專利名稱：用于中央空調的低溫海水冷卻系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空調冷卻系統。特別是涉及一種利用低溫海水作為冷源調節商 業樓宇建筑室內溫度的用于中央空調的低溫海水冷卻系統。
背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，采用中央空調系統調節室內溫度的商業樓宇建筑不 斷增多，尤其在我國東南沿海發達城市更是發展迅猛。傳統中央空調系統以制冷劑相變 吸、放熱為特征，主要由冷水機組、循環水泵、換熱器、冷卻塔和管道等部分構成。雖 然傳統中央空調技術較為成熟，且應用極為廣泛，但由于整個系統由電力或熱能驅動， 能量消耗十分巨大，與目前低碳環保的發展理念不相協調。此外，傳統中央空調系統還 具有冷卻塔噪聲較大等缺點。用于建筑的低溫海水空調技術是以海洋中低溫海水為冷源，通過換熱設備將中 央空調系統中的循環淡水冷卻后輸送至建筑各層的風機盤管，作為冷媒冷卻室內空氣以 調節室溫的技術。此外，該技術還可使換熱后的次低溫海水作為建筑周圍噴泉補充水或 景觀補充水以進行海水的再次利用。由于將低溫海水作為冷源存在著海水水源選擇及抽 取、系統構件腐蝕和污損生物附著等問題，因此要在工業海水冷卻的基礎上，解決海水 取排水、海水腐蝕和生物控制等關鍵問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種通過利用夏季低溫海水作為天然冷源 調節室內空氣溫度，能夠在同等條件下比傳統中央空調系統節約70%以上的能量，節能 效果顯著的用于中央空調的低溫海水冷卻系統。本發明所采用的技術方案是一種用于中央空調的低溫海水冷卻系統，包括有 建筑樓群中的風機盤管，還設置有鈦板換熱器，所述鈦板換熱器一次側進水口通過變頻 調速泵輸入低溫海水，所述鈦板換熱器一次側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進水口連接風機盤管的循環淡水回水管，所述的鈦板換熱器二次側 出水口通過淡水循環泵連通循環淡水供水管。還設置有膨脹水箱，所述的膨脹水箱分別連通風機盤管和循環淡水回水管，所 述的膨脹水箱內放置有水質穩定劑。還設置有控制裝置，所述控制裝置的信號輸入端分別連接設置在建筑樓群中的 室內溫度傳感器、鈦板換熱器一次側進水口的進水溫傳感器以及鈦板換熱器一次側出水 口的出水溫傳感器，所述控制裝置的信號輸出端連接變頻調速泵的信號輸入端。所述的控制裝置采用PLC或計算機或單片機。所述流入鈦板換熱器一次側進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所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強的防腐 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。
所述的變頻調速泵的進水側設置有殺生劑投加口。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。本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，徹底改變了傳統中央空調系統利 用電力或熱能驅動逆向傳熱(從低溫熱源向高溫熱源傳熱)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空氣，能夠在同等條件下比傳統中央 空調系統節能約70%以上，節能效果顯著。并且，本發明僅通過鈦板換熱器進行簡單 的水-水換熱，而不需在系統內設置冷水機組和冷卻塔，大大簡化了中央空調系統的構 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充水或水景補充 水，可以繼續冷卻建筑周圍室外空氣，減少淡水資源的使用。最后，經充分換熱的海水 排回大海表層后，不會對海洋環境造成任何影響。解決廣大沿海地區商業樓宇傳統中央 空調系統耗能高、噪聲大的問題，同時節約淡水資源，保護自然環境。
圖1是本發明的整體結構示意圖。
其中
1 風機盤管2控制裝置
3 鈦板換熱器4一次側進水口
5 一次側出水口6二次側的進水口
7 循環淡水回水管8二次側的出水口
9 變頻調速泵10 淡水循環泵
11循環淡水供水售12 進水溫傳感器
13出水溫傳感器14室內溫度傳感器
15膨脹水箱
具體實施例方式下面結合實例和附圖對本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統做出詳細說 明。本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，是以海洋中低溫海水作為建筑空 調冷源，經鈦板換熱器將淡水致冷后使之循環流動至建筑各層，最后冷卻室內空氣以調 節室溫的技術。鈦板換熱器進口水溫要求在10°c以下，進口水溫越低則運行電耗越少， 節能效果越明顯。低溫海水由海水取水的變頻調速泵經輸水管道送入鈦板換熱器后，與 在室內循環的淡水進行水-水換熱，低溫海水吸熱升溫后流出鈦板換熱器，循環淡水被 冷卻降溫后經閉式循環管路流向建筑內各個風機盤管。降溫淡水在流經風機盤管過程 中，冷卻過流空氣而達到降低室溫的作用，最后被空氣加熱后的淡水流回鈦板換熱器進 行下次換熱循環。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 周圍噴泉補充水或水景補充水后，經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深水排放口，本發明將一次換熱后的次低溫海水作為附近建筑的噴泉補充水或水景補充水，發揮冷卻建筑周 圍空氣，替代淡水資源的作用。這樣既可綜合利用優質的低溫海水，又能使次低溫海水 水溫上升至海水表層水溫。如圖1所示，本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統具體構成是包括有 建筑樓群中的風機盤管1，還設置有鈦板換熱器3，所述鈦板換熱器3 —次側的進水口 4 通過變頻調速泵9輸送低溫海水，所述的流入鈦板換熱器3進水口 4的低溫海水溫度為 IO0C以下。所述的變頻調速泵9的進水側還設置有殺生劑投加口。所述鈦板換熱器3 — 次側出水口 5連接換熱后的海水排出管道，所述的鈦板換熱器3二次側進水口 6連接風機 盤管1的循環淡水回水管7，所述的鈦板換熱器3 二次側出水口 8經淡水循環泵10連接循 環淡水進水管11。還設置有膨脹水箱15，所述的膨脹水箱15分別連通風機盤管1和循環淡水回水 管7，所述的鈦板換熱器3 二次側進水口 6還通過循環淡水回水管7連通膨脹水箱15。所 述的膨脹水箱15內放置有水質穩定劑。還設置有控制裝置2，所述的控制裝置2的信號輸入端分別連接設置在建筑樓群 中的室內溫度傳感器14、鈦板換熱器3 —次側進水口 4的進水溫傳感器12以及鈦板換熱 器3 —次側出水口 5的出水溫傳感器13，所述控制裝置2的信號輸出端連接變頻調速泵9 的信號輸入端。所述的控制裝置2采用PLC或計算機或單片機。本發明在換熱器一次側進水口、換熱器一次側出水口、建筑物室內等處所設置 的溫度自動監測裝置，即溫度傳感器，為了控制低溫海水取水量以降低取水運行成本， 根據這些溫度數據通過計算機編程控制變頻調速低溫海水取水泵實時調整取水流量。本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，可以將取水位置選擇在沿海地區 夏季海水溫度長期接近10°C及以下，且水深較淺，靠近岸邊工程地質較好的地方，例如 我國黃海冷水團流經的沿海海域。本發明的用于中央空調的低溫海水冷卻系統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，以利于管道安全穩定運行。同時設置殺生劑 加藥設施，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 —次側所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強的防 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。通過所述的變頻調速泵9的進水側設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所輸入的水質穩定劑為密閉循環水系統專用緩蝕劑，如 ST-84閉路水緩蝕劑。本發明采用低溫海水代替傳統中央空調冷水機組提供冷量。同時采用大樓室內 溫度、低溫海水進、出口溫度和取水水量的連鎖實時控制，使取水流量在滿足室內溫度 要求的情況下達到最小，從而節省水泵運行電耗。
權利要求
1.一種用于中央空調的低溫海水冷卻系統，包括有建筑樓群中的風機盤管(1)，其 特征在于，還設置有鈦板換熱器(3)，所述鈦板換熱器(3) —次側進水口(4)通過變頻 調速泵(9)輸入低溫海水，所述鈦板換熱器(3) —次側出水口(5)連接換熱后的海水排 出管道，所述的鈦板換熱器(3) 二次側進水口(6)連接風機盤管(1)的循環淡水回水管 (7),所述的鈦板換熱器(3) 二次側出水口(8)通過淡水循環泵(10)連通循環淡水供水管 (11)。
2.根據權利要求1所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，還設置有 膨脹水箱(15)，所述的膨脹水箱(15)分別連通風機盤管(1)和循環淡水回水管(7)，所 述的膨脹水箱(15)內放置有水質穩定劑。
3.根據權利要求1所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，還設置有 控制裝置(2)，所述控制裝置(2)的信號輸入端分別連接設置在建筑樓群中的室內溫度傳 感器(14)、鈦板換熱器(3) —次側進水口(4)的進水溫傳感器(12)以及鈦板換熱器(3) 一次側出水口(5)的出水溫傳感器(13)，所述控制裝置(2)的信號輸出端連接變頻調速泵 (9)的信號輸入端。
4.根據權利要求3所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述的控 制裝置(2)采用PLC或計算機或單片機。
5.根據權利要求1所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述流入 鈦板換熱器(3) —次側進水口(4)的低溫海水溫度為10°C以下。
6.根據權利要求1所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述的鈦 板換熱器(3) —次側所用的供水管采用具有耐壓能力高、防腐性強的防腐鋼管、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.根據權利要求1所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述的變 頻調速泵(9)的進水側設置有殺生劑投加口。
8.根據權利要求7所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述的殺 生劑為非氧化型殺生劑。
9.根據權利要求7所述的用于中央空調的低溫海水冷卻系統，其特征在于，所述的殺 生劑為氧化型殺生劑。
全文摘要
一種用于中央空調的低溫海水冷卻系統，有建筑樓群中的風機盤管，鈦板換熱器，在鈦板換熱器一次側進水口通過變頻調速泵輸入低溫海水，鈦板換熱器一次側出水口連接換熱后的海水排出管道，鈦板換熱器二次側進水口連接風機盤管的循環淡水回水管，鈦板換熱器二次側出水口通過淡水循環泵連通循環淡水供水管。放置有水質穩定劑的膨脹水箱分別連通風機盤管和循環淡水回水管。控制裝置的信號輸入端分別連接設置在建筑樓群中的室內溫度傳感器、鈦板換熱器一次側進水口的進水溫傳感器以及鈦板換熱器一次側出水口的出水溫傳感器，信號輸出端連接變頻調速泵的信號輸入端。本發明解決廣大沿海地區商業樓宇傳統中央空調系統耗能高、噪聲大的問題，同時節約淡水資源，保護自然環境。
文檔編號F24F13/30GK102012088SQ20101060321
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者侯純揚, 吳蕓芳, 尹建華, 張連強, 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