CN109827271A - 一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，通过组合式空调机组依次连接喷射式制冷循环机组和太阳能转换循环机组的方式，能够对干空气能充分利用，同时喷射式制冷系统可利用低品位的太阳能驱动，节约电耗的同时，制冷稳定性得到提升；且结构简单、造价低、运行稳定，相比传统的机械制冷系统，降低了设备能耗，节省运行维护成本；相比现有的单一的太阳能喷射式制冷系统，制冷性能系数得到提升，相比现有的单一的蒸发冷却空调系统，制冷稳定性得到提升。

Description

一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统。

背景技术

随着经济建设的发展，各种冶炼工厂、化工厂大量兴建，这些场所采用的空调设备和系统普遍存在着高能耗的问题。在这些场所采用传统机械制冷方式供冷时，利用高品位电能，电能消耗大，设备运行噪声大，维护成本较高。在国家节能减排政策的号召下，我们需要一种低能耗、低噪音、安全可靠的制冷空调系统，来满足人们对工作和生活环境的温湿度要求。

太阳能喷射式制冷由于运行费用低、地域限制较小，成为了众多研究者关注的焦点。太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨标准煤，相当于全世界全年发电量的几十万倍，如果能够有效的利用这些到达地球的能量，就能在很大程度上缓解地球的能源问题。喷射式制冷系统简单、运行稳定、可靠性高，可以利用太阳能、废热等低品位能源驱动。蒸发冷却空调技术以水作为冷却介质，通过水分蒸发吸热进行冷却及散热，利用“干空气能”，通过空气和水直接或间接的接触，制取冷风或冷水。蒸发冷却空调技术是一种节能、环保的制冷空调方式。但是，由于受室外气象条件的影响(干湿球温差的影响)，单一的蒸发冷却空调技术在某些气候条件下，无法将空气处理到空调要求的状态，制冷性能不稳定，而且单一的喷射制冷循环与其他低品位热源驱动的制冷循环(如吸收式制冷循环)相比，制冷性能系数较低，受限于喷射器升压比等条件，喷射器喷射系数不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，利用低品位的太阳能作为驱动，对喷射式制冷空调的供能来源进行补充，降低喷射式制冷空调的整体能耗。

本发明所采用的技术方案是，一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，包括依次相连接的组合式空调机组、喷射式制冷循环机组和太阳能转换循环机组。

本发明的特点还在于：

组合式空调机组相对的两侧分别设置有回风口和送风口，在回风口和送风口之间按风流动方向依次设置有粗效过滤器、间接蒸发冷却器、表冷器、直接蒸发冷却器、挡水板和送风机，在回风口和粗效过滤器之间的机组上壁设置有新风口。

间接蒸发冷却器的结构从上到下依次为送风机、布水器、卧管式间接蒸发冷却器和水槽。

直接蒸发冷却器的换热器为填料。

喷射式制冷循环机组包括与表冷器相连接的蒸发器，蒸发器通过管路依次与喷射器、冷凝器、节流阀相连并构成闭合回路，喷射器与冷凝器、循环泵b、发生器依次相连构成闭合回路。

太阳能转换循环机组和喷射式制冷循环机组共用发生器，太阳能转换循环机组由依次连接并形成回路的发生器、太阳能集热器和循环泵a组成。

本发明提出的空调系统，相对其他空调系统来说，不仅能够高效地利用太阳能等低品位热能，而且能够对干空气能充分利用，最后进行一定的冷量输出。其主体思路为：首先根据气象条件，优先选择蒸发冷却系统为建筑物供冷，当蒸发冷却系统不能满足空调供冷需求时，再启动太阳能喷射制冷系统。具体效果如下：

1.本发明的空调系统，蒸发冷却空调技术和喷射式制冷循环机组都使用水作为制冷剂，并且使用太阳能驱动喷射式制冷循环机组，环保节能，同时提升了喷射式制冷循环机组的COP。

2.本发明的空调系统，喷射式制冷循环机组的冷凝器采用蒸发冷凝降温方式，降低运行费用、节省初投资、节省空间。

3.本发明的空调系统，组合式空调机组有间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器、表冷器多种功能器，运行模式多样化，节能可靠，制冷稳定性提高。

4.本发明的空调系统，组合式空调机组的表冷器通入喷射式制冷循环机组的蒸发器中制取的低温冷冻水，可以满足冷却除湿的需求。

附图说明

图1是本发明蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统结构示意图。

图中，1.组合式空调机组，2.回风口，3.新风口，4.粗效过滤器，5.间接蒸发冷却器，6.卧管式间接蒸发冷却器，7.表冷器，8.直接蒸发冷却器，9.挡水板，10.送风机，11.送风口，12.太阳能转换循环机组，13.太阳能集热器，14.发生器，15.循环泵a，16.喷射式制冷循环机组，17.喷射器，18.冷凝器，19.循环泵b，20.节流阀，21.蒸发器。

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。

本发明一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，如图1所示，包括依次相连接的组合式空调机组1、喷射式制冷循环机组16和太阳能转换循环机组12。

组合式空调机组1相对的两侧分别设置有回风口2和送风口11，在回风口2和送风口11之间按风流动方向依次设置有粗效过滤器4、间接蒸发冷却器5、表冷器7、直接蒸发冷却器8、挡水板9和送风机10，在回风口2和粗效过滤器4之间的机组上壁设置有新风口3。

间接蒸发冷却器5的结构从上到下依次为送风机、布水器、卧管式间接蒸发冷却器6和水槽。

直接蒸发冷却器8的换热器为填料。

喷射式制冷循环机组16包括与表冷器7相连接的蒸发器21，蒸发器21通过管路依次与喷射器17、冷凝器18、节流阀20相连并构成闭合回路，喷射器17与冷凝器18、循环泵b19、发生器14依次相连构成闭合回路。

太阳能转换循环机组12和喷射式制冷循环机组16共用发生器14，太阳能转换循环机组12由依次连接并形成回路的发生器14、太阳能集热器13和循环泵a15组成。

本发明的空调系统在运行过程中，首先根据气象条件，优先选择蒸发冷却系统为建筑物供冷，当蒸发冷却系统不能满足空调供冷需求时，再启动太阳能喷射制冷系统；能够对干空气能充分利用，同时喷射式制冷系统可利用低品位的太阳能驱动，节约电耗；制冷稳定性得到提升；结构简单、造价低、运行稳定，更加有利于实际的推广应用。相比传统的机械制冷系统，降低了设备能耗，节省运行维护成本；相比现有的单一的太阳能喷射式制冷系统，制冷性能系数得到提升，相比现有的单一的蒸发冷却空调系统，制冷稳定性得到提升。可以预见，一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统有广阔的前景。

本发明的空调系统工作原理为：

太阳能喷射式制冷循环由两个循环组成：一个是太阳能转换循环机组12，另一个是喷射式制冷循环机组16。在太阳能转换循环机组12中，太阳能集热器13将太阳能转换成热能，通过传热流体流经发生器14使其中制冷剂液体吸热汽化；而在喷射式制冷循环机组16中，制冷剂液体吸热汽化产生饱和蒸汽，饱和蒸汽流经喷射器17，在喷嘴附近产生低压，从而将蒸发器21中的制冷剂蒸汽吸入喷射器17中混合，并一同经缩放扩压段升压，喷射器17出来的混合气体进入冷凝器18冷凝，冷凝器18采用蒸发冷凝降温方式，冷凝器18出来的制冷剂液体分为两路，一路通过节流阀20降压后回到蒸发器21，另一路则通过循环泵19升压后再进入发生器14中。

组合式空调机组1包括间接蒸发冷却器5、表冷器7、直接蒸发冷却器8，在喷射式制冷循环机组16的蒸发器21中被冷却的低温冷冻水作为冷媒水，通入表冷器7内；组合式空调机组1根据室外气象条件，选择性运行间接蒸发冷却器5、直接蒸发冷却器8、表冷器7等制冷模式。

(1)一次空气流程：

室外新风从新风口3、室内回风从回风口2进入组合式空调机组1中进行混合后，先后经过粗效过滤器4、间接蒸发冷却器5、表冷器7、直接蒸发冷却器8、挡水板9，经过送风机10从送风口11送到室内。

(2)冷媒水流程：

冷媒水在蒸发器21中被冷却后，通入组合式空调机组1的表冷器7中，吸收了一次空气的热量后，返回喷射式制冷循环机组16的蒸发器21中继续被冷却。

本发明空调系统在运行过程中，蒸发冷却空调技术和喷射式制冷循环机组都使用水作为制冷剂，使用太阳能驱动喷射式制冷循环机组，环保节能；喷射式制冷循环机组的冷凝器采用蒸发冷凝降温方式，降低运行费用、节省初投资、节省空间；组合式空调机组有间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器、表冷器多种功能段，运行模式多样化，节能可靠，制冷稳定性提高；组合式空调机组的表冷器通入喷射式制冷循环机组的蒸发器中制取的低温冷冻水，可以满足冷却除湿的需求。

本发明空调系统能够对干空气能充分利用，同时喷射式制冷系统可利用低品位的太阳能驱动，节约电耗；制冷稳定性得到提升；结构简单、造价低、运行稳定，更加有利于实际的推广应用。相比传统的机械制冷系统，降低了设备能耗，节省运行维护成本；相比现有的单一的太阳能喷射式制冷系统，制冷性能系数得到提升，相比现有的单一的蒸发冷却空调系统，制冷稳定性得到提升。

Claims (6)

1.一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，包括依次相连接的组合式空调机组(1)、喷射式制冷循环机组(16)和太阳能转换循环机组(12)。

2.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，所述组合式空调机组(1)相对的两侧分别设置有回风口(2)和送风口(11)，在回风口(2)和送风口(11)之间按风流动方向依次设置有粗效过滤器(4)、间接蒸发冷却器(5)、表冷器(7)、直接蒸发冷却器(8)、挡水板(9)和送风机(10)，在回风口(2)和粗效过滤器(4)之间的机组上壁设置有新风口(3)。

3.根据权利要求2所述的一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，所述间接蒸发冷却器(5)的结构从上到下依次为送风机、布水器、卧管式间接蒸发冷却器(6)和水槽。

4.根据权利要求2所述的一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，所述直接蒸发冷却器(8)的换热器为填料。

5.根据权利要求2所述的一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，所述喷射式制冷循环机组(16)包括与表冷器(7)相连接的蒸发器(21)，蒸发器(21)通过管路依次与喷射器(17)、冷凝器(18)、节流阀(20)相连并构成闭合回路，喷射器(17)与冷凝器(18)、循环泵b(19)、发生器(14)依次相连构成闭合回路。

6.根据权利要求2或3所述的一种蒸发冷却太阳能喷射式制冷复合的空调系统，其特征在于，所述太阳能转换循环机组(12)和喷射式制冷循环机组(16)共用发生器(14)，所述太阳能转换循环机组(12)由依次连接并形成回路的发生器(14)、太阳能集热器(13)和循环泵a(15)组成。