安装位置。
[0058]
该末端装置中供回水温差为13～17℃。
[0059]
实施例3、一种冷冻水大温差空调系统末端装置，该冷冻水大温差空调系统末端装置包括潜热末端以及高温显热末端，如图5和图6所示。
[0060]
辐射板组件呈“w”型布置，其余等同于实施例2。“w”型辐射板组件，也能降低辐射板3的安装高度，且与实施例2相比，能适当减少凝水槽5的数量。
[0061]
图6为图5旋转后的俯视放大局部示意图。冷水运行方式等同于实施例2，即，也为同程式管路，有利于水路平衡。
[0062]
此时，换热管2的进液口、出液口分别设置在辐射板3的两侧，每个辐射板3为窄而长的单排式结构。这种结构方式，不使用管路弯头，尽量减少局部阻力损失。
[0063]
该末端装置中供回水温差为13～17℃。
[0064]
实施例4、将实施例2中的“m”型的辐射板组件改成辐射板3，即，每个辐射板组件仅仅由一个辐射板3组成；其余等同于实施例2。将2个辐射板3倾斜45
°
后左右对称的设置在空气处理机组1的两旁；如图2所示；空气处理机组1的出风口对着辐射板3。
[0065]
同实施例2，辐射板3的上表面设置隔热层13、辐射板3的下表面设置疏水层7，沿着疏水层7的长边底部设置凝水槽5；每个辐射板3各自配设一个凝水槽5。
[0066]
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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