CN101825323B - 利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机 - Google Patents

Abstract

本发明公开的利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机，包括设置于机组顶部的太阳能采集利用装置，露点间接蒸发冷却器环绕机组壳体内壁设置，直接蒸发冷却器环绕露点间接蒸发冷却器内侧设置，机组壳体内，露点间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器的上部和下部分别设置有轴流风机和集水器，机组壳体上靠近上部设置有进风口，底部设置有送风口，与露点间接蒸发冷却器对应位置处设置有排风口。本发明的冷气机，将太阳能技术与露点间接蒸发冷却技术和直接蒸发冷却技术相结合实现了最大的空气温降，避免空气湿度过大，实现了零费用运行，达到最大的节能、高效、环保的目的。

Description

利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，涉及一种两级蒸发式冷气机，具体涉及一种由太阳能驱动的露点式间接蒸发冷却与直接蒸发冷却复合的蒸发式冷气机。

背景技术

蒸发冷却空调技术是利用干燥空气自然湿能可再生能源，利用环境空气中的干球温度与露点温度差，通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可持续再生绿色能源，利用太阳能驱动制冷的蒸发式冷气机具有环保和节能的双重优势，是实实在在的零费用冷却技术。

目前，技术比较成熟、应用比较广泛的是直接蒸发冷却——蒸发式冷气机，该蒸发式冷气机是通过水份与空气直接接触，把空气的显热传递给水而实现降温增湿的。由于蒸发式冷气机在降温的同时使空气的湿度增加，而且降温幅度有限，其应用往往受地域和使用场所的限制，节能效果有限。

将纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却与技术比较成熟、应用较为广泛的直接蒸发冷却复合成蒸发式冷气机，就可以较好的克服直接蒸发冷却蒸发式冷气机温降有限和导致湿度过高的缺点，使处理空气温度逼近露点，并且还可以利用成熟的直接蒸发冷却加工技术方便快捷的生产出纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却与直接蒸发冷却复合蒸发式冷气机，加之利用太阳能作为驱动，实现零费用运行，从而将蒸发冷却空调技术推广应用到更大的地域和场所，发挥蒸发冷却更大的节能、环保价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机，将纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却与直接蒸发冷却相结合，采用两级蒸发冷却处理的方式，利用太阳能作为驱动，增大了直接蒸发冷却蒸发式冷气机处理空气的温降，避免处理空气湿度过大，实现了零费用运行。

本发明所采用的技术方案是，利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机，包括为机组提供能源的太阳能采集利用装置、复合的露点间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器，太阳能采集利用装置设置于机组顶部，露点间接蒸发冷却器环绕机组壳体内壁设置，直接蒸发冷却器环绕露点间接蒸发冷却器内侧设置，机组壳体内，露点间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器的上部设置有轴流风机，露点间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器的下部设置有集水器，机组壳体上靠近上部设置有进风口，机组壳体的底部设置有送风口，与露点间接蒸发冷却器对应位置的机组壳体上设置有排风口。

本发明的特点还在于，

露点间接蒸发冷却器采用纯逆流板式露点间接蒸发冷却器。

太阳能采集利用装置由相连接的光伏组件、控制器、蓄电池和逆变器组成。

轴流风机采用压入式轴流风机。

本发明的蒸发式冷气机完全采用水作为制冷剂，利用太阳能进行驱动，既提供逼近露点的空气温度，又不使空气湿度过高，而且实现了零费用运行。该蒸发式冷气机更大地发挥出了蒸发冷却和太阳能节能效果，采用的纯逆流方式提高了换热效率，其湿球效率可达100％。

本发明的两级蒸发式冷气机具有以下特点：

（1）将光伏组件、控制器、蓄电池和逆变器的太阳能采集利用装置应用到蒸发式冷气机，用太阳能驱动和城市交流电能驱动蒸发式冷气机的风机、水泵及用电部件，大部分时间实现零费用运行，节约了能源。

（2）将太阳能和干燥空气可再生能源相结合，实现“绿色空调”。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可持续再生绿色能源，利用太阳能驱动蒸发式冷气机实现零费用运行。而蒸发冷却空调技术是利用干燥空气自然湿能可再生能源，采用水作为制冷剂获取冷量的一种环保高效且经济的冷却技术。将两种节能技术相结合，实现最大程度的节能，实现零费用运行。

（3）将太阳能技术与露点间接蒸发冷却技术相结合，使蒸发冷却技术达到最佳组合。直接蒸发冷却器处理空气，空气湿度过大；普通的间接蒸发冷却器处理空气，避免了空气湿度过大，但温降幅度有限；露点间接蒸发冷却既能实现被处理空气温度逼近露点温度，又能避免空气湿度过大的问题。将太阳能技术与露点间接蒸发冷却技术相结合能实现最大的空气温降，避免空气湿度过大，实现零费用运行，达到最大的节能、高效、环保的目的。

附图说明

图1是本发明两级蒸发式冷气机的外形结构示意图；

图2是本发明两级蒸发式冷气机内部结构示意图；

图3是本发明两级蒸发式冷气机中太阳能采集利用装置示意图。

图中，1.光伏组件，2.进风口，3.排风口，4.送风口，5.集水器，6.露点间接蒸发冷却器，7.直接蒸发冷却器，8.轴流风机，9.控制器，10.蓄电池，11.逆变器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的两级蒸发式冷气机利用纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却段6和直接蒸发冷却段7对空气进行热湿处理，利用太阳能驱动蒸发式冷气机风机、水泵和用电部件。图1、图2是本发明提供的两级蒸发式冷气机一种实施例的结构示意图。

环绕机组壳体内壁设置露点间接蒸发冷却器6，环绕露点间接蒸发冷却器6内侧设置直接蒸发冷却器7。露点间接蒸发冷却器6和直接蒸发冷却器7的上部设置轴流风机8，露点间接蒸发冷却器6和直接蒸发冷却器7的下部设置集水器5。露点间接蒸发冷却器6和直接蒸发冷却器7共用一台轴流风机和集水器。机组壳体上靠近上部设置进风口2，为室外空气进风处，机组壳体的底部设置送风口4，为一次空气送风处，与露点间接蒸发冷却器6对应位置的机组壳体上设置有排风口3，为二次空气排风处。

本发明中露点间接蒸发冷却器6采用纯逆流板式露点间接蒸发冷却器，轴流风机8采用压入式轴流风机。

太阳能采集利用装置由相连接的光伏组件1、控制器9、蓄电池10和逆变器11组成，参照图3，设置于机组顶部。

本发明的蒸发式冷气机内，室外空气由进风口2进入，经轴流风机8送入纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6，在纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6内，一部分经预冷的二次空气通过穿孔进入湿通道与水进行热湿交换，通过排风口3排出；另一部分一次空气经冷却后进入直接蒸发冷却器7，处理后经过送风口4送入空调区。在纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6中一次空气与二次空气形成纯逆流。

本发明的蒸发式冷气机，纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6和直接蒸发冷却器7共用一个集水器5和一台循环水泵。在纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6的湿通道内，循环水由顶部喷淋管和凹槽布水器润湿湿通道，进入集水器5。在直接蒸发冷却器7中，循环水由填料顶部喷淋管和布水器喷淋填料，进入集水器5。在纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器6的湿通道内，二次空气由底部进入，水平排出，亦与循环水形成逆流。

蒸发式冷气机内，太阳能经设置在蒸发式冷气机顶部的光伏组件1转化为直流电能，通过控制器9，一部分电能在蓄电池10内进行储存，一部分电能由逆变器11转化为可使用的交流电供蒸发式冷气机风机8、水泵和用电部件使用；储存在蓄电池10内的直流电能经逆变器11转化为可使用的交流电供蒸发式冷气机风机8、水泵和用电部件使用。

本发明中供电电源采用太阳能供电和接入的交流电源两种供电方式，利用太阳能和接入的交流电源驱动两级蒸发式冷气机，在光照强度不足或蓄电池储电不足时提供电能，确保蒸发式冷气机的正常运行。

本发明蒸发式冷气机的结构，充分考虑利用现有的直接蒸发冷却器成熟的结构、技术以及加工工艺，将纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却器布置在直接蒸发冷却器的外围，合理利用空间，结构紧凑，使直接蒸发冷却与纯逆流板翅式露点间接蒸发冷却不仅在功能上而且在结构上进行很好的结合。并将太阳能技术与露点间接蒸发冷却技术和直接蒸发冷却技术相结合，实现了最大的空气温降，避免空气湿度过大，实现了零费用运行，达到最大的节能、高效、环保的效果。

Claims (4)

1.一种利用太阳能驱动的两级蒸发式冷气机，其特征在于，包括为机组提供能源的太阳能采集利用装置、复合的露点间接蒸发冷却器（6）和直接蒸发冷却器（7），所述的太阳能采集利用装置设置于机组顶部，所述的露点间接蒸发冷却器（6）环绕机组壳体内壁设置，所述的直接蒸发冷却器（7）环绕露点间接蒸发冷却器（6）内侧设置，机组壳体内，露点间接蒸发冷却器（6）和直接蒸发冷却器（7）的上部设置有轴流风机（8），露点间接蒸发冷却器（6）和直接蒸发冷却器（7）的下部设置有集水器（5），机组壳体上靠近上部设置有进风口（2），机组壳体的底部设置有送风口（4），与露点间接蒸发冷却器（6）对应位置的机组壳体侧壁上设置有排风口（3）。

2.按照权利要求1所述的两级蒸发式冷气机，其特征在于，所述的露点间接蒸发冷却器（6）采用纯逆流板式露点间接蒸发冷却器。

3.按照权利要求2所述的两级蒸发式冷气机，其特征在于，所述的太阳能采集利用装置由相连接的光伏组件（1）、控制器（9）、蓄电池（10）和逆变器（11）组成。

4.按照权利要求2或3所述的两级蒸发式冷气机，其特征在于，所述的轴流风机（8）采用压入式轴流风机。

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