CN204678576U - 基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体的顶壁上设有太阳能发电组件，机组壳体相对的两侧壁上分别设有进风口、送风口；机组壳体内按空气流动方向依次设置有过滤器、风机及基于波节管的间接蒸发冷却单元；基于波节管的间接蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口，排风口与均匀送风单元连接。本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，采用单压入式风机有效降低空调器的能耗和初投资；采用椭圆波节管换热器，不仅有助于在管壁表面形成均匀水膜，也有助于增强空气的扰流作用，提高换热效率；利用太阳能为机组提供电能，降低机组的运行能耗。

Description

基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组

技术领域

本实用新型属于空调制冷设备技术领域，具体涉及一种基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组。

背景技术

现有的直接蒸发式冷气机结构比较简单紧凑，使用起来较为方便，使其在家用、农业及工业等众多领域都发挥着节能、绿色及低碳的优势；但是利用现有的直接蒸发式冷气机对空气进行冷却处理时，其送风湿度比较大，这在一定程度上限制了直接蒸发式冷气机的使用范围。

基于直接蒸发式冷气机存在的送风湿度较大的问题，研究者们开发出了送风湿度较好的管式间接蒸发冷却机组。然而对于现有的管式间接蒸发冷却机组来说，其内部的换热装置大多是由多根换热管按一定的方式排列组合构成的，而换热管大多采用的是内插螺旋铁丝的椭圆管，不仅加工工艺复杂，而且重量和体积都比较大，长期使用容易造成管内堵塞，降低换热效率；另外，管式间接蒸发冷却机组内一般要采用多个风机，需要消耗大量的电能。由此可见，换热管本身存在的缺陷和机组内耗电设备能耗高成为制约管式间接蒸发冷却机组发展的重要问题。

针对管式间接蒸发冷却机组存在的问题，将换热装置内的换热管替换为波节管，波节管本身是一种薄壁弹性管且外壁不容易结垢，可长期使用，落在波节管外壁上的水可以在波节管外壁上形成均匀的水膜，有效的增加了换热面积，采用波节管还有助于增强空气的扰流作用，能有效的提高换热效率；对于降低机组能耗的问题，可以从以下两方面着手：(1)利用可再生的清洁能源太阳能发电供给机组内的耗电设备；(2)减少机组内风机的数量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，该机组内采用波节管换热，有效的提高了换热效率；机组内仅设置一个风机，并且采用太阳能发电给机组供电，有效的节省了能耗。

本实用新型所采用的技术方案是，基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体的顶壁上设置有太阳能发电组件，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口、送风口；

机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器、风机及基于波节管的间接蒸发冷却单元；

基于波节管的间接蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口，排风口与均匀送风单元连接。

本实用新型的特点还在于：

进风口内设置有进风风量控制阀；送风口内设置有送风风量控制阀。

均匀送风单元，包括有与排风口相连的二次风送风管，二次风送风管上均匀设置有多个面向太阳能发电组件送风的均匀送风口。

排风口内设置有二次风阀。

太阳能发电组件，包括有架设于机组壳体顶壁上的太阳能薄膜电池板，太阳能薄膜电池板通过导线依次与控制器、蓄电池及逆变器连接；逆变器通过电源线分别与机组壳体内的风机、基于波节管的间接蒸发冷却单元连接。

风机采用的是压入式风机。

基于波节管的间接蒸发冷却单元，包括有基于波节管的换热器，基于波节管的换热器的上方依次设置有布水器及挡水板，基于波节管的换热器的下方设置有水箱，水箱通过供水管与布水器连接；基于波节管的换热器与水箱之间形成风道。

基于波节管的换热器由多根水平设置的波节管组成；波节管，包括有多个依次连接的椭球管，椭球管的横截面呈椭圆形，多个椭球管之间均通过连接管连接。

布水器由布水管和多个均匀设置于布水管上且面向下喷淋的喷嘴组成，布水管与供水管连接；供水管上设置有水泵。

水箱连接有补水管。

本实用新型的有益效果在于：

(1)在本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组内，采用波节管替代换热管，不仅有助于在管壁外表面形成均匀水膜、增加换热面积，还有助于增强空气的扰流作用，从而有效的提高了换热效率。

(2)本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组内仅采用了一台压入式风机，与现有的双风机或多风机间接蒸发冷却空调机组相比具有节能的特点。

(3)本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组与现有的直接蒸发式冷气机相比，能够良好的控制空气湿度，提高空调舒适度。

(4)本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，在机组壳体的上方设置了太阳能薄膜电池板，利用太阳能薄膜电池板吸收太阳能后产生电能，并将产生的电能供给机组内的风机和水泵，多余的电能则存储于蓄电池备用，有效的降低了机组的能耗。

(5)本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组在运行时有效的利用了机组的排风冷量，将温度较低的排风通过多个送风口吹向太阳能薄膜电池板的表面，不仅能阻止太阳能薄膜电池板表面积灰，还能降低太阳能薄膜电池板的温度，从而提高发电效率。

附图说明

图1是本实用新型的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组的结构示意图。

图2是本实用新型的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组内波节管的结构示意图。

图中，1.进风口，2.过滤器，3.风机，4.水泵，5.补水管，6.水箱，7.基于波节管的换热器，8.送风口，9.喷嘴，10.送风风量控制阀，11.挡水板，12.二次风阀，13.二次风送风管，14.逆变器，15.蓄电池，16.控制器，17.导线，18.均匀送风口，19.太阳能薄膜电池板，20.椭球管，21.连接管，22.排风口，23.进风风量控制阀，24.布水管，25.供水管。

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。

本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体的顶壁上设置有太阳能发电组件，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口1、送风口8；机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器2、风机3及基于波节管的间接蒸发冷却单元；基于波节管的间接蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口22，排风口22与均匀送风单元连接。

进风口1内设置有进风风量控制阀23；送风口8内设置有送风风量控制阀10；排风口22内设置有二次风阀12。

均匀送风单元，包括有与排风口22相连的二次风送风管13，二次风送风管13上均匀设置有多个面向太阳能发电组件送风的均匀送风口18。

太阳能发电组件，包括有架设于机组壳体顶壁上的太阳能薄膜电池板19，太阳能薄膜电池板19通过导线17依次与控制器16、蓄电池15及逆变器14连接，逆变器14通过电源线分别与机组壳体内的风机3、基于波节管的间接蒸发冷却单元连接。

风机3采用的是压入式风机。

基于波节管的间接蒸发冷却单元，包括有基于波节管的换热器7，基于波节管的换热器7的上方依次设置有布水器及挡水板11，基于波节管的换热器7的下方设置有水箱6，水箱6通过供水管25与布水器连接，供水管25上设置有水泵4；基于波节管的换热器7与水箱6之间形成风道。

基于波节管的换热器7由多根水平设置的波节管组成。

波节管，其结构如图2所示，包括有多个依次连接的椭球管20，椭球管20的横截面呈椭圆形，多个椭球管20之间均通过连接管21连接；采用上述结构的波节管不仅有助于在管壁外表面形成均匀水膜，而且能增加换热面积，同时有助于增强一次空气在管内的扰流作用，提高换热效率。

布水器由布水管24和多个均匀设置于布水管24上且面向下喷淋的喷嘴9组成，布水管24与供水管25连接。

水箱6还连接有补水管5。

本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组中各部件的作用如下：

进风口1：进风口1内设置有进风风量控制阀23，可以根据实际需要合理调节进入机组壳体内的空气量。

过滤器2：用于过滤掉一次空气内的灰尘和杂质，保证了空气的品质。

风机3：整个机组内采用了一个压入式风机，能将进入机组内的空气顺利的输送至基于波节管的间接蒸发冷却单元内。

基于波节管的间接蒸发冷却单元：用于对进入机组内的空气进行降温加湿处理，合理调节空气的温度和湿度。

送风口8：送风口8内设置有送风风量控制阀10，可以根据室内的需求合理的调节送风量。

太阳能发电组件：利用太阳能薄膜电池板19吸收太阳能，并结合控制器16、蓄电池15及逆变器14对机组内的耗电部件供电，确保了机组的运行，多余的电能存储于蓄电池15内以备不时之需。

本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组的工作过程如下：

(1)太阳能发电组件的发电过程具体如下：

架设在机组壳体顶壁上的太阳能薄膜电池板19用于接收汇聚的太阳光产生直流电，通过控制器16和逆变器14处理之后，将直流电转化为交流电后向机组壳体内的风机3和水泵4提供电能；多余的电能则被存储于蓄电池15内；太阳能发电组件能确保机组稳定的运行。

当蓄电池15中储存的电能不足时，而光照也不足时，可以通过外接电源向机组供电。

(2)空气处理过程具体如下：

在风机3和进风风量控制阀23共同的作用下，室外空气经进风口1进入机组壳体内，空气经过滤器2过滤后分为两部分：

一部分空气作为一次空气流经基于波节管的间接蒸发冷却单元，这部分空气从多根波节管内流过，将热量通过波节管的管壁传递给波节换热管外壁的水膜，实现了对空气的等湿降温，当达到送风状态点之后，由送风口8送入空调区；

另外一部分空气作为二次空气流经基于波节管的间接蒸发冷却单元，这部分空气从多根波节管外流过，与波节管外壁上的水膜直接进行热湿交换，实现了对空气的降温加湿；经降温加湿之后的空气由挡水板11过水后由二次风送风管13输送，由设置于二次风送风管13上的均匀送风口18将温度较低的排风送出至太阳能薄膜电池板19的表面，一方面能阻止灰尘在太阳能薄膜电池板19表面积聚，另一方面能够降低太阳能薄膜电池板19的表面温度，提高发电效率。

(3)水系统的工作过程具体如下：

水箱6中的水在水泵4的作用下经供水管25输送到布水管24内，由布水管24上设置的多个喷嘴9将水喷淋出来落在多根波节管外壁上，并在多根波节管外壁上形成均匀的水膜，当二次空气流经多根波节管时，二次空气与波节管外的水膜接触发生热湿交换；同时流经波节管内的一次空气与水膜间接换热；经换热后，波节管外壁上的水在重力的作用下落入水箱6内，重复循环使用。

当水箱6中的水位低于设定水位时，利用补水管5向水箱6内补水。

本实用新型基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，采用波节管替代传统的换热管，增加了换热面积，提高了换热效率；采用一个压入式风机有效降低空调器的能耗和初投资；有效利用太阳能为机组内的耗电部件提供电能，有效降低了机组的能耗。

Claims (10)

1.基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体的顶壁上设置有太阳能发电组件，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口(1)、送风口(8)；

所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器(2)、风机(3)及基于波节管的间接蒸发冷却单元；

所述基于波节管的间接蒸发冷却单元上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口(22)，所述排风口(22)与均匀送风单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述进风口(1)内设置有进风风量控制阀(23)；

所述送风口(8)内设置有送风风量控制阀(10)。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述均匀送风单元，包括有与排风口(22)相连的二次风送风管(13)，所述二次风送风管(13)上均匀设置有多个面向太阳能发电组件送风的均匀送风口(18)。

4.根据权利要求1或3所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述排风口(22)内设置有二次风阀(12)。

5.根据权利要求1或3所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述太阳能发电组件，包括有架设于机组壳体顶壁上的太阳能薄膜电池板(19)，所述太阳能薄膜电池板(19)通过导线(17)依次与控制器(16)、蓄电池(15)及逆变器(14)连接；

所述逆变器(14)通过电源线分别与机组壳体内的风机(3)、基于波节管的间接蒸发冷却单元连接。

6.根据权利要求5所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述风机(3)采用的是压入式风机。

7.根据权利要求5所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述基于波节管的间接蒸发冷却单元，包括有基于波节管的换热器(7)，所述基于波节管的换热器(7)的上方依次设置有布水器及挡水板(11)，所述基于波节管的换热器(7)的下方设置有水箱(6)，所述水箱(6)通过供水管(25)与布水器连接；

所述基于波节管的换热器(7)与水箱(6)之间形成风道。

8.根据权利要求7所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述基于波节管的换热器(7)由多根水平设置的波节管组成；

所述波节管，包括有多个依次连接的椭球管(20)，所述椭球管(20)的横截面呈椭圆形，所述多个椭球管(20)之间均通过连接管(21)连接。

9.根据权利要求7所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述布水器由布水管(24)和多个均匀设置于布水管(24)上且面向下喷淋的喷嘴(9)组成，所述布水管(24)与供水管(25)连接；

所述供水管(25)上设置有水泵(4)。

10.根据权利要求7所述的基于太阳能发电的单风机压入式波节管蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述水箱(6)连接有补水管(5)。