[发明专利]多模式水氟多联机系统

说明书

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种多模式水氟多联机系统，包括若干个空调机组的制冷剂循环回路、室外换热器、室内换热器，还包括第一循环回路、第二循环回路以及主换热器，第一循环回路和第二循环回路通过主换热器实现相互换热，各个所述室外换热器和室内换热器内还分别设置有第二介质通道，所述第一循环回路和所述第二循环回路能通过各个所述第二介质通道，分别与各个室外换热器内的第一介质通道和/或第一空气通道，及各个室内换热器内的第二介质通道和/或第二空气通道相互换热。本发明的系统可实现自然能源高效利用、能量回收、除霜、各系统之间的冷热量自由调度、提升小负荷下的运行效率，确保空调系统能在全年稳定高效地运行。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种多模式水氟多联机系统。

背景技术

建筑运行相关的能源支出和温室气体排放量约占全社会总量的三分之一。其中采暖、通风、空调及生活热水的能耗比例达到了三分之二以上，是建筑能耗最主要的组成部分。且随着建筑功能及人对舒适度的需求提升，能耗比重逐年增加。因此提高空调系统能效，是降低社会总能耗、实现节能减排的重要途径。

空调系统主要分为集中式和分散式两大类。目前，实际应用较多的分散式系统主要为冷水机组和风机盘管结合系统，及多联机系统。冷水机组和风机盘管结合系统通过循环水系统将各末端与主机相连，实现能量长距离输送。然而该方案增加了制冷剂与水的换热环节，制约了系统运行能效；多联机系统采用直膨方案，通过制冷剂与空气直接换热方式，提高机组能效。该方案中制冷剂系统性能受配管长度、高差影响显著，能量无法长距离输送，更无法利用水系统的优势使用自然能源或市政水源以实现免费供冷、供热。并且，公共建筑广泛存在部分房间需供冷，同时部分房间需供热的情况。目前主要的热回收解决方案为热回收型多联机及水环热泵，前者受系统规模的限制，在小负荷情况下效率较低；后者的水环存在严重的冷热量品位掺混问题。

为了解决上述问题，专利申请号为201920627088.8的中国实用新型专利公开了一种多模式水环多联机空调系统。该系统选择可以实现三种介质(水、制冷剂、空气)两两之间直接换热的三介质换热器，作为多联机系统的室内换热器和室外换热器。通过将三介质换热器的水路相连，组成水环路，该系统结合了水系统和制冷剂系统的优势，可实现多种模式的供冷、供热。例如，室外换热器风冷或水冷；部分室内换热器制冷，其它室内换热器同时制热；使用自然能源免费供冷、供热；小负荷时部分室外换热器同时制取冷热风和冷热水，供给所有室内换热器；除霜不间断供热。

然而，该系统在应用时存在一些桎梏与不足：

1、该系统在应用时无法涵盖实际运行中常出现的高效节能工况，导致在多数情况该系统与传统的空调系统相比，节能或功能实现效果不明显，以下几个常见可高效运行情况无法实现：

(1)有部分房间需要供冷(如内区)，这些房间也可能一段时间需要供热、另一段时间需要供冷，此时外机以风冷制热为主，通常需要除霜。即，无法实现“小负荷供冷同时部分机组供热时除霜”运行模式；

(2)虽可将单水环切换成两个环路，室外换热器为水源，此时内机只能有一个水温，如实现供冷，就无法给其它不运行机组供热；如实现供热，就无法给房间供冷。即，无法实现“小负荷供冷同时小负荷供热”运行模式；

(3)当过渡季时，典型场景是水(地)源可直接用于内区供冷，此时无法解决小负荷供热的问题。即，无法实现“自然能源免费供冷同时小负荷供热”运行模式；

(4)参考(3)，也无法实现“小负荷供热同时回收蒸发器冷量进行免费供冷”模式。

2、该系统所有室内换热器同时并联在同一个水环路上，当需要同时供冷和供热时，无法实现任意一个室内换热器制冷和制热工况的灵活切换。

3、仅通过一个水环路连接所有的室内换热器和室外换热器，当室内换热器环路和室外换热器环路需求的参数不同时，会产生如下缺陷：