專(zhuān)利名稱(chēng)：一種組合式熱回收設(shè)備及其閥門(mén)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)冷熱源領(lǐng)域，涉及空調(diào)熱回收裝置，尤其是一種同時(shí)提供冷熱源的熱回收設(shè)備及其閥門(mén)控制方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，數(shù)據(jù)機(jī)房、部分精密儀器、藥品及保健品制造等全年需要空調(diào)制冷，工藝對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)要求高、空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗大。而辦公、住宅、商用及大部分工藝房間冬季均預(yù)制熱，如何有效利用余熱廢熱，降低空調(diào)制冷制熱能耗，是全中國(guó)乃至全世界節(jié)能降耗的重點(diǎn)。為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求和國(guó)家節(jié)能政策，節(jié)能及熱回收產(chǎn)品琳瑯滿目，措施五花八門(mén)，這些技術(shù)或產(chǎn)品往往會(huì)使工程初投資提高很多，但節(jié)能或熱回收效果卻不太理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種組合式熱回收設(shè)備及其閥門(mén)控制方法，該組合式熱回收設(shè)備將水冷冷水機(jī)組的冷凝器和水地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器采用環(huán)狀串聯(lián)連接，其初投資較小，控制操作方便簡(jiǎn)單，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的:該種組合式熱回收設(shè)備，包括冷凝器、蒸發(fā)器；所述冷凝器的出水管道上裝有冷凝器出口切換閥，蒸發(fā)器的進(jìn)水管道上裝有蒸發(fā)器入口切換閥；所述冷凝器的進(jìn)水管道上裝有冷凝器入口切換閥，蒸發(fā)器的出水管道上裝有蒸發(fā)器出口切換閥；在冷凝器出口切換閥與冷凝器出水口之間引出預(yù)冷卻水連通管道并接至蒸發(fā)器入口切換閥與蒸發(fā)器的入水口之間，并在預(yù)冷卻水連通管道上設(shè)置預(yù)冷卻水切換閥；在冷凝器入口切換閥與冷凝器入水口之間引出已冷卻水連通管道并接至蒸發(fā)器出口切換閥與蒸發(fā)器的出水口之間，并在已冷卻水連通管道上設(shè)置已冷卻水切換閥。進(jìn)一步，上述冷凝器為水冷冷水機(jī)組冷凝器，蒸發(fā)器為水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器。本發(fā)明還提出一種基于上述組合式熱回收設(shè)備的閥門(mén)控制方法，包括兩種運(yùn)行方式:I)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供冷源:當(dāng)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均處于制冷方式時(shí)，關(guān)閉預(yù)冷卻水切換閥和已冷卻水切換閥，開(kāi)啟其余閥門(mén)；預(yù)冷卻水通過(guò)冷凝器出口切換閥后，由冷凝器出水管道流至冷卻裝置冷卻，經(jīng)冷卻后的冷卻水由冷凝器進(jìn)水管道經(jīng)冷凝器入口切換閥進(jìn)入冷凝器；冷凍水經(jīng)蒸發(fā)器冷卻后，由出水口流出，經(jīng)蒸發(fā)器出口切換閥后由蒸發(fā)器出水管道送入空調(diào)末端，經(jīng)空調(diào)末端換熱后，由蒸發(fā)器進(jìn)水管道回來(lái)，經(jīng)蒸發(fā)器入口切換閥后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行冷卻；2)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源:當(dāng)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源時(shí)，設(shè)備處于熱回收狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)啟預(yù)冷卻水切換閥和已冷卻水切換閥，關(guān)閉其余閥門(mén)；欲冷卻水通過(guò)冷凝器出水口后，由預(yù)冷卻水連通管道和預(yù)冷卻水切換閥后，進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行冷卻，已冷卻水依次經(jīng)蒸發(fā)器的出水口、已冷卻水連通管道及已冷卻水切換閥、進(jìn)入冷凝器進(jìn)行加熱。本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明將水冷冷水機(jī)組的冷凝器和水地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器采用環(huán)狀串聯(lián)連接，可以采用常規(guī)水冷冷水機(jī)組、水地源熱泵機(jī)組、管道、閥門(mén)等連接而成，對(duì)水冷冷水機(jī)組的冷凝器和水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)行控制；夏季水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組并聯(lián)制冷，冬季室外低溫時(shí)僅水冷冷水機(jī)組為需制冷的工藝房間提供冷源，水地源熱泵機(jī)組為需制熱房間提供熱源，此時(shí)，使水冷冷水機(jī)組冷凝器與水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)行充分熱交換，既降低了水冷冷水機(jī)組冷凝器溫度，也增加了水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器溫度，這樣既減小了水冷冷水機(jī)組的制冷溫差，又減小了水地源熱泵機(jī)組的制熱溫差，有效降低了壓縮機(jī)工作能耗，極大的節(jié)約電力資源。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。其中:1為冷凝器；2為蒸發(fā)器；3為冷凝器出口切換閥；4為冷凝器入口切換閥；5為預(yù)冷卻水切換閥；6為已冷卻水切換閥；7為蒸發(fā)器入口切換閥；8為蒸發(fā)器出口切換閥；9為冷凝器出水管道；10為冷凝器進(jìn)水管道；11為蒸發(fā)器進(jìn)水管道；12為蒸發(fā)器出水管道；13為預(yù)冷卻水連通管道；14為已冷卻水連通管道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:參見(jiàn)圖1.這種組合式熱回收設(shè)備，包括水冷冷水機(jī)組的冷凝器I和水地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器2 ;其中冷凝器I的進(jìn)水管10上設(shè)冷凝器入口切換閥4，冷凝器出水管9上設(shè)冷凝器出水切換閥3 ;蒸發(fā)器進(jìn)水管11上設(shè)蒸發(fā)器入口切換閥7，蒸發(fā)器出水管12上設(shè)出蒸發(fā)器出口切換閥8 ;在冷凝器I出水口及冷凝器出口切換閥3之間引出預(yù)冷卻(已加熱)水連接管道13接至水地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器2進(jìn)水口與蒸發(fā)器入口切換閥7之間，并在預(yù)冷卻水連通管道13上設(shè)置預(yù)冷卻水切換閥5 ;在水地源熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器2出水口與蒸發(fā)器出口切換閥8之間引出已冷卻(預(yù)加熱)水連接管道14接至水冷冷水機(jī)組的冷凝器2進(jìn)水口及冷凝器入口切換閥4之間，并在已冷卻水連接管道14上設(shè)已冷卻(預(yù)加熱)水切換閥
6。蒸發(fā)器2采用水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器?；谝陨线B接方式，本發(fā)明提出一種閥門(mén)控制方法，包括兩種運(yùn)行方式:I)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供冷源:當(dāng)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均采用制冷模式時(shí)，關(guān)閉預(yù)冷卻(已加熱)水切換閥5及已冷卻(預(yù)加熱)水切換閥6，開(kāi)啟其余閥門(mén)；欲冷卻水通過(guò)水冷冷水機(jī)組的冷凝器I的出水口，流經(jīng)冷凝器出口切換閥3后，由冷凝器出水管道9流至冷卻裝置冷卻，經(jīng)冷卻后的冷卻水由冷凝器進(jìn)水管道10經(jīng)入口切換閥4后進(jìn)入水冷冷水機(jī)組冷凝器I ;冷凍水經(jīng)水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2冷卻后，由蒸發(fā)器出水口流出，經(jīng)蒸發(fā)器出口切換閥8后由出水管道12流入空調(diào)末端，經(jīng)空調(diào)末端換熱后，由蒸發(fā)器進(jìn)水管道11回來(lái)，經(jīng)蒸發(fā)器入口切換閥7后進(jìn)入水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2進(jìn)行冷卻。
2)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源:當(dāng)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源時(shí)，設(shè)備處于熱回收狀態(tài)，此時(shí)關(guān)閉水冷冷水機(jī)組冷凝器I進(jìn)口切換閥4、出口切換閥3，水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)口切換閥7、出口切換閥8，開(kāi)啟預(yù)冷卻(已加熱)水切換閥5和已冷卻(預(yù)加熱)水切換閥6 ;預(yù)冷卻(已加熱)水通過(guò)水冷冷水機(jī)組冷凝器I的出口后，由預(yù)冷卻(已加熱)水連通管13經(jīng)切換閥5后進(jìn)入水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2冷卻，經(jīng)冷卻后由蒸發(fā)器出水口流出，由已冷卻(預(yù)加熱)水連通管道14經(jīng)切換閥6后進(jìn)入水冷冷水機(jī)組冷凝器I加熱。實(shí)施例下面根據(jù)圖1，對(duì)本發(fā)明的運(yùn)行控制方法作進(jìn)一步描述:當(dāng)夏季室外溫度較高，空調(diào)冷負(fù)荷較大時(shí)，水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組并聯(lián)制冷，此時(shí)，關(guān)閉預(yù)冷卻(已加熱)水切換閥5及已冷卻(預(yù)加熱)水切換閥6，開(kāi)啟其余閥門(mén)；水冷冷水機(jī)組冷凝器I側(cè)欲冷卻水通過(guò)水冷冷水機(jī)組冷凝器I的出水口，流經(jīng)冷凝器出口切換閥3后，由冷凝器出水管道9流至冷卻裝置冷卻，經(jīng)冷卻后的冷卻水由冷凝器進(jìn)水管道10經(jīng)入口切換閥4后進(jìn)入水冷冷水機(jī)組冷凝器I ;水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2側(cè)冷凍水經(jīng)水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2冷卻后，由蒸發(fā)器出水口流出，經(jīng)蒸發(fā)器出口切換閥8后由出水管道12流入空調(diào)末端，經(jīng)空調(diào)末端換熱后，由蒸發(fā)器進(jìn)水管道11回來(lái)，經(jīng)蒸發(fā)器入口切換閥7后進(jìn)入水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2進(jìn)行冷卻。當(dāng)冬季室外溫度較低，僅數(shù)據(jù)機(jī)房、部分精密儀器、藥品及保健品制造等工藝房間需制冷時(shí)，其建筑物或房間均需制熱，此時(shí)關(guān)閉水冷冷水機(jī)組冷凝器I進(jìn)口切換閥4、出口切換閥3，水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)口切換閥7、出口切換閥8，開(kāi)啟預(yù)冷卻(已加熱)水切換閥5和已冷卻(預(yù)加熱)水切換閥6 ;水冷冷水機(jī)組冷凝器I側(cè)預(yù)冷卻(已加熱)水通過(guò)水冷冷水機(jī)組冷凝器I的出口后，由預(yù)冷卻(已加熱)水連通管13經(jīng)切換閥5后進(jìn)入水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器2進(jìn)行換熱冷卻，經(jīng)充分換熱冷卻后由蒸發(fā)器出水口流出，由已冷卻(預(yù)加熱)水連通管道14經(jīng)切換閥6后進(jìn)入水冷冷水機(jī)組冷凝器I加熱。以夏季制冷時(shí)用戶側(cè)冷凍水供回水溫度為7/12V，冷卻水側(cè)進(jìn)出水溫度為32/37°C為，冬季水地源熱泵機(jī)組制熱時(shí)用戶側(cè)熱水供回水溫度為40/35°C，源側(cè)進(jìn)回水溫為20/15°C。采用此熱回收裝置后，水冷冷水機(jī)組冷凝器側(cè)的冷卻水與水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)的源水進(jìn)行充分的熱交換，按5°C換熱溫差考慮，則水冷冷水機(jī)組冷凝器側(cè)的冷卻水溫度可降低6°C，根據(jù)水冷冷水機(jī)組特性，冷凝器溫度每降低1°C，單位制冷量的耗功率可減小3% 4%，即水冷冷水機(jī)組可節(jié)約制冷能耗18% 24% ;同時(shí)水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)的源水溫度可升高6°C，而水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器溫度每升高1°C，單位制熱量的耗功率可減小2.5% 3%，相當(dāng)于水地源熱泵機(jī)組制熱能耗降低15% 18%。由于該組合式熱回收設(shè)備中水冷冷水機(jī)組冷凝器與水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)行了充分的熱交換，與常規(guī)水冷冷水機(jī)組制冷及水地源熱泵機(jī)組制熱相比，采用該熱回收設(shè)備，極大的節(jié)約電力資源，同時(shí)該組合式熱回收設(shè)備可充分應(yīng)用于同時(shí)需要制冷與制熱環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種組合式熱回收設(shè)備，其特征在于:包括冷凝器(I)、蒸發(fā)器(2);所述冷凝器出水管道(9)上裝有冷凝器出口切換閥(3)，蒸發(fā)器進(jìn)水管道(11)上裝有蒸發(fā)器入口切換閥(7);所述冷凝器進(jìn)水管道(10)上裝有冷凝器入口切換閥(4)，蒸發(fā)器出水管道(12)上裝有蒸發(fā)器出口切換閥(8);在冷凝器出口切換閥(3)與冷凝器(I)出水口之間引出預(yù)冷卻水連通管道(13)并接至蒸發(fā)器入口切換閥(7)與蒸發(fā)器(2)的入水口之間，并在預(yù)冷卻水連通管道(13)上設(shè)置預(yù)冷卻水切換閥(5);在冷凝器入口切換閥(4)與冷凝器(I)入水口之間引出已冷卻水連通管道(14)并接至蒸發(fā)器出口切換閥(8)與蒸發(fā)器(2)的出水口之間，并在已冷卻水連通管道(14)上設(shè)置已冷卻水切換閥(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種組合式熱回收設(shè)備，其特征在于:所述冷凝器(I)為水冷冷水機(jī)組冷凝器，蒸發(fā)器(2)為水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器。
3.一種基于權(quán)利要求1或2中所述組合式熱回收設(shè)備的閥門(mén)控制方法，其特征在于，包括兩種運(yùn)行方式: 1)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供冷源: 當(dāng)水冷冷水機(jī)組和水地源熱泵機(jī)組均處于制冷方式時(shí)，關(guān)閉預(yù)冷卻水切換閥(5)和已冷卻水切換閥(6 )，開(kāi)啟其余閥門(mén)；預(yù)冷卻水通過(guò)冷凝器出口切換閥(3 )后，由冷凝器(I)出水管道(9 )流至冷卻裝置冷卻，經(jīng)冷卻后的冷卻水由冷凝器(I)進(jìn)水管道(10 )經(jīng)冷凝器入口切換閥(4)進(jìn)入冷凝器(I);冷凍水經(jīng)蒸發(fā)器(2)冷卻后，由出水口流出，經(jīng)蒸發(fā)器出口切換閥(8)后由蒸發(fā)器(2)出水管道(12)送入空調(diào)末端，經(jīng)空調(diào)末端換熱后，由蒸發(fā)器(2)進(jìn)水管道(11)回來(lái)，經(jīng)蒸發(fā)器入口切換閥(7 )后進(jìn)入蒸發(fā)器(2 )進(jìn)行冷卻； 2)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源: 當(dāng)水冷冷水機(jī)組為空調(diào)提供冷源，水地源熱泵機(jī)組均為空調(diào)提供熱源時(shí)，設(shè)備處于熱回收狀態(tài)，此時(shí)開(kāi)啟預(yù)冷卻水切換閥(5)和已冷卻水切換閥(6)，關(guān)閉其余閥門(mén)；欲冷卻水通過(guò)冷凝器(I)出水口后，由預(yù)冷卻水連通管道(13)和預(yù)冷卻水切換閥(5)后，進(jìn)入蒸發(fā)器(2)進(jìn)行冷卻，已冷卻水依次經(jīng)蒸發(fā)器(2)的出水口、已冷卻水連通管道(14)及已冷卻水切換閥(6 )、進(jìn)入冷凝器(I)進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種組合式熱回收設(shè)備及其閥門(mén)控制方法，包括水冷冷水機(jī)組冷凝器和水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器；所述水冷冷水機(jī)組冷凝器及水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)出口管道上均設(shè)置切換閥；在水冷冷水機(jī)組冷凝器出水口及出水切換閥之間引連通管道至水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)水口及進(jìn)水切換閥之間，在水冷冷水機(jī)組冷凝器進(jìn)水口及進(jìn)水切換閥之間引連通管道至水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器出水口及出水切換閥之間，連通管道上均設(shè)有切換閥。本發(fā)明對(duì)水冷冷水機(jī)組冷凝器與水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器進(jìn)行控制，同時(shí)減小了水冷冷水機(jī)組冷凝器與水地源熱泵機(jī)組蒸發(fā)器的換熱溫差，有效降低了制冷壓縮機(jī)工作能耗，極大的節(jié)約電力資源。
文檔編號(hào)F24F12/00GK103148565SQ20131007702
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者李秀璋, 王勝利, 張海剛, 譚秋月, 許萬(wàn)軍, 屈克, 吳建華, 高明鵬, 楊坤寧, 李娟 , 史繼寧 申請(qǐng)人:陜西省電力設(shè)計(jì)院