專利名稱：用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)冷卻系統(tǒng)。特別是涉及一種利用低溫海水作為冷源調(diào)節(jié)商 業(yè)樓宇建筑室內(nèi)溫度的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，采用中央空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的商業(yè)樓宇建筑不 斷增多，尤其在我國東南沿海發(fā)達(dá)城市更是發(fā)展迅猛。傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)以制冷劑相變 吸、放熱為特征，主要由冷水機(jī)組、循環(huán)水泵、換熱器、冷卻塔和管道等部分構(gòu)成。雖 然傳統(tǒng)中央空調(diào)技術(shù)較為成熟，且應(yīng)用極為廣泛，但由于整個(gè)系統(tǒng)由電力或熱能驅(qū)動(dòng)， 能量消耗十分巨大，與目前低碳環(huán)保的發(fā)展理念不相協(xié)調(diào)。此外，傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)還 具有冷卻塔噪聲較大等缺點(diǎn)。用于建筑的低溫海水空調(diào)技術(shù)是以海洋中低溫海水為冷源，通過換熱設(shè)備將中 央空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)淡水冷卻后輸送至建筑各層的風(fēng)機(jī)盤管，作為冷媒冷卻室內(nèi)空氣以 調(diào)節(jié)室溫的技術(shù)。此外，該技術(shù)還可使換熱后的次低溫海水作為建筑周圍噴泉補(bǔ)充水或 景觀補(bǔ)充水以進(jìn)行海水的再次利用。由于將低溫海水作為冷源存在著海水水源選擇及抽 取、系統(tǒng)構(gòu)件腐蝕和污損生物附著等問題，因此要在工業(yè)海水冷卻的基礎(chǔ)上，解決海水 取排水、海水腐蝕和生物控制等關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過利用夏季低溫海水作為天然冷源 調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度，能夠在同等條件下比傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)約70%以上的能量，節(jié)能 效果顯著的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，包括有 建筑樓群中的風(fēng)機(jī)盤管，還設(shè)置有鈦板換熱器，所述鈦板換熱器一次側(cè)進(jìn)水口通過變頻 調(diào)速泵輸入低溫海水，所述鈦板換熱器一次側(cè)出水口連接換熱后的海水排出管道，所述 的鈦板換熱器二次側(cè)進(jìn)水口連接風(fēng)機(jī)盤管的循環(huán)淡水回水管，所述的鈦板換熱器二次側(cè) 出水口通過淡水循環(huán)泵連通循環(huán)淡水供水管。還設(shè)置有膨脹水箱，所述的膨脹水箱分別連通風(fēng)機(jī)盤管和循環(huán)淡水回水管，所 述的膨脹水箱內(nèi)放置有水質(zhì)穩(wěn)定劑。還設(shè)置有控制裝置，所述控制裝置的信號(hào)輸入端分別連接設(shè)置在建筑樓群中的 室內(nèi)溫度傳感器、鈦板換熱器一次側(cè)進(jìn)水口的進(jìn)水溫傳感器以及鈦板換熱器一次側(cè)出水 口的出水溫傳感器，所述控制裝置的信號(hào)輸出端連接變頻調(diào)速泵的信號(hào)輸入端。所述的控制裝置采用PLC或計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。所述流入鈦板換熱器一次側(cè)進(jìn)水口的低溫海水溫度為10°C以下。所述的鈦板換熱器一次側(cè)所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強(qiáng)的防腐 鋼管、高密度聚乙烯給水管、玻璃鋼給水管和聚苯乙烯給水管中的一種管材。
所述的變頻調(diào)速泵的進(jìn)水側(cè)設(shè)置有殺生劑投加口。所述的殺生劑為非氧化型殺生劑。所述的殺生劑為氧化型殺生劑。本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，徹底改變了傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)利 用電力或熱能驅(qū)動(dòng)逆向傳熱(從低溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩磦鳠?而引起的能量消耗巨大的弊 端，通過利用夏季低溫海水作為天然冷源冷卻室內(nèi)空氣，能夠在同等條件下比傳統(tǒng)中央 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能約70%以上，節(jié)能效果顯著。并且，本發(fā)明僅通過鈦板換熱器進(jìn)行簡單 的水-水換熱，而不需在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置冷水機(jī)組和冷卻塔，大大簡化了中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu) 成，也隨之減少了噪音污染。另外，次低溫海水用作建筑周圍噴泉補(bǔ)充水或水景補(bǔ)充 水，可以繼續(xù)冷卻建筑周圍室外空氣，減少淡水資源的使用。最后，經(jīng)充分換熱的海水 排回大海表層后，不會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成任何影響。解決廣大沿海地區(qū)商業(yè)樓宇傳統(tǒng)中央 空調(diào)系統(tǒng)耗能高、噪聲大的問題，同時(shí)節(jié)約淡水資源，保護(hù)自然環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
其中
1 風(fēng)機(jī)盤管2控制裝置
3 鈦板換熱器4一次側(cè)進(jìn)水口
5 一次側(cè)出水口6二次側(cè)的進(jìn)水口
7 循環(huán)淡水回水管8二次側(cè)的出水口
9 變頻調(diào)速泵10 淡水循環(huán)泵
11循環(huán)淡水供水售12 進(jìn)水溫傳感器
13出水溫傳感器14室內(nèi)溫度傳感器
15膨脹水箱
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)做出詳細(xì)說 明。本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，是以海洋中低溫海水作為建筑空 調(diào)冷源，經(jīng)鈦板換熱器將淡水致冷后使之循環(huán)流動(dòng)至建筑各層，最后冷卻室內(nèi)空氣以調(diào) 節(jié)室溫的技術(shù)。鈦板換熱器進(jìn)口水溫要求在10°c以下，進(jìn)口水溫越低則運(yùn)行電耗越少， 節(jié)能效果越明顯。低溫海水由海水取水的變頻調(diào)速泵經(jīng)輸水管道送入鈦板換熱器后，與 在室內(nèi)循環(huán)的淡水進(jìn)行水-水換熱，低溫海水吸熱升溫后流出鈦板換熱器，循環(huán)淡水被 冷卻降溫后經(jīng)閉式循環(huán)管路流向建筑內(nèi)各個(gè)風(fēng)機(jī)盤管。降溫淡水在流經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管過程 中，冷卻過流空氣而達(dá)到降低室溫的作用，最后被空氣加熱后的淡水流回鈦板換熱器進(jìn) 行下次換熱循環(huán)。流出鈦板換熱器的低溫海水成為溫度稍高的次低溫海水，在作為建筑 周圍噴泉補(bǔ)充水或水景補(bǔ)充水后，經(jīng)充分利用制冷效果后排回大海，從而避免因排水溫 度過低而影響海水表層水溫或避免建設(shè)深水排放口。為了避免因排水溫度過低而影響海水表層水溫或避免建設(shè)深水排放口，本發(fā)明將一次換熱后的次低溫海水作為附近建筑的噴泉補(bǔ)充水或水景補(bǔ)充水，發(fā)揮冷卻建筑周 圍空氣，替代淡水資源的作用。這樣既可綜合利用優(yōu)質(zhì)的低溫海水，又能使次低溫海水 水溫上升至海水表層水溫。如圖1所示，本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)具體構(gòu)成是包括有 建筑樓群中的風(fēng)機(jī)盤管1，還設(shè)置有鈦板換熱器3，所述鈦板換熱器3 —次側(cè)的進(jìn)水口 4 通過變頻調(diào)速泵9輸送低溫海水，所述的流入鈦板換熱器3進(jìn)水口 4的低溫海水溫度為 IO0C以下。所述的變頻調(diào)速泵9的進(jìn)水側(cè)還設(shè)置有殺生劑投加口。所述鈦板換熱器3 — 次側(cè)出水口 5連接換熱后的海水排出管道，所述的鈦板換熱器3二次側(cè)進(jìn)水口 6連接風(fēng)機(jī) 盤管1的循環(huán)淡水回水管7，所述的鈦板換熱器3 二次側(cè)出水口 8經(jīng)淡水循環(huán)泵10連接循 環(huán)淡水進(jìn)水管11。還設(shè)置有膨脹水箱15，所述的膨脹水箱15分別連通風(fēng)機(jī)盤管1和循環(huán)淡水回水 管7，所述的鈦板換熱器3 二次側(cè)進(jìn)水口 6還通過循環(huán)淡水回水管7連通膨脹水箱15。所 述的膨脹水箱15內(nèi)放置有水質(zhì)穩(wěn)定劑。還設(shè)置有控制裝置2，所述的控制裝置2的信號(hào)輸入端分別連接設(shè)置在建筑樓群 中的室內(nèi)溫度傳感器14、鈦板換熱器3 —次側(cè)進(jìn)水口 4的進(jìn)水溫傳感器12以及鈦板換熱 器3 —次側(cè)出水口 5的出水溫傳感器13，所述控制裝置2的信號(hào)輸出端連接變頻調(diào)速泵9 的信號(hào)輸入端。所述的控制裝置2采用PLC或計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。本發(fā)明在換熱器一次側(cè)進(jìn)水口、換熱器一次側(cè)出水口、建筑物室內(nèi)等處所設(shè)置 的溫度自動(dòng)監(jiān)測裝置，即溫度傳感器，為了控制低溫海水取水量以降低取水運(yùn)行成本， 根據(jù)這些溫度數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)編程控制變頻調(diào)速低溫海水取水泵實(shí)時(shí)調(diào)整取水流量。本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，可以將取水位置選擇在沿海地區(qū) 夏季海水溫度長期接近10°C及以下，且水深較淺，靠近岸邊工程地質(zhì)較好的地方，例如 我國黃海冷水團(tuán)流經(jīng)的沿海海域。本發(fā)明的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)中的輸水管道采用耐低溫、耐深水 高壓、耐海水腐蝕和施工方便的輸水管材，以利于管道安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)設(shè)置殺生劑 加藥設(shè)施，向海水輸水管道中投加殺生劑以防止管道被海生物堵塞。所述的鈦板換熱器3 —次側(cè)所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強(qiáng)的防 腐鋼管、高密度聚乙烯(HDPE)給水管、玻璃鋼給水管和聚苯乙烯(PS)給水管中的一種 管材。通過所述的變頻調(diào)速泵9的進(jìn)水側(cè)設(shè)置的殺生劑輸入口所輸入的殺生劑為非氧 化型殺生劑，如采用CT1300殺生劑。或者所述的殺生劑為氧化型殺生劑，如采用次氯酸 鈉殺生劑。通過所述的膨脹水箱15所輸入的水質(zhì)穩(wěn)定劑為密閉循環(huán)水系統(tǒng)專用緩蝕劑，如 ST-84閉路水緩蝕劑。本發(fā)明采用低溫海水代替?zhèn)鹘y(tǒng)中央空調(diào)冷水機(jī)組提供冷量。同時(shí)采用大樓室內(nèi) 溫度、低溫海水進(jìn)、出口溫度和取水水量的連鎖實(shí)時(shí)控制，使取水流量在滿足室內(nèi)溫度 要求的情況下達(dá)到最小，從而節(jié)省水泵運(yùn)行電耗。
權(quán)利要求
1.一種用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，包括有建筑樓群中的風(fēng)機(jī)盤管(1)，其 特征在于，還設(shè)置有鈦板換熱器(3)，所述鈦板換熱器(3) —次側(cè)進(jìn)水口(4)通過變頻 調(diào)速泵(9)輸入低溫海水，所述鈦板換熱器(3) —次側(cè)出水口(5)連接換熱后的海水排 出管道，所述的鈦板換熱器(3) 二次側(cè)進(jìn)水口(6)連接風(fēng)機(jī)盤管(1)的循環(huán)淡水回水管 (7),所述的鈦板換熱器(3) 二次側(cè)出水口(8)通過淡水循環(huán)泵(10)連通循環(huán)淡水供水管 (11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有 膨脹水箱(15)，所述的膨脹水箱(15)分別連通風(fēng)機(jī)盤管(1)和循環(huán)淡水回水管(7)，所 述的膨脹水箱(15)內(nèi)放置有水質(zhì)穩(wěn)定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有 控制裝置(2)，所述控制裝置(2)的信號(hào)輸入端分別連接設(shè)置在建筑樓群中的室內(nèi)溫度傳 感器(14)、鈦板換熱器(3) —次側(cè)進(jìn)水口(4)的進(jìn)水溫傳感器(12)以及鈦板換熱器(3) 一次側(cè)出水口(5)的出水溫傳感器(13)，所述控制裝置(2)的信號(hào)輸出端連接變頻調(diào)速泵 (9)的信號(hào)輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的控 制裝置(2)采用PLC或計(jì)算機(jī)或單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述流入 鈦板換熱器(3) —次側(cè)進(jìn)水口(4)的低溫海水溫度為10°C以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的鈦 板換熱器(3) —次側(cè)所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強(qiáng)的防腐鋼管、高密度 聚乙烯給水管、玻璃鋼給水管和聚苯乙烯給水管中的一種管材。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的變 頻調(diào)速泵(9)的進(jìn)水側(cè)設(shè)置有殺生劑投加口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的殺 生劑為非氧化型殺生劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述的殺 生劑為氧化型殺生劑。
全文摘要
一種用于中央空調(diào)的低溫海水冷卻系統(tǒng)，有建筑樓群中的風(fēng)機(jī)盤管，鈦板換熱器，在鈦板換熱器一次側(cè)進(jìn)水口通過變頻調(diào)速泵輸入低溫海水，鈦板換熱器一次側(cè)出水口連接換熱后的海水排出管道，鈦板換熱器二次側(cè)進(jìn)水口連接風(fēng)機(jī)盤管的循環(huán)淡水回水管，鈦板換熱器二次側(cè)出水口通過淡水循環(huán)泵連通循環(huán)淡水供水管。放置有水質(zhì)穩(wěn)定劑的膨脹水箱分別連通風(fēng)機(jī)盤管和循環(huán)淡水回水管?？刂蒲b置的信號(hào)輸入端分別連接設(shè)置在建筑樓群中的室內(nèi)溫度傳感器、鈦板換熱器一次側(cè)進(jìn)水口的進(jìn)水溫傳感器以及鈦板換熱器一次側(cè)出水口的出水溫傳感器，信號(hào)輸出端連接變頻調(diào)速泵的信號(hào)輸入端。本發(fā)明解決廣大沿海地區(qū)商業(yè)樓宇傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)耗能高、噪聲大的問題，同時(shí)節(jié)約淡水資源，保護(hù)自然環(huán)境。
文檔編號(hào)F24F13/30GK102012088SQ20101060321
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者侯純揚(yáng), 吳蕓芳, 尹建華, 張連強(qiáng), 成國辰, 李亞紅, 王印忠, 王維珍, 高良富 申請人:國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所