CN102052742A - 一种利用建筑排风余热的冷却装置及方法 - Google Patents

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一种利用建筑排风余热的冷却装置及方法,该装置包括壳体、排风口、风机、布水盘、集水盘、冷却水进水管、冷却水出水管、冷却空气进风口、建筑排风管以及建筑排风接入口。冷却空气进风口包括室外进风接口和室内进风接口,室外进风接口直接与室外大气相通,室内进风接口与建筑排风管连接。室外进风接口和室内进风接口分别上安装有室外进风调节风阀和室内进风调节风阀。本发明通过调节室外进风调节风阀和室内进风调节风阀的开度调节进风量,能够在夏季高温高湿环境下,通过室内排出的低温空气,降低冷却水出水温度;在冬季低温环境下,能防止冷却水温度过低,提高系统运行的安全性。特别是在我国南方夏季高温高湿的地区具有广阔的应用前景。

Description

一种利用建筑排风余热的冷却装置及方法技术领域
[0001] 本发明涉及一种对建筑排风余热进行利用的方法及装置,属于余热利用及制冷空 调技术领域。背景技术
[0002] 现代建筑中,为了满足室内空气品质的要求,必须向建筑物各房间内输送大量的 新风,与此同时,必然需要将与新风同等体积的室内空气排出建筑。由于排出的空气温度与 室内空气温度相等,因此,夏季排出房间的空气温度远低于室外温度,排风中包含大量可以 利用的免费冷量;同理,冬季排出房间的空气温度远高于室外温度,排风中又包含大量可以 利用的免费热量。如果能够采用房间内排出的空气作为冷却装置的冷却介质,可以极大程 度的减小室外空气温度对冷却装置的冷却效率的影响,当室外空气的湿球温度很高时,甚 至可以使得冷塔水出水温度低于室外空气的温湿球温度。
[0003] 鉴于上述原因,迫切需要开发一种可以利用房间内排出空气余热的冷却装置。 发明内容
[0004] 本发明的发明目的就是要提供一种回收上述房间排风中余热的冷却装置,在夏季 高温高湿环境下,使冷却装置的出水温度降低,从而降低制冷系统的冷凝温度,实现空调和 制冷的节能运行。在冬季寒冷环境下,使得被冷却水温度不至于过低,保证制冷机的安全运 行。
[0005] 实现上述发明目的的技术方案如下:
[0006] 一种利用建筑排风余热的冷却装置,其特征在于:该装置包括壳体、设置在壳体顶 部的排风口、风机、位于风机下部的布水盘、填料、位于壳体底部的集水盘、冷却水进水管、 冷却水出水管、冷却空气进风口、建筑排风管以及建筑排风接入口 ;所述的冷却水进水管与 所述的布水盘连接,所述的冷却水出水管与集水盘相连;所述的冷却空气进风口设置在壳 体的中下部,该冷却空气进风口由室外进风接口和室内进风接口两部分组成,室外进风接 口直接与室外大气相通,室内进风接口通过建筑排风管与建筑排风接入口连接;所述的室 外进风接口上安装有室外进风调节风阀,室内进风接口上安装有室内进风调节风阀。
[0007] 本发明的另一技术特征在于:在集水盘上设有补水口。
[0008] 本发明所述的冷却装置可采用逆流式或横流式。
[0009] 本发明提供的一种利用建筑排风的余热利用方法,其特征在于该方法包括如下步 骤:
[0010] 1)建筑内部排出的空气通过建筑排风接入口收集后,经建筑排风管送至室内进风 接口 ;
[0011] 2)室外空气直接通过室外进风接口进入冷却装置内部;
[0012] 3)利用室外进风调节风阀和室内进风调节风阀分别调节室外进风和建筑排风的 风量,具体调节分为如下三种情况:3[0013] a)当室内空气湿球温度低于室外空气湿球温度时,室内进风调节风阀全开,室外 进风调节风阀的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;
[0014] b)当室内空气湿球温度接近室外空气湿球温度时,室外进风调节风阀全开,室内 进风调节风阀的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;
[0015] c)当建筑在冬季仍需供冷时,同时调节室内进风调节风阀和室外进风调节风阀的 开度,保证冷却装置的出水温度高于设定温度;
[0016] 4)由室外进风接口和室内进风接口进入壳体的冷却空气与由冷却水进水管进入 的冷却水完成热交换过程后,完成热交换过程后,由设置于排风口处的风机排出壳体;
[0017] 5)冷却水与冷却空气换热后,由冷却水出水管排出,进行利用。
[0018] 本发明具有以下优点及突出性效果:
[0019] 本发明由于采用了上述技术方案,在夏季高温高湿环境下能够使冷却水的出水温 度降低,实现空调、制冷的节能运行;在冬季低温环境下运行时可以保证系统安全运行。
[0020] 具体表现在:①相比于常规的冷却装置,本发明将建筑的排风作为冷却装置进风, 几乎不增加成本;②该装置能够在夏季高温高湿环境下,通过利用建筑物内排出的低温空 气,降低冷却水出水温度,提高冷却效率;③该装置能够在冬季低温环境下,通过利用建筑 物内排出的高温空气的热量,提高冷却装置的出水温度,防止冷却水温度过低提高系统运 行的安全性。
[0021] 本发明提出的余热回收式冷却装置相比普通的常规冷却装置更适合于应用在南 方夏季高温高湿的地区。附图说明
[0022] 图1为本发明提供的利用建筑排风余热的冷却装置的结构原理图。
[0023] 图2为建筑风管和排风接入口与室内进风接口连接的结构示意图。
[0024] 图中:1-风机;2-壳体;3-布水盘;4-填料;5-填料支架;6_集水盘;7_补水口 ; 8-室外进风接口 ;9-室内进风接口 ;10-排风口 ;11-室外进风调节风阀;12-室内进风调节 风阀;13-冷却水进水管;14-冷却水出水管;15-建筑风管;16-排风接入口。具体实施方式
[0025] 下面将结合附图1和图2对本发明的具体结构和工作过程作进一步的说明。
[0026] 图1为本发明提供的利用建筑排风余热的冷却装置的结构原理图,该装置包括壳 体2、设置在壳体顶部的排风口 10、风机1、位于风机下部的布水盘3、填料4、位于壳体底部 的集水盘6、冷却水进水管13、冷却水出水管14、冷却空气进风口、建筑排风管15以及建筑 排风接入口 16 ;所述的冷却水进水管13与所述的布水盘连接,所述的冷却水出水管与集水 盘6相连;所述的冷却空气进风口设置在壳体的中下部,该冷却空气进风口由室外进风接 口 8和室内进风接口 9两部分组成,室外进风接口直接与室外大气相通,室内进风接口通过 建筑排风管15与建筑排风接入口 16连接;所述的室外进风接口 8上安装有室外进风调节 风阀11,室内进风接口 9上安装有室内进风调节风阀12。并在集水盘6上设有补水口 7。
[0027] 图2为建筑风管和排风接入口与室内进风接口连接的结构示意图,建筑排风管15 可以与多个建筑排风接入口 16连通,建筑内部排出的空气通过建筑排风接入口 16收集,然后通过建筑排风管15送至室内进风接口 9。
[0028] 本发明提供的利用建筑排风的余热利用方法,包括如下步骤
[0029] 1)建筑内部排出的空气通过建筑排风接入口 16收集后,经建筑排风管15送至室 内进风接口 9 ;
[0030] 2)室外空气直接通过室外进风接口 8进入冷却装置内部;
[0031] 3)利用室外进风调节风阀11和室内进风调节风阀12分别调节室外进风和建筑排 风的风量,具体调节分为如下三种情况:
[0032] a)当室内空气湿球温度低于室外空气湿球温度时,室内进风调节风阀12全开,室 外进风调节风阀11的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;
[0033] b)当室内空气湿球温度接近室外空气湿球温度时,室外进风调节风阀11全开,室 内进风调节风阀12的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;
[0034] c)当建筑在冬季仍需供冷时,同时调节室内进风调节风阀12和室外进风调节风 阀11的开度,保证冷却装置的出水温度高于设定温度;
[0035] 4)由室外进风接口 8和室内进风接口 9进入壳体2的冷却空气,与由冷却水进水 管进入的冷却水完成热交换过程后,由设置于排风口 10处的风机1排出壳体2 ;
[0036] 5)冷却水与冷却空气换热后,由冷却水出水管14排出,进行利用。
[0037] 该装置可用于如下用途:
[0038] 1)为民用建筑中的制冷系统提供冷却水
[0039] 民用建筑内的制冷空调系统需要大量的冷却水用于带走制冷机冷凝器释放的热 量。冷却水在制冷机冷凝器内换热后,温度升高,由输配管道通过冷却水进水管13进入冷 却装置内部,与冷却空气换热后,温度降低,由冷却水出水管14排出,重新进入制冷机冷凝 器进行利用。在夏季,该装置采用室内排风作为冷却空气,相比传统的冷却水装置,冷却空 气温度更低,冷却效率更高,在冷却水流量不变的条件下,可以降低制冷机的冷凝温度,减 少制冷机的耗电量;在冬季,相反,由于采用了温度较高的室内排风,使得在室外温度很低 的情况下,冷却空气温度不至于过低,防止因冷凝温度过低引起制冷机停止运行,也可以避 免冷却塔内部冷却水冻结。
[0040] 2)为工业建筑中的发热设备提供冷却水
[0041] 工业建筑除制冷空调系统外,还有空压机等设备需要大量的冷却水用于带走设备 释放的热量。冷却水与产热设备换热后,温度升高,由输配管道通过冷却水进水管13进入 冷却装置内部,与冷却空气换热后,温度降低,由冷却水出水管14排出,重新进入产热设备 进行利用。在夏季,该装置采用室内排风作为冷却空气,相比传统的冷却水装置,冷却空气 温度更低,冷却效率更高,可以有效的减小冷却水流量,降低水泵的耗电量;在冬季,相反, 由于采用了温度较高的室内排风,使得在室外温度很低的情况下,冷却空气温度不至于过 低,可以避免冷却塔内部冷却水冻结。

Claims (4)

1. 一种利用建筑排风余热的冷却装置,其特征在于:该装置包括壳体O)、设置在壳体 顶部的排风口(10)、风机(1)、位于风机下部的布水盘(3)、填料G)、位于壳体底部的集水 盘(6)、冷却水进水管(13)、冷却水出水管(14)、冷却空气进风口、建筑排风管(1¾以及建 筑排风接入口(16);所述的冷却水进水管(1¾与所述的布水盘连接,所述的冷却水出水管 与集水盘(6)相连;所述的冷却空气进风口设置在壳体的中下部,该冷却空气进风口由室 外进风接口(8)和室内进风接口(9)两部分组成,室外进风接口直接与室外大气相通,室内 进风接口通过建筑排风管(1¾与建筑排风接入口(16)连接;所述的室外进风接口(8)上 安装有室外进风调节风阀(11),室内进风接口(9)上安装有室内进风调节风阀(12)。
2.按照权利要求1所述的一种利用建筑排风余热的冷却装置,其特征在于:在集水盘 (6)上设有补水口(7)。
3.根据权利要求1所述的一种利用建筑排风余热的冷却装置,其特征在于:所述的利 用建筑排风余热的冷却装置采用逆流式或横流式。
4.采用如权利要求1所述装置的一种利用建筑排风的余热利用方法,其特征在于该方 法包括如下步骤:1)建筑内部排出的空气通过建筑排风接入口(16)收集后,经建筑排风管(1¾送至室 内进风接口 (9);2)室外空气直接通过室外进风接口(8)进入冷却装置内部;3)利用室外进风调节风阀(11)和室内进风调节风阀(1¾分别调节室外进风和建筑排 风的风量,具体调节分为如下三种情况:a)当室内空气湿球温度低于室外空气湿球温度时,室内进风调节风阀(12)全开,室外 进风调节风阀(11)的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;b)当室内空气湿球温度接近室外空气湿球温度时,室外进风调节风阀(11)全开,室内 进风调节风阀(1¾的开度根据冷却装置的出水温度和风量的要求进行调节;c)当建筑在冬季仍需供冷时,同时调节室内进风调节风阀(1¾和室外进风调节风阀 (11)的开度,保证冷却装置的出水温度高于设定温度;4)由室外进风接口(8)和室内进风接口(9)进入壳体O)的冷却空气,与由冷却水进 水管进入的冷却水完成热交换过程后,由设置于排风口(10)处的风机⑴排出壳体(2);5)冷却水与冷却空气换热后,由冷却水出水管(14)排出,进行利用。
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