一种节能空调系统的制作方法

1.本公开涉及暖通空调领域，具体而言，涉及一种节能空调系统。


背景技术：

2.在大型建筑场所，往往需要对不同的区域根据使用功能不同而配备不同作用的中央空调机组，如对于普通办公场景，使用普通空调机组，对于数据中心及书库等库房，需要配备恒温恒湿机组，而恒温恒湿机组需要保持全年无休的运行状态。
3.现有技术中，恒温恒湿机组的冷源较为单一，且无法与普通空调机组共享冷源，为了适配冬季场景，往往只配备了冷却水冷源、本地压缩机的配置方案，这样的系统冷源单一，节能效果差，使用成本较高。且由于无备用冷源，系统运行稳定性不高，发生停机事故时，对数据中心或书库等库房造成的影响较大。
4.因此，需要一种或多种方法解决上述问题。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.本公开的目的在于提供一种节能空调系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
7.根据本公开的一个方面，提供一种节能空调系统，制冷模块、供暖模块、空调机组，其中：
8.所述制冷模块包括开式冷却塔、闭式冷却塔、水箱、第一板式换热器、冷冻机，所述制冷模块用于所述节能空调系统分别在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，通过所述制冷模块中开式冷却塔、闭式冷却塔、水箱、第一板式换热器、冷冻机以及阀门的预设组合启停控制，为所述空调机组提供冷源；
9.所述供暖模块包括市政热力模块、第二板式换热器，所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述空调机组提供热源；
10.所述空调机组包括普通空调机组、恒温恒湿机组，所述普通空调机组用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述普通空调机组的服务区域提供制冷空气调节，所述普通空调机组用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，接收所述供暖模块的热源，为所述普通空调机组的服务区域提供制热空气调节，所述恒温恒湿机组用于所述节能空调系统在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述恒温恒湿机组的服务区域提供制冷空气调节。
11.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统的制冷模块中：
12.所述开式冷却塔分别与水箱、冷冻机通过管道连接，所述开式冷却塔用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱提供第一预设温度区间的冷冻水；所述开式冷却塔用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，为所述水箱提供第四预设温度区间的冷
却冷冻水；所述开式冷却塔还用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，为所述冷冻机提供第二预设温度区间的冷却水；
13.所述闭式冷却塔分别与水箱、恒温恒湿机组通过管道连接，所述闭式冷却塔用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱提供第一预设温度区间的冷冻水，所述闭式冷却塔还用于所述节能空调系统在过渡季模式、夏季模式运行时，为所述恒温恒湿机组提供第二预设温度区间的冷却水；
14.所述第一板式换热器与分别所述水箱、恒温恒湿机组通过管道连接，所述第一板式换热器用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述水箱中第一预设温度区间的冷冻水与所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷冻水的温度调节控制在第三预设温度区间；所述第一板式换热器还用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，将所述水箱中第四预设温度区间的冷却冷冻水与所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷却冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷却冷冻水的温度调节控制在第五预设温度区间；
15.所述冷冻机分别与普通空调机组、恒温恒湿机组通过管道连接，所述冷冻机用于在所述节能空调系统在夏季模式运行时，基于所述开式冷却塔提供的第二预设温度区间的冷却水生成第三预设温度区间的冷冻水，并为所述普通空调机组、恒温恒湿机组提供所述第三预设温度区间的冷冻水。
16.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：
17.所述水箱放置与室内并进行保温防冻处理。
18.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括：
19.补水模块，所述补水模块分别通过管道与所述开式冷却塔、闭式冷却塔连接，所述补水模块用于基于预设控制方法，将所述开式冷却塔、闭式冷却塔的水位补充至预设水位。
20.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统的供暖模块中：
21.所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述市政热力模块提供的市政热源通过所述第二板式换热器交换后为所述空调机组的普通空调机组提供热源，以使所述普通空调机组为所述普通空调机组的服务区域提供制热空气调节。
22.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组还包括风机、冷却水盘管、压缩机、冷冻水盘管：
23.所述冷却水盘管用于接收所述闭式冷却塔的第二预设温度区间的冷却水，并基于所述第二预设温度区间的冷却水通过压缩机生成第三预设温度区间的冷冻水，将通过压缩机生成的第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；
24.所述冷冻水盘管用于接收所述第一板式换热器、所述冷冻机的第三预设温度区间的冷冻水，将所述第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；
25.所述风机用于使所述恒温恒湿机组内空气循环，以使空气与所述冷却水盘管、冷冻水盘管发生热交换，进而为所述恒温恒湿机组的服务区域提供制冷空气调节。
26.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组还包括混水模块：
27.所述混水模块包括比例调节阀、单向阀、循环泵，所述混水模块与所述恒温恒湿机组的冷却水盘管连接，所述混水模块用于当所述节能空调系统在过渡季模式运行时，在所
述第一板式换热器提供的第五预设温度区间的冷却冷冻水的水温高于第三预设温度区间上限且低于所述第二预设温度区间下限时，通过预设控制方法调节所述比例调节阀的开度及所述循环泵的频率，使所述冷却水盘管中的冷却冷冻水在所述冷却水盘管与所述混水模块间循环，以将所述第一板式换热器提供的冷却冷冻水的水温提升至第二预设温度区间供所述恒温恒湿机组的冷却水盘管使用。
28.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括第一应急模式：
29.当所述节能空调系统在冬季模式运行时，若所述第一板式换热器与所述恒温恒湿机组之间的管道发生故障以致无法为所述恒温恒湿机组提供冷源时，关闭所述第一板式换热器与所述恒温恒湿机组之间的阀门、关闭所述第二板式换热器与所述普通空调机组之间的阀门，开启所述恒温恒湿机组与所述普通空调机组之间的阀门，通过调节投入的所述普通空调机组的数量，以使所述普通空调机组为所述恒温恒湿机组提供第二预设温度区间的冷却水。
30.在本公开的一种示例性实施例中，所述系统还包括第二应急模式：
31.当所述节能空调系统在夏季模式运行时，若所述恒温恒湿机组的服务区域湿度超过预设值，且所述恒温恒湿机组的冷冻水盘管开度、电加热模块功率均已达最大值时，将所述市政热力模块提供的市政热源通过所述第二板式换热器交换后为所述空调机组的恒温恒湿机组提供热源，以为所述恒温恒湿机组的除湿功能提供热源。
32.本公开的示例性实施例中的一种节能空调系统，其中，该节能空调系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，所述节能空调系统可以在夏季模式运行时，通过能效比较高的冷冻机直接为恒温恒湿机组提供冷源，在过渡季及冬季运行时，可以直接使用户外自然冷冷源生成冷冻水为恒温恒湿机组提供冷源，起到了较高的节能效果；同时，所述系统包含了夏季极端高温高湿工况下、冬季发生单点管道故障情况下的应急运行模式，实现了从冷源至机组的双备份运行，使得所述节能空调系统具有较高的运行稳定性，因此，本公开的节能空调系统具有较广阔的应用场景。
33.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
34.通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
35.图1示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的结构框图；
36.图2示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的夏季模式运行时结构框图；
37.图3示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的夏季模式运行时的另一个结构框图；
38.图4示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的过度季模式运行时结构框图；
39.图5示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的过度季模式运行时的另一个结构框图；
40.图6示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的过度季模式运行时的另一个结构框图；
41.图7示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的过度季模式运行时的另一个结构框图；
42.图8示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的冬季模式运行时结构框图；
43.图9示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的第一应急模式运行时结构框图；
44.图10示出了根据本公开一示例性实施例的一种节能空调系统的第二应急模式运行时结构框图。
具体实施方式
45.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
46.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。
47.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
48.在本示例实施例中，首先提供了一种节能空调系统；参考图1中所示，该一种节能空调系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，其中：
49.所述制冷模块包括开式冷却塔100、闭式冷却塔200、水箱300、第一板式换热器400、冷冻机500，所述制冷模块用于所述节能空调系统分别在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，通过所述制冷模块中开式冷却塔100、闭式冷却塔200、水箱300、第一板式换热器400、冷冻机500以及阀门的预设组合启停控制，为所述空调机组提供冷源；
50.所述供暖模块包括市政热力模块600、第二板式换热器700，所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述空调机组提供热源；
51.所述空调机组包括普通空调机组800、恒温恒湿机组900，所述普通空调机组800用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述普通空调机组800的服务区域提供制冷空气调节，所述普通空调机组800用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，接收所述供暖模块的热源，为所述普通空调机组800的服务区域提供制热空气调节，所述恒温恒湿机组900用于所述节能空调系统在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述恒温恒湿机组900的服务区域提供制冷空气调节。
52.本公开的示例性实施例中的一种节能空调系统，其中，该节能空调系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，所述节能空调系统可以在夏季模式运行时，通过能效比较高的冷冻机直接为恒温恒湿机组提供冷源，在过渡季及冬季运行时，可以直接使用户外自然冷冷源生成冷冻水为恒温恒湿机组提供冷源，起到了较高的节能效果；同时，所述系统包含了夏季极端高温高湿工况下、冬季发生单点管道故障情况下的应急运行模式，实现了从冷源至机组的双备份运行，使得所述节能空调系统具有较高的运行稳定性，因此，本公开的节能空调系统具有较广阔的应用场景。
53.下面，将对本示例实施例中的一种节能空调系统进行进一步的说明。
54.实施例一：
55.一种节能空调系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，其中：
56.所述制冷模块包括开式冷却塔100、闭式冷却塔200、水箱300、第一板式换热器400、冷冻机500，所述制冷模块用于所述节能空调系统分别在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，通过所述制冷模块中开式冷却塔100、闭式冷却塔200、水箱300、第一板式换热器400、冷冻机500以及阀门的预设组合启停控制，为所述空调机组提供冷源；
57.所述供暖模块包括市政热力模块600、第二板式换热器700，所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述空调机组提供热源；
58.所述空调机组包括普通空调机组800、恒温恒湿机组900，所述普通空调机组800用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述普通空调机组800的服务区域提供制冷空气调节，所述普通空调机组800用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，接收所述供暖模块的热源，为所述普通空调机组800的服务区域提供制热空气调节，所述恒温恒湿机组900用于所述节能空调系统在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述恒温恒湿机组900的服务区域提供制冷空气调节。
59.在本示例的实施例中，所述系统的制冷模块中：
60.所述开式冷却塔100分别与水箱300、冷冻机500通过管道连接，所述开式冷却塔100用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱300提供第一预设温度区间的冷冻水；所述开式冷却塔100用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，为所述水箱300提供第四预设温度区间的冷却冷冻水；所述开式冷却塔100还用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，为所述冷冻机500提供第二预设温度区间的冷却水；
61.所述闭式冷却塔200分别与水箱300、恒温恒湿机组900通过管道连接，所述闭式冷却塔200用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱300提供第一预设温度区间的冷冻水，所述闭式冷却塔200还用于所述节能空调系统在过渡季模式、夏季模式运行时，为所述恒温恒湿机组900提供第二预设温度区间的冷却水；
62.所述第一板式换热器400与分别所述水箱300、恒温恒湿机组900通过管道连接，所述第一板式换热器400用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述水箱300中第一预设温度区间的冷冻水与所述第一板式换热器400和恒温恒湿机组900间的冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器400和恒温恒湿机组900间的冷冻水的温度调节控制在第三预设温度区间；所述第一板式换热器400还用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，将所述水箱300中第四预设温度区间的冷却冷冻水与所述第一板式换热器400和恒温恒湿机组900间的冷却冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器400和恒温恒湿机组900间的冷却冷冻
水的温度调节控制在第五预设温度区间；
63.所述冷冻机500分别与普通空调机组800、恒温恒湿机组900通过管道连接，所述冷冻机500用于在所述节能空调系统在夏季模式运行时，基于所述开式冷却塔100提供的第二预设温度区间的冷却水生成第三预设温度区间的冷冻水，并为所述普通空调机组800、恒温恒湿机组900提供所述第三预设温度区间的冷冻水。
64.在本示例的实施例中，所述系统还包括：
65.所述水箱300放置与室内并进行保温防冻处理。
66.在本示例的实施例中，所述系统还包括：
67.补水模块120，所述补水模块120分别通过管道与所述开式冷却塔100、闭式冷却塔200连接，所述补水模块120用于基于预设控制方法，将所述开式冷却塔100、闭式冷却塔200的水位补充至预设水位。
68.在本示例的实施例中，所述系统的供暖模块中：
69.所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述市政热力模块600提供的市政热源通过所述第二板式换热器700交换后为所述空调机组的普通空调机组800提供热源，以使所述普通空调机组800为所述普通空调机组800的服务区域提供制热空气调节。
70.在本示例的实施例中，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组900还包括风机、冷却水盘管、压缩机、冷冻水盘管：
71.所述冷却水盘管用于接收所述闭式冷却塔200的第二预设温度区间的冷却水，并基于所述第二预设温度区间的冷却水通过压缩机生成第三预设温度区间的冷冻水，将通过压缩机生成的第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；
72.所述冷冻水盘管用于接收所述第一板式换热器400、所述冷冻机500的第三预设温度区间的冷冻水，将所述第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；
73.所述风机用于使所述恒温恒湿机组900内空气循环，以使空气与所述冷却水盘管、冷冻水盘管发生热交换，进而为所述恒温恒湿机组900的服务区域提供制冷空气调节。
74.在本示例的实施例中，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组900还包括混水模块：
75.所述混水模块包括比例调节阀901、单向阀904、循环泵905，所述混水模块与所述恒温恒湿机组900的冷却水盘管连接，所述混水模块用于当所述节能空调系统在过渡季模式运行时，在所述第一板式换热器400提供的第五预设温度区间的冷却冷冻水的水温高于第三预设温度区间上限且低于所述第二预设温度区间下限时，通过预设控制方法调节所述比例调节阀901的开度及所述循环泵905的频率，使所述冷却水盘管中的冷却冷冻水在所述冷却水盘管与所述混水模块间循环，以将所述第一板式换热器400提供的冷却冷冻水的水温提升至第二预设温度区间供所述恒温恒湿机组900的冷却水盘管使用。
76.在本示例的实施例中，所述系统还包括第一应急模式：
77.当所述节能空调系统在冬季模式运行时，若所述第一板式换热器400与所述恒温恒湿机组900之间的管道发生故障以致无法为所述恒温恒湿机组900提供冷源时，关闭所述第一板式换热器400与所述恒温恒湿机组900之间的阀门、关闭所述第二板式换热器700与所述普通空调机组800之间的阀门，开启所述恒温恒湿机组900与所述普通空调机组800之
间的阀门，通过调节投入的所述普通空调机组800的数量，以使所述普通空调机组800为所述恒温恒湿机组900提供第二预设温度区间的冷却水。
78.在本示例的实施例中，所述系统还包括第二应急模式：
79.当所述节能空调系统在夏季模式运行时，若所述恒温恒湿机组900的服务区域湿度超过预设值，且所述恒温恒湿机组900的冷冻水盘管开度、电加热模块功率均已达最大值时，将所述市政热力模块600提供的市政热源通过所述第二板式换热器700交换后为所述空调机组的恒温恒湿机组900提供热源，以为所述恒温恒湿机组900的除湿功能提供热源。
80.实施例二：
81.在本示例的实施例中，所述第一预设温度区间为5-10摄氏度，所述第二预设温度区间为30-35摄氏度，所述第三预设温度区间为7-12摄氏度，所述第四预设温度区间为5-33摄氏度，所述第五预设温度区间为7-35摄氏度。
82.在本示例的实施例中，如图2所示，所述节能空调系统在夏季模式运行时，开启阀门151、阀门152、阀门581、阀门582、阀门583、阀门584、阀门891、阀门892，所述开式冷却塔100通过所述冷冻机500为所述普通空调机组800、恒温恒湿机组900提供第三预设温度区间的冷冻水，其中，所述恒温恒湿机组900通过冷冻水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源。
83.进一步的，如图3所示，所述节能空调系统在夏季模式运行时，还通过开启阀门291、阀门292、阀门902、阀门906，所述闭式冷却塔200为所述恒温恒湿机组900提供第二预设温度区间的冷却水，其中，所述恒温恒湿机组900通过冷却水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源。
84.进一步的，所述节能空调系统在夏季模式运行时，若所述恒温恒湿机组900的服务区域预设调节的温度为22摄氏度，则将所述恒温恒湿机组900的冷冻水盘管的使能条件设定为21-23摄氏度，将所述恒温恒湿机组900的冷却水盘管的使能条件设定为20-24摄氏度，且当冷冻水盘管使能时关闭冷却水盘管，当冷却水盘管使能时关闭冷冻水盘管，通过上述设置，可以使所述恒温恒湿机组900在恒定温度区间中优先使用更为节能的冷冻水盘管中的冷冻水，当温度波动较大，使用冷冻水盘管中的冷冻水无法稳定控制时，使能冷却水盘管中的冷却水，通过所述恒温恒湿机组900自身的压缩机来控制温度，当使用冷却水盘管中的冷却水将温度稳定控制在21-23摄氏度内预设时长时，关闭冷却水盘管使能冷冻水盘管。
85.在本示例的实施例中，如图4所示，所述节能空调系统在过渡季模式运行时，开启阀门131、阀门132、阀门491、阀门492、阀门893、阀门894，混水模块使能，开启比例调节阀901、阀门903、单向阀904、循环泵905，所述开式冷却塔100通过所述水箱300及第一板式换热器400为所述恒温恒湿机组900提供第五预设温度区间的冷却冷冻水。
86.进一步的，如图5所示，所述节能空调系统在过渡季模式运行时，当所述冷却冷冻水的水温在第三预设温度区间的7-12摄氏度范围内时，开启阀门893、阀门894，关闭混水模块及旁通的阀门902、阀门906，以使所述冷却冷冻水通过冷冻水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源，由于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，当所述冷却冷冻水的水温在第三预设温度区间的7-12摄氏度范围内时，所述开式冷却塔100、闭式冷却塔200通过所述水箱300及第一板式换热器400为所述恒温恒湿机组900直接提供第三预设温度区间7-12摄氏度的冷冻水冷源，相当于直接使用了自然环境下的冷源，无需通过大量电能制冷，具有较高的节能效果。
87.进一步的，如图6所示，当所述冷却冷冻水的水温高于第三预设温度区间的上限12摄氏度范围时，关闭阀门893、阀门894，使能混水模块，关闭混水模块的旁通的阀门902、阀门906，以使所述冷却冷冻水通过冷却水盘管及混水系统为所述恒温恒湿机组900提供冷源，其中，当述冷却冷冻水的水温低于第二预设温度区间的下限30摄氏度时，冷却冷冻水会对所述恒温恒湿机组900产生液击导致压缩机损坏，所以混水模块的作用是使所述冷却水盘管中的冷却冷冻水在所述冷却水盘管与所述混水模块间循环，通过预设控制方法调节所述比例调节阀901的开度及所述循环泵905的频率，将所述冷却冷冻水的水温提升至第二预设温度区间的30-35摄氏度，以使压缩机正常工作通过冷却水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源。
88.进一步的，如图7所示，所述节能空调系统在过渡季模式运行时，所述闭式冷却塔200为所述恒温恒湿机组900提供第二预设温度区间的冷却水作为备用冷源，当所述开式冷却塔100、水箱300、第一板式换热器400发生故障或需要维护停机时，开启阀门291、阀门292，关闭阀门491、阀门492，关闭混水系统，打开混水模块的旁通的阀门902、阀门906，通过冷却水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源。
89.在本示例的实施例中，如图8所示，所述节能空调系统在冬季模式运行时，开启阀门131、阀门132、阀门231、阀门232、阀门491、阀门492、阀门893、阀门894，所述开式冷却塔100、闭式冷却塔200通过所述水箱300及第一板式换热器400为所述恒温恒湿机组900提供第三预设温度区间的冷冻水的冷源；开启阀门781、阀门782、阀门583、阀门584，所述市政热力模块600通过所述第二板式换热器700为所述普通空调机组800提供热源。由于所述节能空调系统在冬季模式运行时，所述开式冷却塔100、闭式冷却塔200通过所述水箱300及第一板式换热器400为所述恒温恒湿机组900直接提供第三预设温度区间7-12摄氏度的冷冻水冷源，相当于直接使用了自然环境下的冷源，无需通过大量电能制冷，具有较高的节能效果。需要说明的是，在实际应用中，需要进行恒温恒湿机组900服务的区域一般包括数据中心及书库，数据中心为恒热源，在冬季无需供热，书库由于为密闭环境，热量损失较少，且冬季需要大量加湿，加湿时可为书库提供热源，同时可采取电热热源作为补充热源，以使所述书库满足恒温恒湿条件。
90.在本示例的实施例中，如图9所示，所述节能空调系统在冬季模式运行时，在实际应用中，由于制冷模块与空调机组之间的单线管路1000区域较长，容易发生单点管路故障而无法提供冷冻水，此时，为保证所述恒温恒湿机组900服务的区域的恒温恒湿环境而启用第一应急模式运行，开启阀门891、阀门892、阀门893、阀门894、混水模块的旁通的阀门902、循环泵905，由于所述普通空调机组800到普通空调机组899之间还有诸多普通空调机组，通过调节投入的所述普通空调机组的数量，将所述普通空调机组作为散热器，以使所述普通空调机组为所述恒温恒湿机组900提供第二预设温度区间的冷却水。
91.在本示例的实施例中，如图10所示，所述节能空调系统在夏季模式运行时，在高温高湿的极端环境下，所述恒温恒湿机组900服务的区域的主要任务是除湿，除湿功能的关键点为在通过所述恒温恒湿机组900的制冷功能后，需要通过电加热将除湿后的空气升温至设定温度范围，而实际应用中，由于电加热功率在空调设计中一般不会与制冷量等比例配置，导致在极端环境下，所述恒温恒湿机组900的除湿功能由于电加热功率较小而不能达到预期的效果。为此可以启用第二应急模式运行，开启阀门291、阀门292，关闭阀门491、阀门
492，关闭混水系统，打开混水模块的旁通的阀门902、阀门906，通过冷却水盘管为所述恒温恒湿机组900提供冷源；打开阀门781、阀门782、阀门583、阀门584、阀门891、阀门892，所述市政热力模块600通过所述第二板式换热器700及所述恒温恒湿机组900的冷冻水盘管为所述恒温恒湿机组900提供热源，此时，所述恒温恒湿机组900电加热与循环热水的冷冻水盘管同时开启，可以满足所述恒温恒湿机组900的除湿要求。需要说明的是，启用第二应急模式运行时，由于市政热力模块除了在冬季为供暖提供热源外，还可以在全年提供生活用水的热水，所以当节能空调系统在夏季模式运行时，市政热力模块具备供热功能，同时，由于启用第二应急模式运行时，所述普通空调机组800无法获取冷源，所以所述第二应急模式为应急使用。
92.在本示例的实施例中，由于所述节能空调系统在夏季采用了能效较高的冷冻水，冬季采用了自然冷作为冷源，与现有技术相比，起到了较高的节能效果，加之全年需要所述恒温恒湿机组900自身压缩机工作的时长非常短，设备损耗程度较低，提升了经济使用水平；制冷模块的不同冷源通过与空调机组的不同使用组合，均实现了冷源、机组的双备份，提高的系统的运行稳定性。
93.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了一种节能空调系统的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
94.此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
95.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
96.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

技术特征：
1.一种节能空调系统，其特征在于，所述系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，其中：所述制冷模块包括开式冷却塔、闭式冷却塔、水箱、第一板式换热器、冷冻机，所述制冷模块用于所述节能空调系统分别在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，通过所述制冷模块中开式冷却塔、闭式冷却塔、水箱、第一板式换热器、冷冻机以及阀门的预设组合启停控制，为所述空调机组提供冷源；所述供暖模块包括市政热力模块、第二板式换热器，所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述空调机组提供热源；所述空调机组包括普通空调机组、恒温恒湿机组，所述普通空调机组用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述普通空调机组的服务区域提供制冷空气调节，所述普通空调机组用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，接收所述供暖模块的热源，为所述普通空调机组的服务区域提供制热空气调节，所述恒温恒湿机组用于所述节能空调系统在夏季模式、过渡季模式、冬季模式运行时，接收所述制冷模块的冷源，为所述恒温恒湿机组的服务区域提供制冷空气调节。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的制冷模块中：所述开式冷却塔分别与水箱、冷冻机通过管道连接，所述开式冷却塔用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱提供第一预设温度区间的冷冻水；所述开式冷却塔用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，为所述水箱提供第四预设温度区间的冷却冷冻水；所述开式冷却塔还用于所述节能空调系统在夏季模式运行时，为所述冷冻机提供第二预设温度区间的冷却水；所述闭式冷却塔分别与水箱、恒温恒湿机组通过管道连接，所述闭式冷却塔用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，为所述水箱提供第一预设温度区间的冷冻水，所述闭式冷却塔还用于所述节能空调系统在过渡季模式、夏季模式运行时，为所述恒温恒湿机组提供第二预设温度区间的冷却水；所述第一板式换热器与分别所述水箱、恒温恒湿机组通过管道连接，所述第一板式换热器用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述水箱中第一预设温度区间的冷冻水与所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷冻水的温度调节控制在第三预设温度区间；所述第一板式换热器还用于所述节能空调系统在过渡季模式运行时，将所述水箱中第四预设温度区间的冷却冷冻水与所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷却冷冻水进行热交换，将所述第一板式换热器和恒温恒湿机组间的冷却冷冻水的温度调节控制在第五预设温度区间；所述冷冻机分别与普通空调机组、恒温恒湿机组通过管道连接，所述冷冻机用于在所述节能空调系统在夏季模式运行时，基于所述开式冷却塔提供的第二预设温度区间的冷却水生成第三预设温度区间的冷冻水，并为所述普通空调机组、恒温恒湿机组提供所述第三预设温度区间的冷冻水。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：所述水箱放置与室内并进行保温防冻处理。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：补水模块，所述补水模块分别通过管道与所述开式冷却塔、闭式冷却塔连接，所述补水
模块用于基于预设控制方法，将所述开式冷却塔、闭式冷却塔的水位补充至预设水位。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的供暖模块中：所述供暖模块用于所述节能空调系统在冬季模式运行时，将所述市政热力模块提供的市政热源通过所述第二板式换热器交换后为所述空调机组的普通空调机组提供热源，以使所述普通空调机组为所述普通空调机组的服务区域提供制热空气调节。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组还包括风机、冷却水盘管、压缩机、冷冻水盘管：所述冷却水盘管用于接收所述闭式冷却塔的第二预设温度区间的冷却水，并基于所述第二预设温度区间的冷却水通过压缩机生成第三预设温度区间的冷冻水，将通过压缩机生成的第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；所述冷冻水盘管用于接收所述第一板式换热器、所述冷冻机的第三预设温度区间的冷冻水，将所述第三预设温度区间的冷冻水在所述冷却水盘管中循环；所述风机用于使所述恒温恒湿机组内空气循环，以使空气与所述冷却水盘管、冷冻水盘管发生热交换，进而为所述恒温恒湿机组的服务区域提供制冷空气调节。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统的空调机组中，所述恒温恒湿机组还包括混水模块：所述混水模块包括比例调节阀、单向阀、循环泵，所述混水模块与所述恒温恒湿机组的冷却水盘管连接，所述混水模块用于当所述节能空调系统在过渡季模式运行时，在所述第一板式换热器提供的第五预设温度区间的冷却冷冻水的水温高于第三预设温度区间上限且低于所述第二预设温度区间下限时，通过预设控制方法调节所述比例调节阀的开度及所述循环泵的频率，使所述冷却水盘管中的冷却冷冻水在所述冷却水盘管与所述混水模块间循环，以将所述第一板式换热器提供的冷却冷冻水的水温提升至第二预设温度区间供所述恒温恒湿机组的冷却水盘管使用。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一应急模式：当所述节能空调系统在冬季模式运行时，若所述第一板式换热器与所述恒温恒湿机组之间的管道发生故障以致无法为所述恒温恒湿机组提供冷源时，关闭所述第一板式换热器与所述恒温恒湿机组之间的阀门、关闭所述第二板式换热器与所述普通空调机组之间的阀门，开启所述恒温恒湿机组与所述普通空调机组之间的阀门，通过调节投入的所述普通空调机组的数量，以使所述普通空调机组为所述恒温恒湿机组提供第二预设温度区间的冷却水。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二应急模式：当所述节能空调系统在夏季模式运行时，若所述恒温恒湿机组的服务区域湿度超过预设值，且所述恒温恒湿机组的冷冻水盘管开度、电加热模块功率均已达最大值时，将所述市政热力模块提供的市政热源通过所述第二板式换热器交换后为所述空调机组的恒温恒湿机组提供热源，以为所述恒温恒湿机组的除湿功能提供热源。

技术总结
本公开是关于一种节能空调系统。其中，该节能空调系统包括制冷模块、供暖模块、空调机组，所述节能空调系统可以在夏季模式运行时，通过能效比较高的冷冻机直接为恒温恒湿机组提供冷源，在过渡季及冬季运行时，可以直接使用户外自然冷冷源生成冷冻水为恒温恒湿机组提供冷源，起到了较高的节能效果；同时，所述系统包含了夏季极端高温高湿工况下、冬季发生单点管道故障情况下的应急运行模式，实现了从冷源至机组的双备份运行，使得所述节能空调系统具有较高的运行稳定性，因此，本公开的节能空调系统具有较广阔的应用场景。调系统具有较广阔的应用场景。调系统具有较广阔的应用场景。


技术研发人员：师宇腾
受保护的技术使用者：国家图书馆（中国国家图书馆、中国国家古籍保护中心、国家典籍博物馆）
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/10/7