[实用新型]一种基于能耗梯级利用的多品位冷源逐级冷却空调系统

说明书

本实用新型公开了一种基于能耗梯级利用的多品位冷源逐级冷却空调系统，包括多品位冷源系统、输配系统、新风系统及末端系统；所述多品位冷源系统包括低温冷水机组、高温冷水机组、低温水系统平衡管以及高温水系统平衡管，所述低温冷水机组与高温冷水机组并联布置；所述输配系统包括低温冷水输配泵组和高温冷水输配泵组；所述新风系统包括低温换热器、高温换热器以及新风机。本实用新型通过不同品位冷源机组与不同末端之间的管道连接及控制策略，实现能源的多级利用，对新风及室内环境采用不同品位的能源进行处理，合理的利用了能源的梯级特性，分离了空气温度与湿度之间的耦合关系，比传统的空调系统更为节能。

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，特别涉及一种基于能耗梯级利用的多品位冷源逐级冷却空调系统。

背景技术

目前，大部分的制冷空调设备都是采用冷凝除湿的方式，将空气的显热与潜热耦合在一起进行处理，实现排热排湿的目的，现有的热湿耦合处理的空调方式存在如下问题：

（1）热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6℃的露点温度需要约7℃的冷源温度，这是现有空调系统采用5～7℃的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5～7℃的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。

（2）难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。

（3）室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。

（4）室内末端装置的问题。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量，这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。

（5）输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO₂、气味等。在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40～70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。

此外，随着能源问题的日益严重，以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够通过能源的梯级利用实现空气的温度、湿度独立处理与控制，以提高能源综合利用率的多品位冷源逐级冷却空调系统。

本实用新型技术的技术方案实现方式：一种基于能耗梯级利用的多品位冷源逐级冷却空调系统，其特征在于：包括多品位冷源系统、输配系统、新风系统及末端系统；

所述多品位冷源系统包括低温冷水机组、高温冷水机组、低温水系统平衡管以及高温水系统平衡管，所述低温冷水机组与高温冷水机组并联布置；

所述输配系统包括低温冷水输配泵组和高温冷水输配泵组；

所述新风系统包括低温换热器、高温换热器以及新风机，所述高温冷水机组制备的高温冷水在高温冷水输配泵组的输配过程中分为两路，其中一路与高温换热器连接形成循环回路，另一路与末端系统连接，所述低温冷水机组通过低温冷水输配泵组与低温换热器连接形成循环回路。