[实用新型]一种节能水冷空调

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统，属于空调技术领域，也属于新能源或可再生能源技术领域。

背景技术

目前普通建筑空调普遍采用压缩机制冷技术，其优点是安装方便，使用灵活，其缺点是能耗高。据国家相关部门统计：在我国，目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3，其中空调占50%以上。

目前的半导体空调的优点是，制冷制热速度快，易于控制和调节温度，其缺点是应对大制冷量的情况下制冷效率低，不适合作为普通建筑空调使用。

目前新能源、可再生能源的发展日益得到人们的重视，其中地源热泵在空调领域有其独到的优势。地源热泵系统是把冷却水管道埋入地下深处或地表水等处，通过与地下土壤等进行热量交换。众所周知，地下2~3米以下的土壤、海水、地下水温度常年基本恒定，始终保持在13℃~19℃，与人体最舒适的环境温度20℃~28℃非常接近；而且它不受地域、资源等限制，可谓取之不尽用之不竭。其缺点是安装和使用不灵活，不能直接用于空调终端。

实用新型内容

为解决现有技术中普通建筑空调能耗高的问题，本实用新型提供一种节能水冷空调，使用水冷换热器与地源热泵、冷却塔等外部冷却水系统换热，使用半导体制冷部件和附加压缩机制冷部件调节空调终端冷却水的水温。附加压缩机制冷部件、室外散热水箱和风扇等部件使节能水冷空调能够在外部冷却水系统不具备或者无效的情况下正常工作。这样既利用了地源热泵、冷却塔等水冷系统的节能优点，又利用了半导体空调技术的制冷制热速度快、无噪音、易于控制和调节温度的优点，还利用了压缩机制冷技术的安装方便、使用灵活的优点。

 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种节能水冷空调，包含制冷系统、室内换热系统、室外换热系统、冷却水循环系统和控制系统。制冷系统主要由半导体制冷部件和附加压缩机制冷部件组成；室内换热系统主要由散热水箱和风扇组成；室外换热系统主要由水冷换热器、散热水箱和风扇组成；冷却水循环系统包含内循环系统和外循环系统，内循环系统由水管将储水箱、水泵、制冷系统、室内换热系统、室外换热系统连接起来组成，外循环系统由水管将外部冷却水系统、水泵、室外换热系统的水冷换热器连接起来组成，外部冷却水系统是地源热泵、冷却塔等节能水冷系统，内循环系统与外循环系统之间通过室外换热器的水冷换热器换热；控制系统主要由温度传感器、流量传感器、转速控制器和制冷控制器组成。

 制冷系统的半导体制冷部件包括吸冷水冷板、吸热水冷板和半导体制冷片组。半导体制冷片组的制冷端与吸冷水冷板相接触，半导体制冷片组的制热端与吸热水冷板相接触。

制冷系统的附加压缩机制冷部件包括压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、吸冷水箱和吸热水箱。蒸发器安装在吸冷水箱内，冷凝器安装在吸热水箱内，与流经吸冷水箱和吸热水箱的冷却水进行热交换。

一般情况下由半导体制冷部件工作来调节空调终端冷却水的水温，附加压缩机制冷部件不工作。由于外部冷却水系统不具备或者无效等原因，导致制冷系统的冷却水输入温度与目标输出温度相差较大时，附加压缩机制冷部件启动，以提高制冷制热效率，降低能耗。

 室内换热系统主要由散热水箱和风扇组成，风扇使风吹向散热水箱，对室内空气进行制冷或制热。

 室外换热系统的水冷换热器是冷却水循环系统的内循环系统与外循环系统相连接的地方，内循环系统里的冷却水在这里吸收外部冷却水的冷量或热量，使内循环管道里的水温接近外部冷却水的水温。如果外部冷却水系统是地源热泵，冷却水能得到理想的13℃~19℃的温度，与人体最舒适的环境温度20℃~28℃相差无几，那么换热后内循环系统里的冷却水的水温基本上可以满足室内制冷制热的需求，或者半导体制冷部件少量做功就可以满足室内制冷制热的需求了。

一般情况下室外换热系统的风扇不工作。由于外部冷却水系统不具备或者无效等原因，导致室外换热系统的散热水箱的输入冷却水温度在制冷时高于或在制热时低于空气温度时，室外换热系统的风扇启动，使流经散热水箱的冷却水与空气换热，使散热水箱输出冷却水的温度尽可能接近空气温度。