專利名稱：換熱系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及中央空調(diào)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種換熱系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著時代的進(jìn)步和社會的發(fā)展，能源供應(yīng)日益緊張，人們充分認(rèn)識到環(huán)保節(jié)能的重要性。在提倡低碳生活的時代，利用各項新技術(shù)的中央空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。對于大型商業(yè)用戶，會設(shè)置多臺中央空調(diào)同時運(yùn)行，耗能巨大，因此如何對多臺中央空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化，改善整體能效就顯得格外重要。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)水系統(tǒng)連接方式，不同機(jī)組換熱器采用并聯(lián)水路連接方式，冷凝器進(jìn)水與蒸發(fā)器進(jìn)水在同側(cè)，冷凝器出水與蒸發(fā)器出水在同側(cè)。從冷卻塔流出的冷卻水溫度為30°C，冷卻水經(jīng)過主管路進(jìn)入機(jī)房，然后分為兩路，經(jīng)過冷凝器吸收熱量變?yōu)?5°C后，匯總到主管路進(jìn)入冷卻塔冷卻，完成一次冷卻水循環(huán)；室內(nèi)機(jī)組吸收室內(nèi)熱量后溫度變?yōu)?2°C，冷凍水經(jīng)主管路進(jìn)入機(jī)房，然后分為兩路，經(jīng)蒸發(fā)器放出熱量變?yōu)?°C 后，匯總到主管路進(jìn)入室內(nèi)機(jī)組換熱，完成一次冷凍水循環(huán)。然而，上述傳統(tǒng)水系統(tǒng)連接方式存在以下問題由于通過總管分路分配流量，受管路接頭、水流流速等因素的影響會造成分配到各個機(jī)組的水量存在差異，引起各個系統(tǒng)冷凝和蒸發(fā)溫度以及壓力的變化，造成換熱系統(tǒng)不穩(wěn)定；并且，在總水流量Q和換熱器流通面積A—定的情況下，根據(jù)流速公式V = Q/A，采用并聯(lián)方式相當(dāng)于增加了換熱器的流通面積， 從而降低了流速，不利于水側(cè)換熱器傳熱；并且，按照國標(biāo)工況的標(biāo)準(zhǔn)，冷卻進(jìn)水30°C，冷卻出水35°C，冷凍進(jìn)水12°C，冷凍出水7°C，換熱系統(tǒng)采用環(huán)保冷媒，考慮水側(cè)和冷媒側(cè)2V的傳熱溫差，其冷凝溫度為37°C，則對應(yīng)冷凝壓力為836kpa，蒸發(fā)溫度為5°C，則對應(yīng)蒸發(fā)壓力為248kpa，中央空調(diào)壓縮機(jī)的工作壓差為588Kpa，該工作壓差值偏大，將增加換熱系統(tǒng)消耗的功率，降低換熱系統(tǒng)的能效。對于現(xiàn)有技術(shù)中存在的換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，以及能效較低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種換熱系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，以及換熱系統(tǒng)能效較低的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種換熱系統(tǒng)。本實用新型的換熱系統(tǒng)包括兩個以上換熱機(jī)組，并且所述兩個以上換熱機(jī)組串聯(lián)；其中首個換熱機(jī)組的冷凝器的進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻進(jìn)水口，末個換熱機(jī)組的冷凝器的出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻出水口 ；所述首個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍出水口，末個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍進(jìn)水口。進(jìn)一步地，所述換熱機(jī)組中的壓縮機(jī)為磁懸浮離心壓縮機(jī)。[0010]進(jìn)一步地，所述換熱系統(tǒng)中各個換熱機(jī)組的進(jìn)水口和出水口的水溫差值相等。進(jìn)一步地，所述換熱系統(tǒng)中包括兩個或者兩個以上換熱機(jī)組。進(jìn)一步地，每個所述換熱機(jī)組有兩個或者兩個以上壓縮機(jī)。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種中央空調(diào)系統(tǒng)。本實用新型的中央空調(diào)系統(tǒng)包括本實用新型的換熱系統(tǒng)。進(jìn)一步地，所述中央空調(diào)系統(tǒng)中還包括空調(diào)末端裝置；所述空調(diào)末端裝置的進(jìn)水口與所述換熱系統(tǒng)的冷凍出水口連接；所述空調(diào)末端裝置的出水口與所述換熱系統(tǒng)的冷凍進(jìn)水口連接。進(jìn)一步地，所述中央空調(diào)系統(tǒng)中還包括冷卻塔；所述冷卻塔的進(jìn)水口與所述換熱系統(tǒng)的冷卻出水口連接；所述冷卻塔的出水口與所述換熱系統(tǒng)的冷卻進(jìn)水口連接。根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案，由于不對冷卻水和冷凍水進(jìn)行分流，可以保證換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定；并且，因為采用串聯(lián)的方式連接換熱器，減小了流通面積，從而增加了流速，進(jìn)而強(qiáng)化了水側(cè)傳熱，增加制冷能力；此外，采用串聯(lián)方式連接換熱器，并且使冷卻水和冷凍水的流向相反后，工作壓差較傳統(tǒng)的并聯(lián)連接方式有所降低，有助于降低換熱系統(tǒng)功率，提高能效。

說明書附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。 在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的并聯(lián)水路連接方式以及冷卻水和冷凍水流向的示意圖；圖2為本實用新型換熱系統(tǒng)的串聯(lián)連接方式以及冷卻水和冷凍水流向的示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。如圖2所示，本實用新型的換熱系統(tǒng)可以包括兩組換熱器，第一組換熱器3主要包括第一冷凝器31，第一蒸發(fā)器32和壓縮機(jī)33 ；第二組換熱器4包括第二冷凝器41，第二蒸發(fā)器42和壓縮機(jī)43，冷卻水從冷卻塔1流出，通過第一冷凝器31的進(jìn)水口流入第一組換熱器3，從第一冷凝器31的出水口流出后通過第二冷凝器41的進(jìn)水口流入第二組換熱器4，從第二冷凝器41的出水口流出后流回冷卻塔1，完成一次冷卻水的循環(huán)；從室內(nèi)機(jī)組 2流出的冷凍水通過第二蒸發(fā)器42的進(jìn)水口流入第二組換熱器4，從第二蒸發(fā)器42流出后通過流入第一蒸發(fā)器32的進(jìn)水口流入第一組換熱器3，從第一蒸發(fā)器42的出水口流出后流回室內(nèi)機(jī)組2，完成一次冷凍水的循環(huán)。由于兩組換熱器之間采用了串聯(lián)的連接方式，不需要對冷卻水和冷凍水進(jìn)行分流，可以保證換熱系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定，同時相比并聯(lián)的連接方式減小了流通面積，根據(jù)流速公式流速=流量/流通面積，在流量不變的情況下使流速增加，強(qiáng)化水側(cè)傳熱，增加制冷能力；此外，采用串聯(lián)方式連接換熱器，并且使冷卻水和冷凍水的流向相反后，可以使換熱機(jī)組進(jìn)水口和出水口的水溫差值相等。例如第一組換熱器3冷卻進(jìn)水為30°C，冷卻出水為32.5°C，冷凍進(jìn)水為9.5°C，冷凍出水為7°C，考慮相同的傳熱溫差2°C，其冷凝溫度為 34. 5°C，則對應(yīng)冷凝壓力為798kpa，其蒸發(fā)溫度為5°C，則對應(yīng)蒸發(fā)壓力為248kpa，則壓縮機(jī)的工作壓差為550kpa，第二組換熱器冷卻進(jìn)水為32. 5°C，冷卻出水為35°C，冷凍進(jìn)水為 12°C，冷凍出水為9. 5°C，可以得到壓縮機(jī)工作冷凝溫度為37°C，冷凝壓力為836kpa，蒸發(fā)溫度為7. 5°C，蒸發(fā)壓力280kpa，其工作壓差為836-280 = 556kpa，根據(jù)壓縮機(jī)的性質(zhì)可知，當(dāng)工作情況穩(wěn)定時可以得出系統(tǒng)冷媒循環(huán)量Q —定，根據(jù)h oc ν2壓差h增大必然導(dǎo)致壓縮機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速ν增加，又根據(jù)P - ν3葉輪轉(zhuǎn)速增加將使壓縮機(jī)功率ρ急劇增加，串聯(lián)連接換熱器后，壓差較傳統(tǒng)的并聯(lián)連接方式有所降低，可以有效地降低換熱系統(tǒng)功率，提高能效。本實用新型的換熱系統(tǒng)還可以采用多組換熱器，冷卻水從冷卻塔流出后流入第一組換熱器的冷凝器，從該冷凝器流出后流入下一組換熱器的冷凝器，最后從最后一組換熱器的冷凝器流出后流回冷卻塔，完成一次冷卻水的循環(huán)；冷凍水從室內(nèi)機(jī)組流出后流入最后一組換熱器的蒸發(fā)器，從該蒸發(fā)器流出后流入下一組換熱器的蒸發(fā)器，最后從第一組換熱器的蒸發(fā)器流出后流回室內(nèi)機(jī)組，完成一次冷凍水的循環(huán)。采用多組換熱器的換熱系統(tǒng)同樣能夠保證換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定，強(qiáng)化水側(cè)傳熱，增強(qiáng)制冷能力，降低換熱系統(tǒng)功率， 提高能效。本實用新型實施例還提供了一種中央空調(diào)系統(tǒng)，其主要部分如圖2所示，包括冷卻塔1，室內(nèi)機(jī)組2，以及第一組換熱器3和第二組換熱器4 ；其中第一組換熱器3包括第一冷凝器31，第一蒸發(fā)器32和第一壓縮機(jī)33，第二組換熱器4包括第二冷凝器41，第二蒸發(fā)器42和第二壓縮機(jī)43。將本實用新型實施例的技術(shù)方案應(yīng)用在磁懸浮中央空調(diào)中，有助于改善換熱器流程固有的大壓差對于磁懸浮離心壓縮機(jī)能耗的影響，改善換熱器傳熱。因為采用串聯(lián)的方式連接換熱器，不再對冷卻水和冷凍水進(jìn)行分流，可以保證換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定；并且， 減小了流通面積，從而增加了流速，進(jìn)而強(qiáng)化了水側(cè)傳熱，增加制冷能力；此外，冷卻水與冷凍水的流向相反后，工作壓差較傳統(tǒng)的并聯(lián)連接方式有所降低，有助于降低換熱系統(tǒng)功率， 提高能效。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個以上換熱機(jī)組，并且所述兩個以上換熱機(jī)組串聯(lián)；其中首個換熱機(jī)組的冷凝器的進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻進(jìn)水口，末個換熱機(jī)組的冷凝器的出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻出水口；所述首個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍出水口，末個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱機(jī)組中的壓縮機(jī)為磁懸浮離心壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱系統(tǒng)中各個換熱機(jī)組的進(jìn)水口和出水口的水溫差值相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱系統(tǒng)中包括兩個或者兩個以上換熱機(jī)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱系統(tǒng)，其特征在于，每個所述換熱機(jī)組有兩個或者兩個以上壓縮機(jī)。
6.一種中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至5中任一項所述的換熱系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述中央空調(diào)系統(tǒng)中還包括空調(diào)末端裝置；所述空調(diào)末端裝置的進(jìn)水口與所述換熱系統(tǒng)的冷凍出水口連接；所述空調(diào)末端裝置的出水口與所述換熱系統(tǒng)的冷凍進(jìn)水口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中央空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述中央空調(diào)系統(tǒng)中還包括冷卻塔；所述冷卻塔的進(jìn)水口與所述換熱系統(tǒng)的冷卻出水口連接；所述冷卻塔的出水口與所述換熱系統(tǒng)的冷卻進(jìn)水口連接。
專利摘要本實用新型提供了一種換熱系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中換熱系統(tǒng)工作狀態(tài)不穩(wěn)定，以及能效較低的問題。該換熱系統(tǒng)包括兩個以上換熱機(jī)組，并且所述兩個以上換熱機(jī)組串聯(lián)；其中首個換熱機(jī)組的冷凝器的進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻進(jìn)水口，末個換熱機(jī)組的冷凝器的出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷卻出水口；所述首個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍出水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍出水口，末個換熱機(jī)組的蒸發(fā)器的冷凍進(jìn)水口為所述換熱系統(tǒng)的冷凍進(jìn)水口。采用本實用新型的技術(shù)方案，有助于降低換熱系統(tǒng)功率，提高能效。
文檔編號F24F3/00GK201973814SQ20102064888
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者尹葉俐, 徐峰, 朱連富, 毛守博, 王繼鴻, 趙雷 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾空調(diào)電子有限公司