CN203559751U - 一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其包括集水箱、一端连接集水箱的排水管一、收集器、从收集器底部接出的排水管二、与排水管二接通的集水总立管，其特征是：所述集水箱的进水口连接室内空调的凝结水管；还包括布水器，所述布水器位于建筑外窗的窗框顶部下方且紧贴中空玻璃壁面，所述布水器上部接入排水管一；所述收集器安装于窗框底部。本实用新型无电动设备，结构简单，不会产生额外运行成本；能够降低通过玻璃的辐射换热量和对流换热量，直接改善室内热环境；避免凝结水随意滴洒，实现凝结水利用后的回收再利用或集中排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空调凝结水再利用装置，具体涉及一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置。
背景技术
在建筑围护结构中，窗户的热工性能最差，是影响室内热环境和建筑节能的主要影响因素之一。目前对玻璃的改进主要围绕玻璃自身热工性能的提升，如降低玻璃的传热系数，降低可见光透过率，提高遮阳系数等，通常采用中空玻璃、真空玻璃、低辐射镀膜玻璃或者外加遮阳的手段来降低通过玻璃窗的传热量，而玻璃表面温升产生的长波辐射一直没有受到重视。
目前主要是通过对室外冷凝器降温来再利用空调凝结水，即利用室内机凝结水喷洒在室外机冷凝器上，要实现这一过程，必须增加额外凝结水利用系统，在提高空调系统运行能耗的同时也增加了凝结水系统的初投资和凝结水泵运行成本。同时，在加装凝结水喷水装置时需要对机组本身进行改造，普通用户实际上是很难接受的。现有技术如CN2896105Y公开的“一种空调凝结水自动处理装置”，包括凝结水管、与凝结水管连通的集水箱、装在集水箱一侧的微型水泵和供水管、散热器、散热器的翅片下方设的接水盘。该装置处理了空调制冷时产生的凝结水，解决了凝结水排放的难题，同时对散热器进行降温，提高了制冷效果，达到了节能的效果。但是，该装置实现上述功能的同时增加了额外的利用系统和运行成本。因此，在不增加能耗成本以及额外系统的前提下对空调凝结水的再利用需要进一步完善。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，该装置无电动设备，结构简单，不会产生额外运行成本；能够降低通过玻璃的辐射换热量和对流换热量，直接改善室内热环境；避免凝结水随意滴洒，实现凝结水利用后的回收再利用。
本实用新型所述的一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其包括集水箱，其呈正方体，其外部有一层厚度不小于30mm的塑胶海绵保温材料；一端连接集水箱的排水管一，其位于集水箱右下方，所述排水管进入集水箱的高度为罐体高度的1/3，当水箱内水面高度蓄存到排水口的高度时即开始持续排水；一收集器，其底盘依窗框底部的高度及窗台的高度搭接产生一定的倾斜角度，收集玻璃上部流至下部的凝结水，所述收集底盘最低点开孔并与排水管二接通；与排水管二接通的集水总立管，其特征是：所述集水箱的进水口连接室内空调的凝结水管；还包括布水器，为避免腐蚀和便于后期清洗其选用不锈钢薄板等柔性材料，所述布水器位于建筑外窗的窗框顶部下方且紧贴中空玻璃壁面，在布水器上部接入排水管一；所述收集器安装于窗框底部。
进一步，所述溢水管接入集水箱左侧上部。
进一步，所述补水管从集水箱上端接入。
进一步，所述排污管从集水箱底部接出。
进一步，所述的布水器侧面呈直角三角形状，其一直角面位于窗框之下，另一直角面紧贴玻璃壁面，所述布水器内中部设有一导流板。
进一步，所述布水器底部设有一条缝型布水口，其距布水器底部最左侧和最右侧均具有一定距离。
本实用新型通过在玻璃表面形成的均匀凝结水膜能够降低外窗玻璃表面温度，从而减少传热温差；在玻璃表面形成的均匀水膜层可以减少进入室内的太阳辐射能量；能够降低房间的冷负荷，达到节约空调运行耗电量的目的；装置系统简单，无运动部件，集中排放系统避免了凝结水任意滴洒问题，实现了凝结水的再利用，不产生额外的运行能耗。
附图说明
图1凝结水利用流程图；
图2窗户剖面图；
图3布水器透视图；
图4布水器侧视图；
图5集水箱结构图；
图6收集器结构图；
图7空气处理过程图；
图8太阳辐射热在普通玻璃界面上的传递示意图。
图中：1-集水箱，2-排水管一，3-布水器，31-导流板，32-条缝型布水口，4-集水器，5-中空玻璃，6-室内机凝结水管，7-溢水管，8-排污管，9-补水管，10-窗框，11-室外侧面墙，12-阳台遮阳板，13-排水管二，A-室内状态点，B-混合状态点，C-室内状态点，D-机器露点，E-普通玻璃窗，S-太阳光。
具体实施方式
参见图1--图6所示的本实用新型所述的一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，空调机组产生的低温凝结水通过室内凝结水管进入集水箱1内，当集水箱内的水量蓄存到集水箱内排水口位置时，依靠压强作用，排水管一2开始排水，同时集水箱容积应选择与空调型号相匹配，下面为选择集水箱的具体技术参数。
表1.不同型号空调对应的集水箱容积
| 规格型号 | 1匹-1.5匹 | 1.5-2匹 | 3匹 |
| 集水箱容积 | 1.5升 | 2升 | 3升 |
凝结水进入到与排水管一连通的布水器3内，依靠布水器内部导流板31的导流作用，再由布水器底部的条缝型布水口喷布到中空玻璃5上，形成覆盖中空玻璃表面的均匀下泄的水膜，一方面提高了对太阳光的反射能力；另一方面，凝结水在玻璃表面蒸发可以带走大量的热量；此外，低温的凝结水降低了玻璃表面的温度，从而减少了玻璃表面向房间内壁面的长波辐射热和对流换热量。
从玻璃上部流至下部的凝结水依靠收集器4进行收集，由于收集器底盘依窗框10底部的高度及窗台的高度搭接产生一定的倾斜角，玻璃上部流至下部的凝结水自动流入收集器内，所述收集底盘最低点开孔并与排水管二13连接。
排水管二与集水总立管连通，将排出的凝结水收集后统一进行再利用，如用于冲洗或灌溉等。
进一步，所述溢水管7接入集水箱左侧上部，其与集水总立管连接，在集水器内水面超过一定高度时及时将水排出。
进一步，所述补水管9从集水箱上端接入，所述补水管接自来水，在凝结水不充足的情况下为外窗提供形成均匀水膜水源。
进一步，所述排污管从集水箱底部接出，其与集水总立管连接，及时将沉淀在集水箱底部的污水排出。
进一步，所述的布水器侧面呈直角三角形状，其一直角面位于窗框之下，另一直角面紧贴玻璃壁面，所述布水器内中部设有一导流板，所述导流板平行位于布水器中部且与布水器斜面一定距离。
进一步，所述布水器底部设有一条缝型布水口，其距布水器底部最左侧和最右侧均具有一定距离。
所述布水器与内部导流板和条型布缝口的尺寸关系如下：L/P=0.9，L为布水器宽度，P为玻璃窗宽度；W/L=0.05，W为布水器底部开口位置距底部最左侧及最右侧的宽度；y/Y=0.4-0.6，y为导流板距布水器底部的距离，Y为布水器的高度；a:20-25°，a为布水器侧面的夹角；E:5mm-10mm，E为导流板与布水器斜边的缝隙宽度；e:2mm-3mm，e为条缝型布水口的宽度；v＜0.5m/s,V为凝结水从布水器口的泄流速度；
另外，本实用新型提供的一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，通过计算其收集的凝结水量及节能效果的具体分析，实现了其在节能降温方面的主要功能。
首先是凝结水量的计算：以某办公建筑的一个房间及某一时刻的气象参数为例进行分析。具体条件为：空调房间的使用面积约为15m2,南向，使用某品牌的分体壁挂机，制冷量为2.2kW,风量500m3/h。室外状态点A的气象参数取34℃，相对湿度75%，室内状态点C的气象参数为26℃，相对湿度50%。混合状态点B温度为26.8℃，含湿量为13.5g/kg，新风量取为10%。机器露点D为12℃，相对湿度为95%,含湿量为8.6g/kg。空气密度为1.2kg/m3。空气处理过程见图7,
则室内机的凝水量为：
w＝ρν(d混合点-d机器露点)＝500×1.2×（13.5-8.6）＝2.94kg/h
受室内外气象参数及空调规格的影响，根据全天动态分析，以办公建筑全天8小时运行计算，空调机组平均产生的凝结水为20kg/天。
然后是节能效果分析：以一个实际的算例，从降低玻璃的长波辐射换热量的角度分析如下：以某房间为例进行说明，房间长度为5.6m，宽度为3.2m。南向开窗，窗户面积A1=3.8m2,窗墙比为0.4。窗户的发射率ε1=0.94，房间内壁面的发射率ε2=0.9，内壁面总面积A2为61.12m2。室内壁面温度设定为Tw2=28℃，设玻璃在凝结水降温前后的内表面温度各为TW1=35℃（308K），TW1 *=30℃(303K)。由辐射换热公式可知：
由上述计算可以看出，通过凝结水对玻璃窗的降温，可以降低玻璃表面与室内壁面之间长波辐射换热量的72.1%。
图7为在通常情况下（入射角<60°）太阳光S照射到普通玻璃窗E表面后反射、透射和吸收的情况。当太阳光照射到普通玻璃上时，玻璃反射的太阳光为7.3%，直接透射的太阳光为79%，普通玻璃窗吸收的太阳光为13.7%，其中吸收的13.7%的太阳光又经过反射的部分为8.8%，剩余的4.9%被吸收，因此，太阳辐射在普通玻璃界面上，散失热量合计16.1%，接受热量合计83.9%。
Claims (8)
1.一种建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其包括集水箱（1）、一端连接集水箱的排水管一（2）、收集器（4）、从收集器底部接出的排水管二(13)、与排水管二接通的集水总立管，其特征是：所述集水箱（1）的进水口连接室内空调的凝结水管（6）；还包括布水器（3），所述布水器（3）位于建筑外窗的窗框顶部下方且紧贴中空玻璃壁面（5），所述布水器上部接入排水管一（2）；所述收集器（4）安装于窗框底部。
2.根据权利要求1所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：所述集水箱呈正方体，排水管一进入集水箱的高度为罐体高度的1/3。
3.根据权利要求1或2所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：还包括一溢水管（7），所述溢水管接入集水箱左侧上部。
4.根据权利要求1或2所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：还包括一补水管（9），所述补水管从集水箱上端接入。
5.根据权利要求1或2所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：还包括一排污管（8），所述排污管从集水箱底部接出。
6.根据权利要求1所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：所述的布水器侧面呈直角三角形状，其一直角面位于窗框之下，另一直角面紧贴玻璃壁面，所述布水器内中部设有一导流板（31）。
7.根据权利要求1所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：所述布水器底部设有一条缝型布水口（32），其距布水器底部最左侧和最右侧均具有一定距离。
8.根据权利要求1所述的建筑外窗冷却用的空调凝结水膜状布水装置，其特征是：所述收集器底盘依窗框（10）底部的高度及窗台的高度搭接产生一定的倾斜角，收集玻璃上部流至下部的凝结水，所述收集底盘最低点开孔并与排水管二（13）连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109114712A (zh) * | 2018-07-26 | 2019-01-01 | 湖北文理学院 | 一种利用水分的玻璃窗降温装置 |
| CN115613949A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-01-17 | 南京大学 | 一种循环利用雨水的水膜遮阳系统 |
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2013
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