一种适用于超高层建筑的集中供冷系统的制作方法

1.本实用新型涉及冷冻水循环系统技术领域，具体涉及一种适用于超高层建筑的集中供冷系统。


背景技术：

2.随着城市建设的发展，越来越多的商业综合体标配超高层建筑。然而超高层建筑出于对空调水系统压力控制以及降低整体造价的考虑，一般需要进行压力分区，即按低区、高区在地下室、设备层设置两个及两个以上空调机房。如专利号cn201821658743.8公开了一种超高层建筑节能中央空调冷热系统，采用冷热源配合，按楼层的高低将超高层建筑划分为低区、中区、高区及最高区，分别设置相应的冷热供应管路、多级板式换热器及用于季节切换的蝶阀，还设置了自用锅炉房满足市政供暖前的过度季节。但是传统的区域型供冷，包含蓄冷、放冷过程，由于换热温差的存在，将使得系统整体换热效率降低，能耗加大，传统区域型供冷系统一般由双工况电制冷机作为冷源。由于系统冷冻水出水温度一般为冰点以下，因此需要在站内一次冷冻水系统中充注一定浓度的乙二醇溶液作为载冷剂，防止双工况电制冷机爆管。常规工况下，利用夜间谷电制取低温冷源水，通过换热将冷量储蓄在蓄冰（水）槽中，待白天用冷高峰将蓄冰（水）槽中冷量通过换热释放给站内一次冷冻水系统，然后再通过板式换热器将冷量传递给站外的二次大管网系统，再经由用户侧板式换热器换热满足风机盘管等末端设备进水温度，满足超高层建筑高区换热需求需要经过五次换热，每一次换热都伴随着温降及冷量损耗，双工况电制冷机原始出水温度
‑
3~
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7℃，电制冷机制冷效率极低，蓄冷放冷需要通过水泵以及板式换热器，电量、冷量损耗大，投资高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种适用于超高层建筑的集中供冷系统，采用一次大管网二次泵供冷系统，通过两次换热即可实现超高层建筑高区风机盘管等末端空调换热需求，减少了换热次数，使冷源一次出水温度比传统冰蓄冷项目提高5℃以上，提高了系统整体换热效率。解决了传统供冷系统设备投资以及土建成本较高的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种适用于超高层建筑的集中供冷系统，包括供冷侧一次管网系统和用户侧二次管网系统；其中：
6.所述供冷侧一次管网系统与用户侧二次管网系统通过输水管连接；
7.所述供冷侧一次管网系统包括沿输水管网顺次连接的制冷机、冷冻水分水器、二次外供水泵、冷冻水集水器和一次水泵；
8.所述一次水泵与制冷机之间还设有螺旋排污排气装置；
9.所述用户侧二次管网系统包括低区板式换热器、高区一次板式换热器和高区二次板式换热器；
10.所述高区一次板式换热器的入水端与低区板式换热器的出水端连接；
11.所述高区二次板式换热器的入水端与高区一次板式换热器的出水端连接。
12.可选或优选的，所述低区板式换热器与高区一次板式换热器之间以及高区一次板式换热器与高区二次板式换热器之间均设有盘管风机。
13.可选或优选的，所述输水管网上还设有多个电动阀门和自动排气阀。
14.可选或优选的，所述二次外供水泵、高区一次板式换热器和一次水泵入水端处均设有过滤器。
15.可选或优选的，所述冷冻水集水器进水口处还设有真空脱气补水定压装置，所述真空脱气补水定压装置通过软水管与软化水处理装置连接，所述真空脱气补水定压装置旁还设有与其连接的事故补水装置，所述真空脱气补水定压装置包括真空脱气装置和用于缓冲压力的膨胀罐。
16.可选或优选的，所述制冷机包括蒸发器和冷凝器。
17.可选或优选的，所述制冷机和低区板式换热器的进水口均设有排污阀。
18.基于上述技术方案，可产生如下技术效果：
19.本实用新型实施例提供的一种适用于超高层建筑的集中供冷系统，降低了设备投资。本实用新型采用一次大管网二次泵供冷系统，通过两次换热即可实现超高层建筑高区风机盘管等末端空调换热需求，减少了换热次数，使冷源一次出水温度比传统冰蓄冷项目提高5℃以上，提高了系统整体换热效率。相较于传统蓄冰（水）系统，大大降低了设备投资及为建造蓄冰槽或蓄水罐而增加的土建成本，通过在集水器进口处设置的真空脱气补水定压装置，系统初始进水采用软化水。运行过程中，当系统中压力升高或者由于管路中水温升高产生膨胀量时，多余的水返回到定压补水真空脱气装置膨胀罐中；当系统中压力降低或者由于水温变化导致体积减少时，膨胀罐中存留的软化水自动补充到系统中，当补水量较大时，设置的软化水处理装置为其补充新鲜软水。为进一步去除冷冻水系统运行中产生的渣垢以及外部环境渗漏进来的空气，通过设置微米级螺旋排污排气装置使得冷冻水流过阀体时，在其内部形成湍流，在浮力和重力的作用下，冷冻水中携带的微小颗粒和微小气泡会被内置于螺旋排污排气装置中心区域的铜丝网桶状编织芯体分离，微小气泡上升到顶部的集气空腔，通过上部排气阀排出，微小颗粒则下降到腔体下部的收集区域，通过下部排污阀排出，及时高效分离冷冻水系统中的游离态气体和微小颗粒。解决了传统供冷系统设备投资以及土建成本较高的技术问题。
附图说明
20.图1为本实用新型的系统结构示意图；
21.图中：1、制冷机；2、冷冻水分水器；3、二次外供水泵；4、低区板式换热器；5、盘管风机；6、高区一次板式换热器；7、真空脱气装置；8、膨胀罐；9、高区二次板式换热器；10、过滤器；11、电动阀门；12、冷冻水集水器；13、一次水泵；14、真空脱气补水定压装置；15、软化水处理装置；16、螺旋排污排气装置；17、排污阀；18、自动排气阀；101、蒸发器；102、冷凝器。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于
以下所述。
23.如图1所示：
24.本实用新型提供了一种适用于超高层建筑的集中供冷系统，包括供冷侧一次管网系统和用户侧二次管网系统；其中：
25.所述供冷侧一次管网系统与用户侧二次管网系统通过输水管连接；
26.所述供冷侧一次管网系统包括沿输水管网顺次连接的制冷机1、冷冻水分水器2、二次外供水泵3、冷冻水集水器12和一次水泵13；
27.所述一次水泵13与制冷机1之间还设有螺旋排污排气装置16；
28.所述用户侧二次管网系统包括低区板式换热器4、高区一次板式换热器6和高区二次板式换热器9；
29.所述高区一次板式换热器6的入水端与低区板式换热器4的出水端连接；
30.所述高区二次板式换热器9的入水端与高区一次板式换热器6的出水端连接。
31.作为可选的实施方式，所述低区板式换热器4与高区一次板式换热器6之间以及高区一次板式换热器6与高区二次板式换热器9之间均设有盘管风机5。
32.作为可选的实施方式，所述输水管网上还设有多个电动阀门11和自动排气阀18。
33.作为可选的实施方式，所述二次外供水泵3、高区一次板式换热器6和一次水泵13入水端处均设有过滤器10。
34.作为可选的实施方式，所述冷冻水集水器12进水口处还设有真空脱气补水定压装置14，所述真空脱气补水定压装置14通过软水管与软化水处理装置15连接，所述真空脱气补水定压装置14旁还设有与其连接的事故补水装置，所述真空脱气补水定压装置14包括真空脱气装置7和用于缓冲压力的膨胀罐8，系统初始进水采用软化水，运行过程中，当系统中压力升高或者由于管路中水温升高产生膨胀量时，多余的水返回到膨胀罐8中，当系统中压力降低或者由于水温变化导致体积减少时，膨胀罐8中存留的软化水自动补充到系统中，当补水量较大时，设置的软化水处理装置15为其补充新鲜软水，进一步去除冷冻水系统运行中产生的渣垢以及外部环境渗漏进来的空气，避免管道内压力波动过大。
35.作为可选的实施方式，所述制冷机1包括蒸发器101和冷凝器102。
36.作为可选的实施方式，所述制冷机1和低区板式换热器4的进水口均设有排污阀17。
37.作为可选的实施方式，所述微米级螺旋排污排气装置16使得冷冻水流过阀体时，在其内部形成湍流，在浮力和重力的作用下，冷冻水中携带的微小颗粒和微小气泡会被内置于螺旋排污排气装置16中心区域的铜丝网桶状编织芯体分离，微小气泡上升到顶部的集气空腔，通过上部排气阀排出，微小颗粒则下降到腔体下部的收集区域，通过下部排污阀排出，及时高效分离冷冻水系统中的游离态气体和微小颗粒，减缓管道被腐蚀的情况。
38.作为可选的实施方式，所述制冷机1为供回水温度为3/13℃的大温差离心式电制冷机，3℃低温出水较常规电制冷机7℃出水温度降低了4℃，提高了主机的效率，大温差输送介质，降低了管道投资成本以及运行电耗，按空调露点反算的回水温度，既满足空调舒适性要求，也有利于提供系统整体经济性。
39.作为可选的实施方式，采用软化水作为载冷剂，提高载冷剂水质标准，降低了成本，又能有效防止系统出现故障，在系统中设置真空脱气装置以及螺旋除污排气装置，及时
排除系统中杂质以及气体，通过物理手段保障水质要求。
40.作为可选的实施方式，冷冻水输水管网系统均采用氩电联焊，从源头上杜绝焊渣残留，严格控制管道冲洗后水质标准。
41.作为可选的实施方式，冷冻水输水管网初次上水及补充水采用经预处理的软化水，置换出冷冻水中绝大部分游离状态钙、镁离子。