[发明专利]单机双级压缩式制取大温差冷冻水的方法及专用冷水机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种单机双级压缩式制取大温差冷冻水的方法及专用冷水机组，特别适用于温湿度独立控制空调。属于暖通空调技术领域。

背景技术

目前，随着国家对建筑节能要求越来越高，建筑能耗中的空调能耗的节能成为了建筑节能中越来越重要的部分。空调系统中的主要耗能设备包括冷水机组及冷冻水泵等，前者为建筑提供冷量而消耗压缩机电功率，后者为输送一定温差冷冻水至建筑房间消耗输送电功率。为降低冷冻水泵的输送能耗，可以降低水泵流量或者水泵扬程。在建筑物空调水系统，通过优化的管路设计后，可以降低其阻力损失，从而降低水泵扬程，但管路设计受建筑物实际情况及经济上的约束。而水泵的流量，在满足建筑物冷量要求的前提下，可以通过增大冷冻水温差而降低，从而可以降低水泵能耗。如果温差增大一倍，则流量降低一半，水泵输送能耗降低为原来的1/8。

然而制取大温差的冷冻水，会影响到冷水机组压缩机消耗的功率，从而影响制冷机组的制冷效率，使冷水机组能效比降低，提供同样的冷量，需要更多的电量，因此需要研究新的技术，来满足既可以降低水泵输送能耗，又能保证冷水机组效率的空调系统，从而更大限度的实现建筑节能。

发明内容

本发明的第一个目的，是为了克服现有的制冷机组在制取大温差的冷冻水时会使制冷机组的制冷效率降低等问题，提供一种单机双级压缩式制取大温差冷冻水的方法。

本发明的第二个目的，是为了提供一种单机双级压缩式制取大温差冷冻水的专用冷水机组。该冷水机组既可以提供大温差冷冻水，同时可以保证冷水机组具有较高的效率。

本发明的第一个目的可以通过如下技术方案达到：

单机双级压缩式制取大温差冷冻水的方法，其特征在于：

1)在空调系统中设置单机双级压缩双蒸发器冷水机组，在所述的单机双级压缩双蒸发器冷水机组中设置制冷剂环路和冷冻水环路，制冷剂环路由制冷剂在设备及管道中组成，冷冻水环路由冷冻水在设备及管道中组成，

2)制冷剂环路，采用单机双级压缩机通过管道与冷凝器连接，单机双级压缩机输出的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后分为二路，一路通过高温环路节流装置、高温蒸发器后返回单机双级压缩机内高压级段的吸入口，另一路通过低温环路节流装置、低温蒸发器返回单机双级压缩机内低压级段的吸入口；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，在所述高压级段完成高压压缩，完成一次循环；经压缩后的制冷剂蒸汽再进入冷凝器，开始下一次循环；

3)冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水出水口，低温蒸发器中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口，由高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管与低温冷冻水供水管连通，构成高温冷冻水环路，由低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管与高温冷冻水出水口连通，构成低温冷冻水环路；高温冷冻水供水口输出高温冷冻水，低温冷冻水供水口输出的冷冻水回水再依次经过高温蒸发器和低温蒸发器，被双级冷却，获得更低温度出水，即低温冷冻水供水口输出大温差冷冻水，冷冻水回水依次经过高温蒸发器和低温蒸发器，被双级冷却，获得更低温度出水，即低温冷冻水供水口输出大温差冷冻水。

本发明的第一个目的还可以通过如下技术方案达到：

进一步的解决问题的措施是：第2)制冷剂环路，由所述单机双级压缩机压缩的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后，形成高压饱和制冷剂液体，从冷凝器排出的饱和制冷剂液体分为两路：一路经过高温环路节流装置变为高温低压饱和制冷剂液体，经高温蒸发器吸热汽化形成高温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内高压级段的吸入口；另一路经过低温环路节流装置变为低温低压饱和制冷剂液体，经低温蒸发器经过吸热汽化形成低温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内低压级段的吸入口；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，完成高压级段压缩；经压缩后的制冷剂蒸汽进入冷凝器，开始下一次循环。

本发明的第二个目的可以通过如下技术方案达到：

单机双级压缩式制取大温差冷冻水的专用冷水机组，其特征在于：

1)它包括单机双级压缩机、冷凝器、高温环路节流装置和低温环路节流装置、高温蒸发器、低温蒸发器、大温差冷冻水回水管和大温差冷冻水供水管：