CN202955808U - 一种蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,包括有机组壳体,机组壳体一侧壁上设置有新风口,与新风口相对的机组壳体侧壁下部设置有送风口,机组壳体内设置有蒸发冷却冷水/冷风机组,机组壳体外部设置有蓄冷槽和用户端,蒸发冷却冷水/冷风机组、蓄冷槽和用户端之间通过管网连接。本实用新型的空调可在夜间开启蒸发冷却冷水/冷风机组,利用电力低谷和电价差制取冷水和冷风,实现了将冷水储存在蓄冷槽,白天再将储存的冷水供给用户,将冷风直接通入房间,置换房间内储存的热空气,降低房间的冷负荷。
Description
技术领域
本实用新型属于空调制冷设备技术领域,具体涉及一种蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调。
背景技术
目前,空调系统大多采用压缩式机械制冷,使用的制冷剂CFCS及HCFC工质不仅对大气臭氧层产生破坏并能导致温室效应的产生。然而,蒸发冷却空调技术采用天然冷源水,通过水与空气热湿交换的原理,制取冷风和冷水,它是一种环保、高效、绿色低碳且经济的冷却方式。
由于白天城市需要的电量较大,常常会造成电力系统的不稳定和用电紧张。传统的冷水机组运动部件多,消耗功率大,机组运行需要消耗大量的电力,就加剧了白天用电紧张和用电压力。造成白天电价高,耗电量大,运行费用高;而夜晚电力处于低谷,与白天相比较电价较低。
夏季需要供冷时,当空调系统结束一天运行后,室外温度依然很高,热量通过墙体传入室内,室内将储存大量的热量,使得室内的空气的温度升高,第二天空调系统运行时,室内所需的冷负荷增加,使得冷水机组的制冷量增加,能源消耗也相应增加。
本实用新型提出一种蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,不仅采用天然的制冷剂水,环境友好型;同时夜晚开启蒸发冷却冷水/冷风机组可缓解白天的用电高峰,充分利用低谷电价制冷,降低运行成本;同时,用制取的冷空气置换室内热空气,降低了白天所需的冷负荷,降低了机组制冷量,成为一种节能、环保、经济的空调系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,夜间开启蒸发冷却冷水/冷风机组,利用电力低谷和电价差制取冷水和冷风,实现了将冷水储存在蓄冷槽,白天再将储存的冷水供给用户,将冷风直接通入房间,置换房间内储存的热空气,降低房间的冷负荷。
本实用新型所采用的技术方案是,一种蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,包括之间通过管网相连接的蒸发冷却冷水/冷风机组、蓄冷槽和用户端。
本实用新型的特点还在于,
蒸发冷却冷水/冷风机组由并列放置的间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器组成。
间接蒸发冷却器的结构为:包括有换热装置,换热装置的上部依次设置有布水器a、挡水板a以及风机a,换热装置的下部设置有集水箱,集水箱内设置有浮球阀a和水泵d,水泵d通过水管与布水器a连接。
间接蒸发冷却器中的换热装置采用板翅式换热器、管式换热器或露点式换热器中的一种。
水泵d为变频水泵。
直接蒸发冷却器的结构为:包括有冷却盘管,冷却盘管的上部依次设置有填料、布水器b、挡水板b及风机b,冷却盘管的下部设置有风道,风道的一侧靠近机组壳体处设置有送风机,送风机对应的机组壳体上设置有送风口,风道的下部设置有水箱,水箱内设置有水泵c和浮球阀b,水泵c通过供水管与布水器b连接。
水泵c为变频水泵。
送风机采用变频风机。
蒸发冷却冷水/冷风机组、蓄冷槽和用户端之间连接的管网的结构为:直接蒸发冷却器的送风口通过送风管与用户端连通,冷却盘管一端连接有出水管G1,出水管G1另一端通过三通阀门V1分别连接有水管G2和水管G3,水管G2和水管G3两端通过水管G7连通,水管G7设置有阀门V4,水管G2通过水管G9与用户端连接,水管G3通过水管G11与蓄冷槽连接,冷却盘管另一端连接有进水管G6,进水管G6上设置有阀门V3,进水管G6另一端通过三通阀门V2分别连接有水管G5和水管G12,水管G5和水管G12的两端通过水管G8连通,水管G8上设置有水泵b和阀门V5,水管G5通过水管G10与用户端连接,水管G12通过水管G4与蓄冷槽连接。
蓄冷槽采用单独设置或埋地设置,蓄冷槽采用自然分层水蓄冷、隔膜式水蓄冷、空槽式水蓄冷或迷宫式水蓄冷中的一种。
本实用新型的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,具有以下特点,
1)本空调系统中的蒸发冷却冷水/冷风机组采用天然的制冷剂水,利用空气与水热湿交换的原理制取冷水和冷风,过程中不释放温室气体,对臭氧层无破坏,具有环境友好型的特点。
2)由于夜晚空气的干湿球温度差大,且湿球温度较低,在夜间开启蒸发冷却冷水/冷风机组,冷却效率高,出水温度比白天制取的冷水的出水温度低,出风温度比白天制取的冷风出风温度较低。
3)利用夜晚电网低谷时的电力,开启蒸发冷却冷水/冷风机组,来制取冷水和冷风,然后将冷量储存起来,这样有削峰填谷的作用,缓解了白天电网用电压力和缓解用电紧张。
4)夜晚和白天存在电价差,夜晚运行蒸发冷却冷水/冷风机组,可大大降低机组的运行费用,具有一定的经济效率。
5)利用夜晚制取的冷风,置换房间储存的热空气,可将室内储存的大量的热量带走,降低了房间需要的冷负荷,达到节能的目的。
附图说明
图1是本实用新型空调的结构示意图;
图2是本实用新型空调中蒸发冷却冷水/冷风机组的结构示意图;
图3是本实用新型空调中的管网连接图;
图4是本实用新型空调中蓄冷槽的结构示意图。
图中,1.水泵a,2.水泵b,3.送风机,4.挡水板a,5.风机a,6.风机b,7.挡水板b,8.布水器b,9.填料,10.冷却盘管,11.水泵c,12.浮球阀b,13.浮球阀a,14.水泵d,15.间接蒸发冷却器,16.布水器a,17.蒸发冷却冷水/冷风机组,18.蓄冷槽,19.用户端,20.直接蒸发冷却器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调,其结构如图1所示,包括有机组壳体,机组壳体一侧壁上设置有新风口,机组壳体内设置有蒸发冷却冷水/冷风机组17,机组壳体外部设置有蓄冷槽18和用户端19,蒸发冷却冷水/冷风机组17、蓄冷槽18和用户端19之间通过管网连接。
蒸发冷却冷水/冷风机组17,其结构如图2所示,包括有依次设置的间接蒸发冷却器15和直接蒸发冷却器20。
间接蒸发冷却器15的结构为:包括有换热装置,换热装置的上部依次设置有布水器a16、挡水板a4以及风机a5,换热装置的下部设置有集水箱,集水箱内设置有浮球阀a13和水泵d14,水泵d14通过水管与布水器a16连接。
直接蒸发冷却器20的结构为:包括有冷却盘管10,冷却盘管10的上部依次设置有填料9、布水器b8、挡水板b7及风机b6,冷却盘管10的下部设置有风道,风道的一侧靠近机组壳体处设置有送风机3,送风机3对应的机组壳体上设置有送风口,风道的下部设置有水箱,水箱内设置有水泵c11和浮球阀b12,水泵c11通过供水管与布水器b8连接。
管网的结构如图1及图3所示,蒸发冷却冷水/冷风机组17内的直接蒸发冷却器20的送风口通过送风管与用户端19连通,直接蒸发冷却器的冷却盘管10一端连接有出水管G1,出水管G1另一端通过三通阀门V1分别连接有水管G2和水管G3,水管G2和水管G3两端通过水管G7连通,水管G7设置有阀门V4,水管G2通过水管G9与用户端19连接,水管G3通过水管G11与蓄冷槽18连接,冷却盘管10另一端连接有进水管G6,进水管G6上设置有阀门V3,进水管G6另一端通过三通阀门V2分别连接有水管G5和水管G12,水管G5和水管G12的两端通过水管G8连通,水管G8上设置有水泵b2和阀门V5,水管G5通过水管G10与用户端19连接,水管G12通过水管G4与蓄冷槽18连接。
蓄冷槽18的结构为,如图4所示,蓄冷槽的一端连接有进水管,另一端连接有供水管。
本实用新型的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调包括有蒸发冷却冷水/冷风机组17、蓄冷槽18、用户端19以及各设备之间相连接的管网,使它们形成回路。
其中蒸发冷却冷水/冷风机组17,利用蒸发冷却空调技术,通过空气与水的热湿交换的原理,从而制取冷水和冷风。
夜晚,蒸发冷却冷水/冷风机组17工作,开启相关水泵、阀门和送风机3,将制取的冷水通入蓄冷槽18,将冷量储存起来,再将制取的冷风通过送风管,送入到房间内,置换房间的热空气。
白天,蒸发冷却冷水/冷风机组17可以不工作,开启相关水泵和阀门,将储存的冷量释放出来,冷水供给不同的用户端19使用。
本实用新型的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调中:
蒸发冷却冷水/冷风机组17,利用蒸发冷却空调技术,通过空气与水进行热湿交换,从而制取冷水和冷风。机组在夜晚开启,空气的干湿球温差大,湿球温度相对较低,从而制取出更低温度的冷水和冷风,机组的制冷效率提高。
直接蒸发冷却器20中的填料9可采用纸质、金属、多孔陶瓷、PVC等多种材料。
间接蒸发冷却器15中的换热装置采用板翅式换热器、管式换热器、露点式换热器中的一种。
机组壳体中的水泵c11和水泵d14采用变频水泵,通过控制,实现节能。
送风机3采用变频风机,通过控制,实现节能。
蓄冷槽18,夜晚开启蒸发冷却冷水/冷风机组17,制取冷水和冷风,冷水为了能在白天供给用户使用,所以要先储存在蓄冷槽18里,消防水池和原有的蓄水设施均可作为蓄冷槽使用,但必须保证良好的保温性能。可单独设置蓄冷槽,也可埋地设置,保持良好的保温性能。蓄冷槽18采用自然分层水蓄冷、隔膜式水蓄冷、空槽式水蓄冷、迷宫式水蓄冷。
本实用新型空调的工作过程,可分为以下四种模式,具体如下:
1)制冷剂供冷工况:
需要供冷,白天只需要运行蒸发冷却冷水/冷风机组17时:
开启蒸发冷却冷水/冷风机组17,其中开启水泵a1,调节三通阀门V1和三通阀门V2,开启阀门V3,将蒸发冷却冷水/冷风机组17制取的冷水,通过出水管G1、水管G2和水管G9输送给用户端19,满足用户要求,再通过水管G10、水管G5和回水管G6回到蒸发冷却冷水/冷风机组17;开启送风机3,将蒸发冷却冷水/冷风机组17制取的冷风通过送风管送到房间。
2)蓄冷和通风工况:
需要制冷,夜晚开启蒸发冷却冷水/冷风机组17:开启水泵a1,调节三通阀门V1和三通阀门V2,开启阀门V3,将蒸发冷却冷水/冷风机组17制取的冷水,通过出水管G1、水管G3和水管G11输送到蓄冷槽18,将冷量储存,可从水管G4、水管G12和进水管G6再回到蒸发冷却冷水/冷风机组17;开启送风机3,将制取的冷风,通过送风管,送到房间,置换房间的热空气,带走室内储存的热量,降低室内冷负荷。
3)蓄冷槽供冷工况:
需要供冷,白天不需要运行蒸发冷却冷水/冷风机组时:开启水泵b2,开启阀门V4、阀门V5,将蓄冷槽18中的冷水,通过水管G11、水管G7和水管G9输送到用户端19,通过水管G10、水管G8和水管G4回到蓄冷槽18,满足用户的要求。
4)制冷剂与蓄冷槽同时供冷工况:
夜晚制取的冷水和冷风,不能够满足白天用户的要求时,就需要夜晚和白天同时开启蒸发冷却冷水/冷风机组:
白天运行工况,蒸发冷却冷水/冷风机组17和蓄冷槽18联合运行,开启蒸发冷却冷水/冷风机组17,开启水泵a1、水泵b2,调节三通阀门V1和三通阀门V2,开启阀门V3、阀门V4、阀门V5,蒸发冷却冷水/冷风机组17制取的冷水和蓄冷槽18的冷水,混合后通过水管G9输送到用户,通过水管G10流出;需要冷风时,开启送风机3,将制取的冷风送到房间内。
用户所使用的空调设备,包括室内末端、新风机组和组合式空调机组等。
Claims (10)
1.蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,包括之间通过管网相连接的蒸发冷却冷水/冷风机组(17)、蓄冷槽(18)和用户端(19)。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述的蒸发冷却冷水/冷风机组(17)由并列放置的间接蒸发冷却器(15)和直接蒸发冷却器(20)组成。
3.根据权利要求2所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述间接蒸发冷却器(15)的结构为:包括有换热装置,所述换热装置的上部依次设置有布水器a(16)、挡水板a(4)以及风机a(5),所述换热装置的下部设置有集水箱,所述集水箱内设置有浮球阀a(13)和水泵d(14),所述水泵d(14)通过水管与所述布水器a(16)连接。
4.根据权利要求3所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述间接蒸发冷却器中的换热装置采用板翅式换热器、管式换热器或露点式换热器中的一种。
5.根据权利要求3所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述水泵d(14)为变频水泵。
6.根据权利要求2或3所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述直接蒸发冷却器(20)的结构为:包括有冷却盘管(10),所述冷却盘管(10)的上部依次设置有填料(9)、布水器b(8)、挡水板b(7)及风机b(6),所述冷却盘管(10)的下部设置有风道,所述风道的一侧靠近机组壳体处设置有送风机(3),所述送风机(3)对应的机组壳体上设置有送风口,所述风道的下部设置有水箱,所述水箱内设置有水泵c(11)和浮球阀b(12),所述水泵c(11)通过供水管与所述布水器b(8)连接。
7.根据权利要求6所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述水泵c(11)为变频水泵。
8.根据权利要求6所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述送风机(3)采用变频风机。
9.根据权利要求6所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述蒸发冷却冷水/冷风机组(17)、蓄冷槽(18)和用户端(19)之间连接的管网的结构为:所述直接蒸发冷却器(20)的送风口通过送风管与所述用户端(19)连通,所述冷却盘管(10)一端连接有出水管G1,所述出水管G1另一端通过三通阀门V1分别连接有水管G2和水管G3,所述水管G2和所述水管G3两端通过水管G7连通,所述水管G7设置有阀门V4,所述水管G2通过水管G9与所述用户端(19)连接,所述水管G3通过水管G11与所述蓄冷槽(18)连接,所述冷却盘管(10)另一端连接有进水管G6,所述进水管G6上设置有阀门V3,所述进水管G6另一端通过三通阀门V2分别连接有水管G5和水管G12,所述水管G5和所述水管G12的两端通过水管G8连通,所述水管G8上设置有水泵b(2)和阀门V5,所述水管G5通过水管G10与所述用户端(19)连接,所述水管G12通过水管G4与所述蓄冷槽(18)连接。
10.根据权利要求1所述的蒸发冷却与水蓄冷、夜晚通风联合运行的空调系统,其特征在于,所述蓄冷槽(18)采用单独设置或埋地设置,蓄冷槽(18)采用自然分层水蓄冷、隔膜式水蓄冷、空槽式水蓄冷或迷宫式水蓄冷中的一种。
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