[发明专利]用于超高层建筑的中央空调系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于超高层建筑的中央空调系统及其控制方法，属于用于超高层建筑的中央空调系统及其控制方法的创新技术。

背景技术

现在超高层建筑越来越多，建筑高度也越来越高，由于普通空调设备的工作压力不超过1.6MPa，如果超高层建筑中空调设备安装高差超过320米，就需要定制高耐压设备，造价将升高很多；或者采取用换热器分成三个或者更多区域，复叠换热，高区换热器连接在低区换热器后，每个区域内空调设备安装高差均不超过160米，这样可以采用普通设备，造价可以降低，但是这样就带来了能耗增加等问题。其中，采用目前换热效率比较高的板式换热器，换热温差也比较难达到2℃以内，按照国家标准《采暖通风与空气调节设计规范条文说明》GBJ19-87（2001年版）和相关空调主机参数，每增加一套换热器，换热温差增加2℃，空调主机能耗增加8%-10%，采用三个或者更多换热器组，空调主机能耗将增加20%以上，同时由于冷冻水温度上升，不仅使用舒适性下降，而且需要采用更大体积的空调末端和管路，增加设备投资和建筑投资。由于空调主机能耗占空调系统能耗的70%左右，这样势必增加大量的能源支出。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种设计合理，成本低的用于超高层建筑的中央空调系统。

本发明的另一目的在于提供一种控制方便的用于超高层建筑的中央空调系统的控制方法。本发明通过冷冻水一次换热、直接供应的办法，将仅有一次换热的冷冻水直接送到空调末端，这样避免出现多余的温度损失，将其中包括由于复叠换热造成的普通空调冷水主机增加的能源损耗节省下来，同时避免系统压力超过普通空调冷水主机和其它空调设备和管路的承压能力。

本发明的技术方案是：本发明的用于超高层建筑的中央空调系统，包括有低区空调系统、高区空调系统、超高区空调系统、最高区空调系统，其中低区空调系统包括普通空调冷水主机、低区冷冻水循环泵、低区用户，高区空调系统包括有高区换热器、高区冷冻水循环泵、高区用户，超高区空调系统包括有超高区换热器、超高区冷冻水循环泵、超高区用户，最高区空调系统包括有最高区换热器、最高区冷冻水循环泵、最高区用户，普通空调冷水主机运行，将低温冷冻水通过低区冷冻水循环泵输送到低区空调用户，同时空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到高区换热器，通过高区换热器与高区冷冻水换热，再将高区冷冻水通过高区冷冻水循环泵供应到高区用户,空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到超高区换热器，通过超高区换热器与超高区冷冻水换热，再将超高区冷冻水通过超高区冷冻水循环泵供应到超高区用户,空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到最高区换热器，通过最高区换热器与最高区冷冻水换热，再将最高区冷冻水通过最高区冷冻水循环泵供应到最高区用户,且高区换热器、超高区换热器和最高区换热器直接换热后，低区冷冻水回到普通空调冷水主机，再次制冷，重新开始循环。

上述高区换热器、超高区换热器和最高区换热器全部安装在低区用户的水平高度附近，由低区冷冻水循环泵，将普通空调冷水主机出来的冷冻水供应到高区换热器、超高区换热器和最高区换热器，在热交换后冷冻水再回到普通空调冷水主机。

本发明用于超高层建筑的中央空调系统的控制方法，包括如下步骤：

1）空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到低区用户；

2）空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到高区换热器，通过高区换热器与高区冷冻水换热，再将高区冷冻水通过高区冷冻水循环泵供应到高区用户；

3）空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到超高区换热器，通过超高区换热器与超高区冷冻水换热，再将超高区冷冻水通过超高区冷冻水循环泵供应到超高区用户；

4）空调冷冻水从普通空调冷水主机通过低区冷冻水循环泵输出到最高区换热器，通过最高区换热器与最高区冷冻水换热，再将最高区冷冻水通过最高区冷冻水循环泵供应到最高区用户；

5）通过高区换热器、超高区换热器和最高区换热器直接换热后，低区冷冻水回到普通空调冷水主机，再次制冷，重新开始循环。冷冻水只需通过一次换热即可供应到每个用户末端，避免二次甚至三次换热。