CN101936584A

CN101936584A - 夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统

Info

Publication number: CN101936584A
Application number: CN 201010287238
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 郑小丽; 孙铁柱
Original assignee: Xian Polytechnic University
Current assignee: Xian Polytechnic University
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2030-09-20
Also published as: CN101936584B

Abstract

本发明公开的夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统，该系统包括蒸发冷却新风机组、辐射器、高温冷水机组、蓄冷水罐和显热末端，以上各部分之间通过管道连接组成回路，其中设置集水器、分水器进行水流分配，并且管道中设置三通阀来控制水流方向。本发明的蒸发冷却空调系统将蒸发冷却技术、夜间辐射冷却技术、蓄冷技术相结合，充分利用天然能源，减少环境污染，节约能源。

Description

夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种包括蒸发冷却新风机组、高温冷水机组、蓄冷水罐、辐射器、显热末端相结合的蒸发冷却空调系统。

背景技术

近年来，国家越来越强调节能减排技术的使用。而空调能耗往往占据建筑能耗的很大比例，对于温湿独立控制的空调系统中，显热末端通常采用锅炉或者机械制冷的方法，这些技术往往造成很大的环境污染，并且耗电量高。而蓄冷技术和夜间辐射冷却技术则恰恰相反，将两者结合既节能又减少环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统，将蒸发冷却技术、夜间辐射冷却技术、蓄冷技术相结合，充分利用天然能源，减少环境污染，节约能源。

本发明所采用的技术方案是，夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统，该系统包括蒸发冷却新风机组、辐射器、高温冷水机组、蓄冷水罐和显热末端，以上各部分之间通过管道连接组成回路，其中设置集水器、分水器进行水流分配，并且管道中设置三通阀。

本发明提供的第一种具体结构：

其中的蒸发冷却新风机组，按进风方向依次包括过滤器、冷却盘管、间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器、挡水板和送风机；

其中的高温冷水机组，由直接蒸发冷却段和间接蒸发冷却段组成；

其中的显热末端，采用干式风机盘管或者辐射末端。

间接蒸发冷却段从上到下依次包括喷嘴、填料和水箱，水箱通过管道与喷嘴连接，水箱与喷嘴连接的管道上设置有水泵b。

辐射器通过管道G1、G2与蓄冷水罐相连接，蓄冷水罐通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器相连接，分水器通过管道G13与显热末端相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组中的冷却盘管相连接；显热末端的出水通过管道G14与集水器a相连接，集水器a通过管G5、G6与蓄冷水罐相连接，蓄冷水罐通过管道G9、G10与辐射器相连接，管道G9上设置有水泵a；蒸发冷却新风机组中的冷却盘管的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐连接；高温冷水机组制取出的冷水通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2进入蓄冷水罐中，从蓄冷水罐的出水通过管道G9、G12进入高温冷水机组中。

本发明提供的第二种具体结构：

其中的蒸发冷却新风机组，按进风方向依次包括过滤器、冷却盘管、直接蒸发冷却器、空气冷却器、挡水板和送风机；

其中的高温冷水机组，由直接蒸发冷却段、间接蒸发冷却段和机械制冷段组成；

其中的显热末端，采用干式风机盘管或者辐射末端。

辐射器通过管道G1、G2与蓄冷水罐相连接，蓄冷水罐通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器相连接，分水器通过管道G13与显热末端相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组中的冷却盘管相连接；显热末端E的出水通过管道G14与集水器a相连接，集水器a通过管道G5、G6与蓄冷水罐相连接，蓄冷水罐通过管道G9、G10与辐射器（B）相连接，管道G9上设置有水泵a；蒸发冷却新风机组中的冷却盘管的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐连接；高温冷水机组中蒸发冷却段制取的高温水与机械制冷段制取的低温水通过管道在集水器16中混合，再通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2与蓄冷水罐连接。

本发明的蒸发冷却空调系统具有以下优点：

1. 利用夜间辐射冷却和蓄冷技术，夜间在辐射器作用下，制取出冷水储存到蓄冷水罐中，供第二天空调系统应用，当夜间辐射冷却制取的水量不够用时，开启高温冷水机组。

2．蓄冷水罐中储存的冷水，不仅提供给显热末端，同时供给新风机组的冷却盘管中，对室外空气进行预冷，提高机组效率。

3. 采用高效节能的夜间辐射冷却和蓄冷技术，尤其干燥地区完全不采用机械制冷，充分利用天然冷源，实现“零污染”的目的。

附图说明

图1是本发明蒸发冷却空调系统用于干燥地区的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明蒸发冷却空调系统用于中湿度地区的一种实施例的结构示意图。

图中，A蒸发冷却新风机组，B辐射器，C高温冷水机组，D蓄冷水罐，E显热末端，1过滤器，2冷却盘管，3直接蒸发冷却器，4空气冷却器，5挡水板，6送风机，7直接蒸发冷却段，8间接蒸发冷却段，9节流阀，10冷凝器，11压缩机，12蒸发器，13水泵a，14分水器，15集水器a，16集水器b，17水箱，18水泵b，19喷嘴，20填料。

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。

本发明的蒸发冷却空调系统，包括蒸发冷却新风机组A、辐射器B、高温冷水机组C、蓄冷水罐D和显热末端E，以上各部分之间通过管道连接组成回路，中间设置集水器、分水器进行水流分配，并且管道中设置三通阀，来控制水流方向。

本发明的蒸发冷却空调系统适用于干燥地区的一种实施例的结构，如图1所示，包括蒸发冷却新风机组A、辐射器B、高温冷水机组C、蓄冷水罐D和显热末端E。

其中的蒸发冷却新风机组A按进风方向依次包括过滤器1、冷却盘管2、间接蒸发冷却器21、直接蒸发冷却器3、挡水板5和送风机6；

其中的高温冷水机组C，由直接蒸发冷却段7和间接蒸发冷却段8组成；间接蒸发冷却段8从上到下依次包括喷嘴19、填料20和水箱17，水箱17通过管道与喷嘴19连接，水箱17与喷嘴19连接的管道上设置有水泵b18。

其中的显热末端E，采用干式风机盘管或者辐射末端。

其中管道的设置为：辐射器B通过管道G1、G2与蓄冷水罐D相连接，蓄冷水罐D通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器14相连接，分水器14通过管道G13与显热末端E相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组A中的冷却盘管2相连接；显热末端E的出水通过管道G14与集水器a15相连接，集水器a15通过管G5、G6与蓄冷水罐D相连接，蓄冷水罐D通过管道G9、G10与辐射器B相连接，管道G9上设置有水泵a13；蒸发冷却新风机组A中的冷却盘管2的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐D连接；高温冷水机组C制取出的冷水通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2进入蓄冷水罐D中，从蓄冷水罐D的出水通过管道G9、G12进入高温冷水机组C中。

本发明的蒸发冷却空调系统适用于中湿度地区的一种实施例的结构，如图2所示，包括蒸发冷却新风机组A、辐射器B、高温冷水机组C、蓄冷水罐D和显热末端E。

其中的蒸发冷却新风机组A按进风方向依次包括过滤器1、冷却盘管2、直接蒸发冷却器3、空气冷却器4、挡水板5和送风机6；

其中的高温冷水机组C，包括蒸发冷却段和机械制冷段两部分，其中蒸发冷却段由直接蒸发冷却段7和间接蒸发冷却段8组成。间接蒸发冷却段8从上到下依次包括喷嘴19、填料20和水箱17，水箱17通过管道与喷嘴19连接，水箱17与喷嘴19连接的管道上设置有水泵b18。

其中的显热末端E，采用干式风机盘管或者辐射末端。

其中管道的设置为：辐射器B通过管道G1、G2与蓄冷水罐D相连接，蓄冷水罐D通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器14相连接，分水器14通过管道G13与显热末端E相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组A中的冷却盘管2相连接；显热末端E的出水通过管道G14与集水器a15相连接，集水器a15通过管道G5、G6与蓄冷水罐D相连接，蓄冷水罐D通过管道G9、G10与辐射器B相连接，管道G9上设置有水泵a13；蒸发冷却新风机组A中的冷却盘管2的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐D连接；高温冷水机组中蒸发冷却段制取的高温水与机械制冷段制取的低温水通过管道在集水器16中混合，再通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2与蓄冷水罐D连接。

本发明空调系统的工作过程：

夜间辐射器B工作，制取出高温冷水，然后通过管道G1与三通阀P2相连接，然后通过管道G2进入蓄冷水罐D中，以备第二天显热末端E用。当蓄冷水箱D储存的冷水不够显热末端E用时，可开启高温冷水机组C，调节三通阀P2进行补充。从蓄冷水罐D中出来的水通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器14相连接，然后通过管道G13送入显热末端；另一路通过管道G7进入蒸发冷却新风机组A中的冷却盘管2中。

从显热末端E出来的水通过管道G14进入集水器a15中，然后经过管道G5、G6与蓄冷水罐D相连接，从蓄冷水罐D出来的水通过管道与三通阀P1相连接，一路通过管道G10进入辐射器B中；另一路通过管道G12进入集水器b16中。

从蒸发冷却新风机组A中冷却盘管2出来的水通过管道G8、G6进入蓄冷水罐D中。

Claims

1.夜间辐射冷却与蓄冷技术相结合的蒸发冷却空调系统，其特征在于，该系统包括蒸发冷却新风机组（A）、辐射器（B）、高温冷水机组（C）、蓄冷水罐（D）和显热末端（E），以上各部分之间通过管道连接组成回路，其中设置集水器、分水器进行水流分配，并且管道中设置三通阀。

2.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的蒸发冷却新风机组（A），按进风方向依次包括过滤器（1）、冷却盘管（2）、间接蒸发冷却器（21）、直接蒸发冷却器（3）、挡水板（5）和送风机（6）；

所述的高温冷水机组（C），由直接蒸发冷却段（7）和间接蒸发冷却段（8）组成；

所述的显热末端（E），采用干式风机盘管或者辐射末端。

3. 按照权利要求2所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的间接蒸发冷却段（8）从上到下依次包括喷嘴（19）、填料（20）和水箱（17），水箱（17）通过管道与喷嘴（19）连接，水箱（17）与喷嘴（19）连接的管道上设置有水泵b（18）。

4. 按照权利要求3所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的辐射器（B）通过管道G1、G2与蓄冷水罐（D）相连接，蓄冷水罐（D）通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器（14）相连接，分水器（14）通过管道G13与显热末端（E）相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组（A）中的冷却盘管（2）相连接；显热末端（E）的出水通过管道G14与集水器a（15）相连接，集水器a（15）通过管G5、G6与蓄冷水罐（D）相连接，蓄冷水罐（D）通过管道G9、G10与辐射器（B）相连接，管道G9上设置有水泵a（13）；蒸发冷却新风机组（A）中的冷却盘管（2）的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐（D）连接；高温冷水机组（C）制取出的冷水通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2进入蓄冷水罐（D）中，从蓄冷水罐（D）的出水通过管道G9、G12进入高温冷水机组（C）中。

5. 按照权利要求1所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的蒸发冷却新风机组（A），按进风方向依次包括过滤器（1）、冷却盘管（2）、直接蒸发冷却器（3）、空气冷却器（4）、挡水板（5）和送风机（6）；

所述的高温冷水机组（C），由直接蒸发冷却段（7）、间接蒸发冷却段（8）和机械制冷段组成；

所述的显热末端（E），采用干式风机盘管或者辐射末端。

6. 按照权利要求5所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的间接蒸发冷却段（8）从上到下依次包括喷嘴（19）、填料（20）和水箱（17），水箱（17）通过管道与喷嘴（19）连接，水箱（17）与喷嘴（19）连接的管道上设置有水泵b（18）。

7. 按照权利要求6所述的蒸发冷却空调系统，其特征在于，所述的辐射器（B）通过管道G1、G2与蓄冷水罐（D）相连接，蓄冷水罐（D）通过管道G3与三通阀P4相连接，然后分为两路，一路通过管道G4与分水器（14）相连接，分水器（14）通过管道G13与显热末端（E）相连接；另一路通过管道G7与蒸发冷却新风机组（A）中的冷却盘管（2）相连接；显热末端E的出水通过管道G14与集水器a（15）相连接，集水器a（15）通过管道G5、G6与蓄冷水罐（D）相连接，蓄冷水罐（D）通过管道G9、G10与辐射器（B）相连接，管道G9上设置有水泵a（13）；蒸发冷却新风机组（A）中的冷却盘管（2）的出水通过管道G8与三通阀P3相连接，然后通过管道G6与蓄冷水罐（D）连接；高温冷水机组中蒸发冷却段制取的高温水与机械制冷段制取的低温水通过管道在集水器（16）中混合，再通过管道G11与三通阀P2相连接，然后通过管道G2与蓄冷水罐（D）连接。