[发明专利]一种中央空调系统中冷凝器的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及中央空调系统，具体涉及对中央空调系统中的冷凝器进行冷却的装置。

背景技术

空调系统中的制冷机组包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置，其内有在压缩机的驱动下循环“搬运热量”的制冷剂。其中，冷凝器是用来冷却（进入冷凝器时为高温高压状态的）制冷剂的热交换装置——具体是用冷却介质来冷却冷凝器以使制冷剂与冷却介质进行热交换，最终起到冷却制冷剂的作用。对于在大型建筑中使用的中央空调系统而言，用来冷却冷凝器的冷却介质均是水，故习称“水冷”。水冷的系统包括促使冷却水循环的冷却水泵和安装有冷却风扇的冷却塔——冷却水泵将吸收了冷凝器内制冷剂热量后而发生温度升高的冷却水输送到冷却塔，让其在冷却塔中通过蒸发而释放出热量（同时补充一些冷却水），然后，降温了的冷却水又流到冷凝器外去吸收制冷剂的热量——如此不断循环。然而，由于冷却水主要是以水的显热形式来吸收制冷剂的热量，故冷却水的冷却能力要受到室外环境温度和本身的特性限制，其冷却能力小，为保证有可靠的冷却效果，就只能加大冷却水的流量和流速，这不但需要配备功率相当大的冷却水泵和较大管径的水管，而且冷却塔内的冷却风扇的功率也将随之增大，更为重要的是由于冷却水的进水温度相对较高，使空调系统中制冷机组的冷凝温度也相对较高，制冷机组的COP值降低，空调系统的运行能耗增大。也就是说，现有的中央空调系统中冷凝器的冷却装置，不仅存在能耗较大，运行成本较高等不足外；还有冷却效果差，使制冷机组的COP值较小，增大了空调系统的运行能耗。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术的不足，提供一种具有能耗低、冷却效果好的中央空调系统中冷凝器的冷却装置。

实现所述目的之技术方案是这样一种中央空调系统中冷凝器的冷却装置，该装置包括相变发生器、一端连接在该相变发生器顶部的气管、与该气管另一端连接的热回收器、一端连接在该热回收器的底部而另一端连接在相变发生器下部的液管；其中，所述气管与热回收器连接的一端连接在该热回收器上部，在该热回收器内安装有换热盘管，该换热盘管的一端与冷水进水管路连接，另一端与热水出水管连接；中央空调系统中的冷凝器安装在相变发生器内的下部，在该相变发生器内有呈液态时淹没过冷凝器的气液相变材料，该气液相变材料在标准大气压下的相变温度为25～35℃。

本发明通过冷却冷凝器来冷却制冷剂的过程如下：

中央空调系统运行时，在相变发生器内的冷凝器就对淹没过它的尚处于液体状态的气液相变材料进行加热（即用尚处于液体状态的气液相变材料来冷却冷凝器）。由于冷凝器内的制冷剂温度较高，与液态的相变材料进行热交换后使液态的相变材料的温度升高且远高于气液相变材料的相变温度（即沸点），于是，液态的气液相变材料就逐渐转变成为气态，因气态的气液相变材料密度小而上升，故从相变发生器的顶部自动地流进气管，又通过气管自动地流进热回收器。在热回收器中，气态的气液相变材料又通过安装在热回收器内的换热盘管，来与通过冷水进水管流进换热盘管的冷水进行热交换。此后，气液相变材料的温度又逐步地降低到其相变温度以下，而又转变为液态。接着，密度较大的液态的气液相变材料就又自动地沉到了热回收器的底部，进而通过液管又自动地流回到相变发生器中来对冷凝器进行冷却——如此循环下去。在上述过程中，冷水通过换热盘管与气态的相变材料进行热交换并吸收了其热量后变为热水，再通过热水出水管将其引入热水贮水箱内供人们使用。

在通过冷却冷凝器来冷却制冷剂的过程中，由于本装置中所选用的气液相变材料在标准大气压下的相变温度为25～35℃，所以对冷凝器内的高温高压制冷剂进行冷却时可以使制冷剂的冷凝温度也保持在这个范围内，与传统的冷却水冷却制冷剂所能达到的冷凝温度相比，本装置可以降低制冷剂的冷凝温度，从而提高了制冷机组的COP值；再者由于相变材料的恒温相变特性（即相变材料在发生相变时温度保持不变），可以使冷凝器内制冷剂的冷凝温度保持不变，从而提高了制冷机组的制冷能力的稳定性，使空调系统始终保持在稳定的工作状态，提高了整个空调系统的工作效率。

从方案和本发明冷却冷凝器的过程中可以看出，本发明省去了现有技术中的冷却水泵和冷却塔，更不需要额外的动力。这不但部分地降低了装置成本，降低了冷却冷凝器过程中的运行成本，而且通过降低制冷剂的冷凝温度提高了制冷机组的COP值和整个空调系统的工作效率。在热回收器中通过对热量的回收利用，可以使被加热后的热水供人们使用。简言之，本发明是一种具有能耗低、冷却效果好的中央空调系统中冷凝器的冷却装置。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。