CN216744683U - 空调设备及空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电器领域，具体涉及一种空调设备及空调系统，解决了现有技术中空调向高层建筑供能困难的问题。空调设备包括：机组以及高区空调装置；机组与高区空调装置连接，机组向高区空调装置输送冷冻水或热水；高区空调装置包括多个高区换热设备，机组与位置最低的高区换热设备连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。机组先向位置最低的高区换热设备输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水与位置最低的高区换热设备中的冷热媒进行换热，将能量传递至位置最低的高区换热设备。通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力，从而保证可以稳定的向高层建筑进行供能。

Description

空调设备及空调系统

技术领域

本申请涉及电器技术领域，特别地涉及一种空调设备及空调系统。

背景技术

近年来，我国的建筑行业得到了迅速的发展，在现代化城市中，超高层建筑随处可见。与传统的建筑类型相比，超高层建筑暖通空调的设计具有更高的难度，因此，在超高层建筑的设计中应该给予高度的重视。

常见的冷源系统对房间内传输冷量主要有两种形式，一是空调系统内制冷剂直接供给对房间实施制冷，无需依靠水介质来协助传输能量；二是由空调系统配套的冷水系统来传输冷量。在超高层水系统中，随着建筑高度的逐渐增加，水系统承担的压力越来越大，如果超高层建筑中空调设备高差超过300米，系统内的设备为了耐高压，造价也会升高。为了减少系统内的水压力，高层建筑现在通常使用板式换热器，将建筑分为底层区域、中层区域、高层区域。由冷水机组直接向底层区域供冷，通过换热器来换热来向中层区域和高层区域供冷，但通过这种方法进行供冷时，底层区域与高层区域之间的换热温差较大，高层区域的供冷不足，且向高层建筑进行供冷时水系统对的压力较大，对设备的性能要求较高。

实用新型内容

针对现有技术中的空调向高层建筑供能困难的问题，本申请提供一种空调设备及其控制方法。

第一方面，本申请提供了一种空调设备，所述空调设备包括：机组以及高区空调装置；

所述机组与所述高区空调装置连接，所述机组用于向所述高区空调装置输送冷冻水或热水；

所述高区空调装置包括多个高区换热设备，所述机组与位置最低的高区换热设备连接，以用于向所述高区换热设备输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。

上述实施方式中，机组先向位置最低的高区换热设备输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水经过位置最低的高区换热设备，并与其中的冷热媒进行换热，从而将能量传递至位置最低的高区换热设备。同样的，与位置最低的高区换热设备还可以将能量传递至与其相邻且处于不同高度的高区换热设备，依次进行热交换，通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力，从而保证可以稳定的向高层建筑进行供能。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述高区空调装置还包括至少一个高区末端装置，所述位置最高的高区换热设备与所述高区末端装置连接。

上述实施方式中，位置最高的高区换热设备与高区末端装置连接，高区换热设备可以将其从相邻且处于不同高度的高区换热设备中获取的能量从高区末端装置提供给使用该末端装置的用户。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述空调设备还包括低区空调装置以及中区空调装置，所述机组还分别与所述低区空调装置以及所述中区空调装置连接，所述机组还用于向所述低区空调装置以及所述中区空调装置输送冷冻水或热水。

上述实施方式中，机组可以向低区空调装置以及中区空调装置输送冷冻水或热水，从而使得冷冻水或热水在经过地低区空调装置及中区控制装置时进行换热，保证低区空调装置及中区控制装置的正常供能。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述低区空调装置包括至少一个低区末端装置，所述机组的出口与所述低区末端装置的入口连接，所述低区末端装置的出口与所述机组的入口连接；

所述机组用于向所述低区末端装置输送冷冻水或热水，冷冻水或热水经过所述低区末端装置并进行换热后，冷冻水或热水被输送回所述机组。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述中区空调装置包括：至少一个中区末端装置、中区换热器以及中区循环泵；

所述中区换热器与所述机组连接，所述中区换热器通过中区循环泵分别与每个中区末端装置连接；

所述机组向所述中区换热泵输送冷冻水或热水，冷冻水或热水在经过所述中区换热器时，与中区冷热媒进行换热，换热后的所述中区冷热媒被所述中区循环泵输送至每个中区末端装置。

上述实施方式中，中区换热器中的中区冷热媒与从机组出输送过来的冷冻水或热水进行换热，然后中区换热器中的中区冷热媒再由中区循环泵输送至中区末端装置中，保证中区末端装置与中区冷热媒进行换热，从而保证中区末端装置能够正常供能。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述机组包括冷水机组及冷水泵；

所述冷水泵与所述冷水机组连接，以用于将所述冷水机组中的冷冻水输送至所述高区空调装置。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述冷水机组包括蓄冰槽。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述机组包括热泵机组及热水泵；

所述热水泵与所述热泵机组连接，以用于将所述热泵机组中的热媒输送至所述高区空调装置。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述空调设备还包括多个动态调节阀，所述机组通过所述动态调节阀与所述高区空调装置连接。

上述实施方式中，可以通过动态调节阀调节机组与高区空调装置之间流量的大小，保证高区空调装置能够稳定的进行供能。

第二方面，本申请提供了一种空调系统，所述系统包括温度流量检测器、温度调节器以及第一方面所述的空调设备；

所述温度流量检测器，与所述空调设备的高区空调装置连接，以用于检测所述高区空调装置的温度和流量数据；

所述温度调节器，分别与所述温度流量检测器以及所述空调设备的机组连接，以用于根据所述温度和流量数据对所述机组中冷冻水或热水的温度进行调节。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种空调设备及空调系统，所述空调设备包括：机组以及高区空调装置；所述机组与所述高区空调装置连接，所述机组用于向所述高区空调装置输送冷冻水或热水；所述高区空调装置包括多个高区换热设备，所述机组与位置最低的高区换热设备连接，以用于向所述高区换热设备输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。上述实施方式中，机组先向位置最低的高区换热设备输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水经过位置最低的高区换热设备，并与其中的冷热媒进行换热，从而将能量传递至位置最低的高区换热设备。同样的，与位置最低的高区换热设备还可以将能量传递至与其相邻且处于不同高度的高区换热设备，依次进行热交换，通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力，从而保证可以稳定的向高层建筑进行供能。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为本申请实施例一提供的一种空调设备的结构示意框图。

图2为本申请实施例一提供的一种空调设备的另一结构示意框图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

实施例一

本实用新型提供一种空调设备10，请参阅图1，该空调设备10包括：机组100以及高区空调装置200；

所述机组100与所述高区空调装置200连接，所述机组100用于向所述高区空调装置200输送冷冻水或热水；

所述高区空调装置200包括多个高区换热设备210，所述机组100与位置最低的高区换热设备210连接，以用于向所述高区换热设备210输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备210之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备210之间进行换热。

机组可以向高区空调装置提供冷冻水或者热水，以保证高区空调装置可以进行供冷或供热。

其中，高区空调装置包括多个高区换热设备，机组100与位置最低的高区换热设备210连接，机组先向位置最低的高区换热设备210输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水经过位置最低的高区换热设备，并与其中的冷热媒进行换热，从而将能量传递至位置最低的高区换热设备。同样的，与位置最低的高区换热设备还可以将能量传递至与其相邻且处于不同高度的高区换热设备，依次进行热交换，通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力。

请参看图2，作为一种实施方式，在空调设备中，所述机组包括冷水机组及冷水泵；图2中的标号1表示冷水机组，标号2表示冷水泵。

所述冷水泵与所述冷水机组连接，以用于将所述冷水机组中的冷冻水分别输送至所述高区空调装置。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述冷水机组包括蓄冰槽。

蓄冰槽中放置有外融冰，外融冰融化时释放的能量，可以通过冷水机组中的换热器与冷水机组中的水进行换热，以得到冷冻水。凭借蓄冰槽融冰所释放的能量，冷水机组可以获得出水温度更低的冷冻水，从而保证高区空调装置的供水温度更低，也减少了高区空调装置换热所需的水流量。其中，蓄冰槽中放置的外融冰可以是乙二醇溶液。

作为一种实施方式，在本实施例中的上述空调设备中，所述机组包括热泵机组及热水泵；仍以图2为例，图2中的标号1表示热泵机组，标号2表示热水泵。

所述热水泵与所述热泵机组连接，以用于将所述热泵机组中的热媒输送至所述高区空调装置。

可以理解地，图2中的标号1也可以表示冷水机组以及热泵机组的组合，其中的标号2可以表示冷水泵、热水泵，从而保证该空调装置既可以供冷也可以供热。

其中，所述高区空调装置还包括至少一个高区末端装置3，图2中的标号3即表示高区末端装置，标号4表示位置最高的高区换热设备，标号5表示位置最低的高区换热设备，在图2中仅给出了包括两个高区换热设备的情况，高区换热设备的数量实际可根据高层建筑的实际需求进行增加。所述位置最高的高区换热设备与所述高区末端装置连接。位置最高的高区换热设备可以与至少一个高区末端装置中的一个高区末端装置连接，也可以与至少一个高区末端装置中的任意个高区末端装置连接。

可以理解地，高区空调装置中的高区末端装置也可以与其他高区换热设备连接，从而保证空调设备可以灵活的向高层建筑进行供能。例如，高区空调装置中的第一高区末端装置与位置最高的高区换热设备连接，则可以向高层建筑中的最高层进行供能，高区空调装置中的第二高区末端装置与位置与次高层的高区换热设备连接，次高层的高区换热设备与最高层的高区换热设备相邻，且次高层的高区换热设备的位置比最高层的高区换热设备的位置低，则第二高区末端装置可以向该层进行供能。

其中，由机组输送过来的冷冻水或热水A在经过位置最低的高区换热设备5时，位置最低的高区换热设备5中的冷冻水或热水B与冷冻水或热水A进行换热，然后在与位置最低的高区换热设备5对应的高区循环泵6的作用下，冷冻水或热水B被输送至位置最高的高区换热设备4。位置最高的高区换热设备4中的冷冻水或热水C与冷冻水或热水B进行换热后，冷冻水或热水C在与位置最高的高区换热设备4对应的高区循环泵7的作用下，被输送至高区末端装置3中。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述空调设备还包括低区空调装置以及中区空调装置，所述机组还分别与所述低区空调装置以及所述中区空调装置连接，所述机组还用于向所述低区空调装置以及所述中区空调装置输送冷冻水或热水。机组可以向低区空调装置以及中区空调装置输送冷冻水或热水，从而使得冷冻水或热水在经过地低区空调装置及中区控制装置时进行换热，保证低区空调装置及中区控制装置的正常供能。

其中，在空调设备中，所述低区空调装置包括至少一个低区末端装置8，所述机组的出口与所述低区末端装置的入口连接，所述低区末端装置的出口与所述机组的入口连接；所述机组用于向所述低区末端装置输送冷冻水或热水，冷冻水或热水经过所述低区末端装置并进行换热后，冷冻水或热水被输送回所述机组。机组的出口与所述低区末端装置的入口连接，机组向低区末端装置中输送冷冻水或热水，冷冻水或热水被输送至低区末端装置时，与低区末端装置中的冷热媒进行热交换，从而使得低区末端装置可以进行供能。而冷冻水或热水在低区末端装置中进行热交换后，冷冻水或热水被输送回至机组，冷冻水或热水从机组的入口进入机组，以使机组对冷冻水或热水进行调节，保证冷冻水或热水继续被输送至低区末端装置。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述中区空调装置包括：至少一个中区末端装置9、中区换热器10以及中区循环泵11；所述中区换热器与所述机组连接，所述中区换热器通过中区循环泵分别与每个中区末端装置连接；

所述机组向所述中区换热泵输送冷冻水或热水，冷冻水或热水在经过所述中区换热器时，与中区冷热媒进行换热，换热后的所述中区冷热媒被所述中区循环泵输送至每个中区末端装置。

中区换热器中的中区冷热媒与从机组出输送过来的冷冻水或热水进行换热，然后中区换热器中的中区冷热媒再由中区循环泵输送至中区末端装置中，保证中区末端装置与中区冷热媒进行换热，从而保证中区末端装置能够正常供能。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备中，所述空调设备还包括多个动态调节阀12，所述机组通过所述动态调节阀12与所述高区空调装置连接。

机组通过动态调节阀与高区空调装置进行连接，动态调节阀可以控制机组与高区空调装置之间流量的大小。若机组输送的冷热媒的温度一定，而高区空调装置需要调节，则可以通过动态调节阀调节机组与高区空调装置之间流量的大小，保证高区空调装置能够稳定的进行供能。

在上述空调设备中的换热设备，可以是板式换热器，也可以是管壳式换热器，实际可以根据换热效果进行选取。

综上所述，本申请提供了一种空调设备，所述空调设备包括：机组以及高区空调装置；所述机组与所述高区空调装置连接，所述机组用于向所述高区空调装置输送冷冻水或热水；所述高区空调装置包括多个高区换热设备，所述机组与位置最低的高区换热设备连接，以用于向所述高区换热设备输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。机组先向位置最低的高区换热设备输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水经过位置最低的高区换热设备，并与其中的冷热媒进行换热，从而将能量传递至位置最低的高区换热设备。同样的，与位置最低的高区换热设备还可以将能量传递至与其相邻且处于不同高度的高区换热设备，依次进行热交换，通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力，从而保证可以稳定的向高层建筑进行供能。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例还提供了一种空调系统，所述系统包括温度流量检测器、温度调节器以及空调设备；所述温度流量检测器，与所述空调设备的高区空调装置连接，以用于检测所述高区空调装置的温度和流量数据；

所述温度调节器，分别与所述温度流量检测器以及所述空调设备的机组连接，以用于根据所述温度和流量数据对所述机组中冷冻水或热水的温度进行调节。

温度调节器可以对机组中冷冻水或热水的温度进行调节，温度流量检测器可以检测空调设备的温度和流量数据，温度调节器对机组中冷冻水或热水的温度进行调节，可以是根据空调设备的温度和流量数据进行调节的，从而保证空调设备的稳定运行。例如，若冷冻水或热水的温度降低，流量不变的情况下，为了保持原来的温度，则可以通过温度调节器调节机组中冷冻水或热水的温度升高。

例如，请参看图2，图2中标号为13的部分即为温度流量检测器。温度流量检测器安装位置最低的高区换热设备5与机组连接的入口处M，另一个温度流量检测器安装在位置最低的高区换热设备5与高区循环泵6连接的出口处N。根据温度和流量数据可以得到该高区换热设备5的入口处M的温度t1与出口处N的温度t2，然后计算出该高区换热设备5两种液体的算数平均温差为

接着根据高区换热设备5的换热公式Q＝A*Δt*V可以计算出该高区换热设备5的换热量，即为它的瞬时供冷量或瞬时供暖量。

其中，Q为换热器的换热量，A为该换热器的换热面积，V为流量，Δt为算数平均温差。

可以以同样的方式获取到其他地方的换热设备的换热量，然后将每个分区的换热量反馈到控制中心，控制中心再控制温度控制器。例如，若冷水机组中包括冰蓄槽，那么则可以由历史同期的供冷量来参考，预判第二天的预计用冷量，然后根据预计用冷量决定冰蓄槽中的蓄冰量。同时，控制中心根据反馈得到换热量来得到整个建筑的供冷量，进而控制温度控制器调节融冰量。当建筑供冷处于高峰负荷时，蓄冰槽融冰量不能满足系统时，控制中心可以控制主机开启，调节主机的供冷量，这样建筑所需的供冷量就调节完毕；对于各个分区如低区、中区、高区用冷量的不同，通过控制中心调节动态调节阀来改变流向各个区的流量来实现，进而达到满足各个分区的供冷量。

实施例三

在实施例一的基础上，本实施例还提供了一种空调设备的控制方法，应用于空调设备，所述空调设备包括机组以及多个安装于室内的末端装置，所述机组与每个末端装置连接，所述机组用于向所述末端装置的入口输送冷冻水或热水，所述机组还用于对经过所述末端装置进行换热后的冷冻水或热水进行回收和温度调节。

所述方法包括如下步骤：

步骤S310：获取经过末端装置的末端冷热媒的第一温度流量数据以及所述空调设备中机组中冷冻水或热水的第二温度流量数据；其中，所述末端装置安装于室内；

步骤S320：根据所述第一温度流量数据以及所述第二温度流量数据确定与所述末端装置对应的换热量；

步骤S330：根据所述换热量对所述机组中的冷冻水或热水进行温度调节。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备的控制方法中，所述方法还包括：

根据所述换热量调节向所述末端装置输送的冷冻水或热水的流量。

根据本申请的实施例，可选的，上述空调设备的控制方法中，所述空调设备还包括主机，所述主机与所述末端装置连接，所述方法还包括：

根据所述换热量控制所述主机释放能量，以使所述末端装置中的末端冷热媒进行换热。

综上，本申请提供的一种空调设备及空调系统，所述空调设备包括：机组以及高区空调装置；所述机组与所述高区空调装置连接，所述机组用于向所述高区空调装置输送冷冻水或热水；所述高区空调装置包括多个高区换热设备，所述机组与位置最低的高区换热设备连接，以用于向所述高区换热设备输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。机组先向位置最低的高区换热设备输送冷冻水或热水，以使冷冻水或热水经过位置最低的高区换热设备，并与其中的冷热媒进行换热，从而将能量传递至位置最低的高区换热设备。同样的，与位置最低的高区换热设备还可以将能量传递至与其相邻且处于不同高度的高区换热设备，依次进行热交换，通过多个高区换热设备可以减小整个空调设备中的压力，从而保证可以稳定的向高层建筑进行供能。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种空调设备，其特征在于，所述空调设备包括：机组以及高区空调装置；

所述机组与所述高区空调装置连接，所述机组用于向所述高区空调装置输送冷冻水或热水；

所述高区空调装置包括多个高区换热设备，所述机组与位置最低的高区换热设备连接，以用于向所述高区换热设备输送冷冻水或热水；相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间连接，相邻且处于不同高度的两个高区换热设备之间进行换热。

2.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述高区空调装置还包括至少一个高区末端装置，所述位置最高的高区换热设备与所述高区末端装置连接。

3.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述空调设备还包括低区空调装置以及中区空调装置，所述机组还分别与所述低区空调装置以及所述中区空调装置连接，所述机组还用于向所述低区空调装置以及所述中区空调装置输送冷冻水或热水。

4.根据权利要求3所述的空调设备，其特征在于，所述低区空调装置包括至少一个低区末端装置，所述机组的出口与所述低区末端装置的入口连接，所述低区末端装置的出口与所述机组的入口连接；

所述机组用于向所述低区末端装置输送冷冻水或热水，冷冻水或热水经过所述低区末端装置并进行换热后，冷冻水或热水被输送回所述机组。

5.根据权利要求3所述的空调设备，其特征在于，所述中区空调装置包括：至少一个中区末端装置、中区换热器以及中区循环泵；

所述中区换热器与所述机组连接，所述中区换热器通过中区循环泵分别与每个中区末端装置连接；

所述机组向所述中区换热泵输送冷冻水或热水，冷冻水或热水在经过所述中区换热器时，与中区冷热媒进行换热，换热后的所述中区冷热媒被所述中区循环泵输送至每个中区末端装置。

6.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述机组包括冷水机组及冷水泵；

所述冷水泵与所述冷水机组连接，用于将所述冷水机组中的冷冻水输送至所述高区空调装置。

7.根据权利要求6所述的空调设备，其特征在于，所述冷水机组包括蓄冰槽。

8.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述机组包括热泵机组及热水泵；

所述热水泵与所述热泵机组连接，以用于将所述热泵机组中的热媒输送至所述高区空调装置。

9.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述空调设备还包括多个动态调节阀，所述机组通过所述动态调节阀分别与所述高区空调装置连接。

10.一种空调系统，其特征在于，所述系统包括温度流量检测器、温度调节器以及如权利要求1-9中任意一项所述的空调设备；

所述温度流量检测器，与所述空调设备的高区空调装置连接，以用于检测所述高区空调装置的温度和流量数据；

所述温度调节器，分别与所述温度流量检测器以及所述空调设备的机组连接，以用于根据所述温度和流量数据对所述机组中冷冻水或热水的温度进行调节。

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