CN103884066A

CN103884066A - 冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统

Info

Publication number: CN103884066A
Application number: CN201410124656.4A
Authority: CN
Inventors: 王若琳; 赵孝保; 李珂; 李卓凡; 张敏; 姜忠磊; 王丽丽
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明公开了一种冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，包括由压缩机制冷器、蒸发器和冷凝器耦合制冷装置构成的循环回路以及热管。热管的蒸发段附着在压缩机制冷器出口处的外管高温段；冷凝器耦合制冷装置包括冷凝器、丝网水帘、接水盘、循环水泵、喷灌口和集水箱，丝网水帘附于冷凝器表面，喷灌口位于丝网水帘上方，接水盘位于丝网水帘下方，热管的冷凝段置于接水盘内，接水盘、集水箱、循环水泵和喷灌口依次连接；集水箱通过毛细管路连接到位于蒸发器下方的冷凝水储水器。本发明简单易行，经济成本低，采用上述装置最大限度的提高了空调COP值，避免冷凝水滴落，达到节能环保的目的。

Description

冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统

技术领域

本发明涉及一种冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统。

背景技术

随着国民经济的持续增长和人民生活水平的不断提高，家庭生活对空调的依赖性越来越强，这方面消耗的能源占总能源消耗的比重也逐年增加。根据相关统计数据，2005年底，全国城镇居民平均每百户中空调的总拥有量为80.7台，全国城镇住宅空调的总拥有量为1.54亿台，大量的住宅空调电器消耗了大量电能，造成了巨大的能源消耗。

空调运行中，压缩机长期在高温条件下运行，周围空气密度小，使得压缩机压缩空气效率降低，同等的用气量下，耗能量大大增加，且出口处过热损失过大会造成压缩机内部部件磨损及损坏，使用寿命缩短。

同时，在夏季由于空调蒸发器的表面温度低于空气的露点温度，空气中的水蒸气会在蒸发器表面凝结形成冷凝水。我国居民对冷凝水的普遍处理方法是随意排放，这样常常会损坏建筑物，污染环境，滴落造成噪声污染，引发邻里冲突，在一些繁华路段的人行道上，同时影响美观。或者在幽静的居民小区，行人经常被建筑物上的空调冷凝水管里排出的冷凝水淋到，老式住宅尤为明显。有的小区将冷凝水排入落雨管中，但会增加造价。并且冷凝水中含有如军团菌的一些细菌污染物，直接排放对人体健康造成潜在的威胁。

因此，采取节能措施，有效降低夏季空调能耗，提高空调COP值，减少冷凝水的滴漏，不仅是环保的要求，更是节能的必须举措。

发明内容

本发明的目的在于，针对夏季空调能耗较大，空调COP值较小，压缩机出口温度过高，以及空调冷凝水滴漏等问题，提供一种冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，通过热管降低压缩机温度，丝网水帘提高冷凝器冷却效率，来减少空调能耗，提高COP值，同时回收空调凝结水（利用热管作为导热部件，将压缩机制冷剂外管高温段的部分热量由热管蒸发段导入热管冷凝段，以减低压缩机温度），最大限度的提高了节能效率，实现冷凝水零滴落，达到减少建筑污染，满足健康需要的要求。

本发明采用的技术方案如下：

冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，包括由压缩机制冷器、蒸发器和冷凝器耦合制冷装置构成的循环回路以及热管，热管的蒸发段附着在压缩机制冷器出口处的外管高温段；冷凝器耦合制冷装置包括冷凝器、丝网水帘、接水盘、循环水泵、喷灌口和集水箱，丝网水帘附于冷凝器表面，喷灌口位于丝网水帘上方，接水盘位于丝网水帘下方，所述热管的冷凝段置于接水盘内，接水盘、集水箱、循环水泵和喷灌口依次连接；所述集水箱通过毛细管路连接到位于蒸发器下方的冷凝水储水器。

所述热管采用两相闭式热虹吸管。

所述丝网水帘上均匀分布有出水孔。

进一步地，所述毛细管路采用金属毛细管网；所述丝网水帘位于冷凝器的前表面；所述集水箱位于冷凝器的下方。

本发明采用两相闭式热虹吸管作为导热原件；将热管蒸发段靠近于压缩机制冷剂外管高温段，压缩机制冷剂外管高温段中高温制冷剂散发的部分热量被热管蒸发段吸收；该热量由热管蒸发段导入热管冷凝段；热管冷凝段置于丝网水帘下方接水盘中，接水盘中的液体吸收热管冷凝段的热量，使得压缩机的温度降低，提高了压缩机的工作效率，达到了节能的目的。

采用金属毛细管网作为引流原件；金属毛细管网的一端置于蒸发器下方冷凝水储水器中，另一端置于丝网水帘下方集水箱中，在毛细力和重力作用的双重作用下，将冷凝水引流至集水箱中，实现冷凝水零滴漏。

当环境空气穿过本发明丝网水帘水幕，进入冷凝器前，水幕液体中的一部分蒸发到空气流中，通过潜热和显热交换冷却空气，以降低空气温度，最终环境空气从冷凝器的背面流出。水丝网水帘水幕在提高冷凝器冷凝效果及汽化潜热转移中起重要作用。

本发明具有以下有益效果：

（1）采用热管技术回收压缩机高温出口处热量，最大限度减少其耗能量，增加使用寿命；（2）采用毛细管回收凝结水并进行利用，节能的同时防止建筑腐蚀和污染物滋生；（3）空调冷凝器前附一层丝网水帘，提高其冷凝效率、减少压缩机耗能量；（4）本发明经济成本低、结构简单并易于普及，可有效提高空调COP值并合理利用空调冷凝水，适用范围广，节能环保，便于推广。

附图说明

图1是本发明压缩机制冷剂外管与丝网水帘下方接水盘热量转换装置的管路系统示意图。

图2是本发明丝网水帘冷凝器耦合制冷装置的结构示意图。

图3是本发明置有热管冷凝段接水盘的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的压缩机制冷剂外管与丝网水帘下方接水盘热量转换装置，包括压缩机7、制冷剂外管高温段5、冷凝器4、蒸发器9、丝网水帘11、丝网水帘及喷灌口耦合结构3。压缩机制冷剂外管高温段5中高温制冷剂散发的部分热量被热管蒸发段6吸收，该热量由热管蒸发段6导入热管冷凝段2；热管冷凝段2将热量释放于丝网水帘11下方接水盘14中，热管蒸发段6靠近于压缩机制冷剂外管高温段5；热管冷凝段2置于接水盘14中。蒸发器9中冷凝水回收于下方的冷凝水储水器8中，经由金属毛细管网1，在毛细作用和重力作用双重作用下引流到冷凝器4中，冷凝水储水器8位于蒸发器9下方。

如图2所示，本发明的丝网水帘冷凝器耦合制冷装置，包括冷凝器4、丝网水帘11，循环水泵14，喷灌口10和集水箱12。

毛细管路1回收的凝结水流入冷凝器下方集水箱12中，集水箱12中的水由循环水泵14输送至喷灌口10，并在丝网水帘11上形成均匀分布的水幕，与环境空气进行显热和潜热交换。冷凝器4下方设有接水盘13，并在重力作用下流回集水箱12中。

丝网水帘11位于风冷式冷凝器4前方；集水箱12位于风冷式冷凝器4下方。

如图3所示，置有热管冷凝段接水盘的结构放大图，热管冷凝段2放置于接水盘13中，将热管蒸发段6导入冷凝段中的热量散热到接水盘13中，降低了压缩机的温度，提高了压缩机的工作效率，达到了节能的目的。

本发明通过下述工作过程实现发明目的：

压缩机制冷剂外管高温段5中高温制冷剂散发的部分热量被热管蒸发段6吸收。该热量由热管蒸发段6导入热管冷凝段2。使得压缩机高温管段5温度尽可能降低，工作效率大大提高，从而达到高效、节能的目的。蒸发器9产生的凝结水，通过金属毛细管网1在毛细力和重力作用双重作用下，将凝结水引流至丝网水帘11处，实现凝结水的零滴漏，达到减少建筑腐蚀并防止污染物滋生的目的。在冷凝器4前设置丝网水帘装置，利用潜热和显热换热冷却空气，降低冷凝器温度提高冷却性能，同时减少了压缩机能耗。最终达到减低空调能耗，提高空调COP值，实现节能环保、凝结水的零滴漏目的。

Claims

1.冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，包括由压缩机制冷器、蒸发器和冷凝器耦合制冷装置构成的循环回路以及热管，其特征在于，热管的蒸发段附着在压缩机制冷器出口处的外管高温段；冷凝器耦合制冷装置包括冷凝器、丝网水帘、接水盘、循环水泵、喷灌口和集水箱，丝网水帘附于冷凝器表面，喷灌口位于丝网水帘上方，接水盘位于丝网水帘下方，所述热管的冷凝段置于接水盘内，接水盘、集水箱、循环水泵和喷灌口依次连接；所述集水箱通过毛细管路连接到位于蒸发器下方的冷凝水储水器。

2.根据权利要求1所述的冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，其特征在于，所述热管采用两相闭式热虹吸管。

3.根据权利要求1所述的冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，其特征在于，所述丝网水帘上均匀分布有出水孔。

4.根据权利要求1、2或3所述的冷凝水蒸发冷却高性能空调制冷系统，其特征在于，所述毛细管路采用金属毛细管网；所述丝网水帘位于冷凝器的前表面；所述集水箱位于冷凝器的下方。