專利名稱：利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝，屬于節(jié)能技 術(shù)領(lǐng)域；主要針對(duì)大型賓館、醫(yī)院等有衛(wèi)生熱水需求的公共建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)的冷凝熱回 收和利用，用于制備衛(wèi)生熱水。
技術(shù)背景目前，空調(diào)機(jī)組的冷凝熱回收技術(shù)主要有兩種 一種采用在壓縮機(jī)與冷凝器之間串聯(lián)一 熱回收換熱器，自來(lái)水進(jìn)入熱回收換熱器吸收壓縮機(jī)出口高溫冷劑蒸氣的顯熱，然后進(jìn)入輔 助熱源或作為熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩粗苽湫l(wèi)生熱水，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的部分回收； 一種采用省卻冷 卻塔，以空調(diào)制冷機(jī)組的全部冷卻水作為熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩粗苽湫l(wèi)生熱水，實(shí)現(xiàn)冷凝熱的 全部回收。在實(shí)際工程中，前者由于在壓縮機(jī)與冷凝器之間串聯(lián)熱回收換熱器，導(dǎo)致壓縮機(jī) 的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冷劑管道的阻力損失增加，嚴(yán)重影響空調(diào)機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。后者 難以實(shí)現(xiàn)冷凝熱的回收量和熱水負(fù)荷的匹配，并且由于省卻冷卻塔，不能保證空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn) 行效率和穩(wěn)定性。由于以上兩種空調(diào)機(jī)組冷凝熱回收技術(shù)的局限性，所以其在實(shí)際工程中難以大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。絕大多數(shù)空調(diào)機(jī)組的冷凝熱通過(guò)冷卻塔與環(huán)境進(jìn)行熱交換散失到環(huán)境中，造成能源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有冷凝熱回收技術(shù)所引起的空調(diào)機(jī)組運(yùn)行效率低、穩(wěn)定性差以及冷凝熱的回 收量和熱水負(fù)荷的不匹配等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生 熱水的技術(shù)與工藝，提高了空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行效率、增強(qiáng)了空調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定性；實(shí)現(xiàn)了空調(diào)機(jī) 組冷凝熱的部分或全部回收和冷凝熱回收量同熱水負(fù)荷的匹配。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在空調(diào)機(jī)組的冷凝器處并聯(lián)一輔助加熱與 蓄熱水箱系統(tǒng)。該系統(tǒng)由輔助熱源、蓄熱水箱等與自動(dòng)控制系統(tǒng)并聯(lián)組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)由 冷卻水溫度控制系統(tǒng)，冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng)，熱水溫度控制系統(tǒng)并聯(lián)組成。冷卻水溫度控制 系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度控制器和電動(dòng)三通閥串聯(lián)組成；冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng)由流量傳感器、 流量控制器和補(bǔ)水電動(dòng)閥串聯(lián)組成；熱水溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度控制器和電磁闊 串聯(lián)組成。冷卻水溫度控制系統(tǒng)的控制策略當(dāng)冷卻水溫度大于45'C時(shí)，溫度傳感器控制溫 度控制器使電動(dòng)三通閥動(dòng)作，空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水直接進(jìn)入蓄熱水箱，供用戶使用；當(dāng)冷卻水 溫度小于45'C時(shí)溫度傳感器控制溫度控制器使電動(dòng)三通閥動(dòng)作，空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水直接進(jìn)入 輔助熱源，經(jīng)加熱后達(dá)到5(TC左右，然后進(jìn)入蓄熱水箱，供用戶使用。冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng) 的控制策略通過(guò)安裝在輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水入口處的流量傳感器控制流量控 制器使補(bǔ)水電動(dòng)閥動(dòng)作，調(diào)整補(bǔ)水電動(dòng)閥的開(kāi)度，調(diào)節(jié)冷卻水的補(bǔ)水量。熱水溫度控制系統(tǒng) 的控制策略通過(guò)安裝在蓄熱水箱處的溫度傳感器控制溫度控制器使電磁閥動(dòng)作，當(dāng)供水管處的水溫低于4(TC時(shí)，電磁闊開(kāi)啟，循環(huán)水泵啟動(dòng)，將熱水打入輔助熱源進(jìn)行再加熱，以滿 足用戶的要求。在夏季，空調(diào)機(jī)組的冷卻水(一般為4(TC左右)分為兩路。 一路進(jìn)入輔助加熱 與蓄熱水箱系統(tǒng)，制備衛(wèi)生熱水；另一路進(jìn)入冷卻塔，經(jīng)冷卻后循環(huán)使用。冬季和過(guò)度季， 通過(guò)輔助熱源加熱自來(lái)水，制備衛(wèi)生熱水。從而達(dá)到提高了空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行效率、增強(qiáng)了空 調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組冷凝熱的部分或全部回收以及冷凝熱回收量同熱水負(fù)荷的匹 配。本發(fā)明的有益效果是，節(jié)能、環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，并減少冷卻塔冷卻水蒸發(fā)量；熱回收效率高，當(dāng)廢熱不足時(shí)可以采用輔助熱源加熱，保證衛(wèi)生熱水的供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了空 調(diào)機(jī)組冷凝熱的部分或全部回收；運(yùn)行安全、穩(wěn)定，自動(dòng)化控制程度高；工藝簡(jiǎn)單、易于實(shí) 現(xiàn)，無(wú)需改變空調(diào)機(jī)組的內(nèi)部構(gòu)造；輔助熱源可以采用燃?xì)?、燃油鍋爐或電加熱器等形式， 實(shí)現(xiàn)方式靈活多樣；節(jié)能效果顯著， 一般可以節(jié)能30%-60%，夏季平均節(jié)能50%。在實(shí)際工 程中，本發(fā)明擁有廣闊的推廣和應(yīng)用前景。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1:利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝的原理2:夏季，利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝的運(yùn)行原理3:冬季、過(guò)渡季利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝的運(yùn)行原理1中，l.來(lái)自于空調(diào)機(jī)組的冷凍水，2.冷凝器，3.冷卻水泵，4.補(bǔ)水電動(dòng)閥，5.冷卻 塔，6.溫度傳感器，7.溫度控制器，8.流量傳感器，9.流量控制器，10.電動(dòng)三通閥，11.補(bǔ) 水閥，12.輔助熱源，13.止回閥，14.蓄熱水箱，15.熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)水泵，16.用戶， 17.溫度傳感器，18.溫度控制器，19.電磁閥，20.循環(huán)水泵?！獔D中"->"表示夏季運(yùn)行，"-表示冬季、過(guò)渡季運(yùn)行。
具體實(shí)施方式
在圖1中，溫度傳感器(6)、溫度控制器(7)和電動(dòng)三通閥(10)串聯(lián)構(gòu)成冷卻水溫度控制 系統(tǒng)；流量傳感器(8)、流量控制器(9)和補(bǔ)水電動(dòng)閥(4)串聯(lián)構(gòu)成冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng)；溫 度傳感器(17)、溫度控制器(18)、電磁閥(19)和循環(huán)水泵(20)串聯(lián)構(gòu)成熱水溫度控制系統(tǒng)。 通過(guò)以上控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行效率的提高、空調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定性的增強(qiáng)和空調(diào) 機(jī)組冷凝熱的部分或全部回收和冷凝熱回收量同熱水負(fù)荷的匹配。圖2，在夏季，空調(diào)制冷機(jī)組的冷卻水(一般為37°C左右)，分為兩個(gè)支路 一路進(jìn)入 輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)，制備衛(wèi)生熱水。其具體實(shí)現(xiàn)方式是當(dāng)冷卻水溫度小于45C時(shí)， 直接進(jìn)入輔助熱源(12)，經(jīng)加熱后達(dá)到5(TC左右，然后進(jìn)入蓄熱水箱(14)，供用戶(16)使用； 當(dāng)冷卻水溫度大于45。C時(shí)，直接進(jìn)入蓄熱水箱(14)，供用戶(16)使用；另一路進(jìn)入冷卻塔(5) 冷卻至32。C左右，后經(jīng)冷卻水泵(3)進(jìn)入冷凝器(2)完成冷卻水循環(huán)。圖3，在過(guò)渡季和冬季，空調(diào)機(jī)組停止運(yùn)行，此時(shí)開(kāi)啟補(bǔ)水閥(ll)，自來(lái)水進(jìn)入輔助熱 源(12)，經(jīng)加熱后達(dá)到5(TC左右，進(jìn)入蓄熱水箱(14)供用戶(16)使用。 控制策略的實(shí)施方式1. 在輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水入口處安裝溫度傳感器(6)、溫度控制器(7)和電 動(dòng)三通閥(IO)。由溫度傳感器(6)控制溫度控制器(7)使電動(dòng)三通閥(10)動(dòng)作當(dāng)冷卻水溫度 大于45X:時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水直接進(jìn)入蓄熱水箱(14)供用戶(16)使用；當(dāng)冷卻水溫度小于 45匸時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水直接進(jìn)入輔助熱源(12)，經(jīng)加熱后達(dá)到5(TC左右，然后進(jìn)入蓄熱 水箱(14)，供用戶(16)使用。2. 在冷卻水循環(huán)管路上安裝補(bǔ)水電動(dòng)閥(4)，在輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水入口 處安裝流量傳感器(8)和流量控制器(9)。由流量傳感器(8)控制流量控制器(9)使補(bǔ)水電動(dòng)閥 (4)動(dòng)作根據(jù)流量傳感器(8)所測(cè)得的進(jìn)入輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水量，調(diào)整補(bǔ)水 電動(dòng)閥(4)的開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)冷卻水的補(bǔ)水量，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。3. 在蓄熱水箱(14)處設(shè)置溫度傳感器(17)、溫度控制器(18)、電磁閥(19)和循環(huán)水泵 (20)。由溫度傳感器(17)控制溫度控制器(18)使電磁閥(19)動(dòng)作以及循環(huán)水泵(20)的開(kāi)啟 當(dāng)供水管處的水溫低于4(TC時(shí)，電磁閥(19)開(kāi)啟，循環(huán)水泵(20)啟動(dòng)，將熱水打入輔助熱源 (12)進(jìn)行再加熱，以滿足用戶(16)的要求。
權(quán)利要求
1.一種利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝，在空調(diào)機(jī)組的冷凝器處并聯(lián)一輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)，其特征是該裝置由輔助熱源、蓄熱水箱等和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝，其特征是在蓄熱水箱處設(shè)置溫度傳感器、溫度控制器、電磁閥和循環(huán)水泵，由溫度傳感器控制 溫度控制器使電磁閥動(dòng)作以及循環(huán)水泵的開(kāi)啟，從而調(diào)節(jié)衛(wèi)生熱水的溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝，其特 征是在冷卻水循環(huán)管路上安裝補(bǔ)水電動(dòng)閥，在輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水入口處安 裝流量傳感器和流量控制器，由流量傳感器控制流量控制器使補(bǔ)水電動(dòng)閥動(dòng)作，從而調(diào)節(jié)冷 卻水的補(bǔ)水量，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝，其特 征是在輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)的冷卻水入口處安裝溫度傳感器、溫度控制器和電動(dòng)三通 閥，由溫度傳感器控制溫度控制器使電動(dòng)三通閥動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組冷凝熱的部分或全 部回收和冷凝熱回收量同熱水負(fù)荷的匹配。
全文摘要
一種利用空調(diào)機(jī)冷凝熱與輔助熱源制備衛(wèi)生熱水的技術(shù)與工藝。在空調(diào)機(jī)組的冷凝器處并聯(lián)一輔助加熱與蓄熱水箱系統(tǒng)。該系統(tǒng)由輔助熱源、蓄熱水箱等與自動(dòng)控制系統(tǒng)并聯(lián)組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)由冷卻水溫度控制系統(tǒng)，冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng)，熱水溫度控制系統(tǒng)并聯(lián)組成。冷卻水溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度控制器和電動(dòng)三通閥串聯(lián)組成；冷卻水補(bǔ)水控制系統(tǒng)由流量傳感器、流量控制器和補(bǔ)水電動(dòng)閥串聯(lián)組成；熱水溫度控制系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度控制器和電磁閥串聯(lián)組成。本發(fā)明可以提高空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行效率、增強(qiáng)空調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定性；實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組冷凝熱的部分或全部回收和冷凝熱回收量同熱水負(fù)荷的匹配。
文檔編號(hào)F24H1/18GK101329106SQ200710016750
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者丁國(guó)玉, 田貫三, 高魯鋒 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)