CN205402926U - 高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统 - Google Patents

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武以闯
李依轩
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Abstract

本实用新型公开的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,包括有连接在一起的高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组,还包括有设置于高大建筑物上的送-排风系统;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组均与送-排风系统连接;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组顶部均设置有遮挡板。本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,解决了现有高大空间建筑供冷系统运行时冷负荷大、耗电量多及室内空气品质差的问题。

Description

高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统
技术领域
[0001]本实用新型属于空调系统技术领域,具体涉及一种高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统。
背景技术
[0002]我国高大建筑物内使用的空调供冷系统主要分为:集中式供冷、分散式供冷以及局部供冷三种形式。不论是集中式供冷,还是分散式供冷,对于整个空调区而言,其最终供冷的目的是对整个高大建筑物内部的空间进行热湿处理。在高大建筑物中,若将其自上而下划分成上层区域和下层区域,那么人们的活动区域仅为高大建筑物内的下层区域(空调区),而上层区域(非空调区)基本上不需要提供太多的冷量,集中式供冷和分散式供冷的空调系统方式在给高大建筑物内下层区域(空调区)供冷的同时,也对高大建筑物内的上层区域(非空调区)进行供冷,这样的供冷方式,需要空调系统提供很大的冷负荷,这就造成了能量浪费。另外,现有的机械制冷空调在运行中,不能提供新风,造成室内空气品质较差,影响人们的舒适性。
[0003]基于以上弊端,对现有的高大空间建筑物空调供冷系统进行了改进,采用分层供冷的设计理念,将高大建筑物内的下层区域(空调区)采用组合式蒸发冷却空调机组对其进行双侧送风,同侧下回风;由于高大建筑物内的上层区域(非空调区)有热源,采用屋顶排风,高侧墙上采用直接蒸发冷却空调机组送风的方式,通过利用合理的气流组织形式,达到分层降温的效果和节能的目的,同时也提高了室内空气品质。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,解决了现有高大空间建筑供冷系统运行时冷负荷大、耗电量多及室内空气品质差的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是,高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,包括有连接在一起的高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组,还包括有设置于高大建筑物上的送-排风系统;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组均与送-排风系统连接;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组顶部均设置有遮挡板。
[0006]本实用新型的特点还在于:
[0007]送-排风系统由设置于高大建筑物两侧墙上的送-排风联合单元及设置于高大建筑物顶壁上的屋顶排风口组成;送-排风联合单元,包括有位于建筑物侧墙高处且呈相对设置的上层空调送风口 a和上层空调送风口 b,位于建筑物侧墙中部且呈相对设置的下层空调送风口 a和下层空调送风口 b及位于建筑物侧墙下部且呈相对设置的排风口 a及排风口 b;高大建筑物上层区域用空调机组与上层空调送风口 a连接,高大建筑物下层区域用空调机组与下层空调送风口 a连接。
[0008]高大建筑物上层区域用空调机组采用直接蒸发冷却空调机组。
[0009]直接蒸发冷却空调机组,包括有机组壳体,机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 b、送风口 b,送风口 b通过上层空调送风管与上层空调送风口 a连接,上层空调送风管通过二次空气排风管与高大建筑物下层区域用空调机组连接;机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器b、填料式蒸发冷却单元及风机b。
[0010]填料式蒸发冷却单元,包括有植物纤维填料b,植物纤维填料b的上方设置有布水器c,植物纤维填料b的下方设置有循环水箱c,循环水箱c通过供水管与布水器c连接;供水管上设置有循环水栗C。
[0011]高大建筑物下层区域用空调机组采用组合式蒸发冷却空调机组。
[0012]组合式蒸发冷却空调机组,包括有空调壳体,空调壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 a、送风口 a,送风口 a通过下层空调送风管与下层空调送风口 a连接;空调壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器a、立式板管间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器及风机a,立式板管间接蒸发冷却器上方对应的空调壳体顶壁上设置有二次空气排风口,二次空气排风口与二次空气排风管连接;二次空气排风口内设置有二次排风机。
[0013]立式板管间接蒸发冷却器,包括有立式板管换热器,立式板管换热器的上方设置有布水器a,立式板管换热器的下方设置有循环水箱b,循环水箱b通过第一蓄水管与布水器a连接,第一蓄水管上设置有循环水栗b;立式板管换热器与循环水箱b之间形成二次空气流道,二次空气流道对应的空调壳体侧壁上设置有二次空气进风口。
[0014]立式板管换热器由多个竖直设置的换热板管组成,且多个换热管板管呈多行多列排列。
[0015]直接蒸发冷却器,包括有植物纤维填料a,植物纤维填料a的上方设置有布水器b,植物纤维填料a的下方设置有循环水箱a,循环水箱a通过第二蓄水管与布水器b连接;第二蓄水管上设置有循环水栗a。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017] (I)本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统中设置有高大建筑物下层区域用空调机组,高大建筑物下层区域用空调机组采用组合式蒸发冷却空调机组,在组合式蒸发冷却空调机组内使用了立式板管间接蒸发冷却器,减少了水平方向尺寸,节省机组的占地面积,由于循环水走管内,可以起到冲刷的作用,有效防止管内堵塞并延长了机组的使用寿命;同时立式板管换热器的使用能有效提高制冷效率。
[0018] (2)本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统在使用时,若高大建筑物下层区域(空调区)送冷风时,其上层区域(空调区)的空气温度和内表面温度均高于下层区域,由于送风射流卷吸作用,使上层区域部分热量转移到下层区域直接成为空调负荷;而上层区域辐射到下层区域的热量,被下层区域各个面接收后,增大了下层区域的热负荷,由此可见,在高大建筑物内采用分层空调与全空气空调相比,可显著地节省冷负荷。
[0019] (3)在本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统中,高大建筑物上层区域用空调机组采用直接蒸发冷却空调机组,并采用高侧墙上送风及屋顶排风的方式,能有效将建筑物内污浊空气和热空气有效的排出,同时增加了建筑物内空气的湿度,保证了建筑物内的热湿环境。
[0020] (4)在本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统中,将高大建筑物下层区域用空调机组(即组合式蒸发冷却空调机组)的二次排风口通过二次空气排风管与高大建筑物上层区域用空调机组(即直接蒸发冷却空调机组)相连,不仅增大了高大建筑物上层区域用空调机组的送风量,而且回收再利用了二次排风;在过渡季节关闭高大建筑物上层区域用空调机组,仅使用二次空气排风作为高大建筑物上层区域用空调机组的送风;在高温炎热的夏季,开启高大建筑物上层区域用空调机组,使高大建筑物上层区域用空调机组的送风与高大建筑物下层区域用空调机组的二次排风共同通入高大建筑物内的上层区域,而经高大建筑物下层区域用空调机组处理的冷空气直接送入高大建筑物内的下层区域,采用分层供冷,不仅节约了供冷能耗,而且提高了制冷效果。
附图说明
[0021]图I是本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统的结构示意图;
[0022]图2是图I中立式板管换热器A-A的剖面图。
[0023]图中,I.下层空调送风口 a,2.风机a,3.植物纤维填料a,4.循环水箱a,5.循环水栗a,6.立式板管换热器,7 .循环水箱b,8 . 二次空气进风口,9.循环水栗b ,10.空气过滤器a,
11.进风口 a,12.布水器a,13. 二次排风机,14. 二次空气排风管,15.布水器b,16.进风口 b,17 .空气过滤器b,18.循环水栗c,19.布水器c,20.植物纤维填料b ,21.循环水箱c,22.风机b,23.送风口b,24.上层空调送风口a,25.屋顶排风口,26.上层空调送风口b,27.下层空调送风口b,28.排风口b,29.排风口a,30送风口a,31.上层空调送风管,32.下层空调送风管,33.换热板管。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其结构如图I所示,包括有连接在一起的高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组,还包括有设置于高大建筑物上的送-排风系统;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组均与送-排风系统连接;高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组顶部均设置有遮挡板,防止高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组长期受到阳光暴晒和雨水侵蚀。
[0026]送-排风系统,如图I所示,由设置于高大建筑物两侧墙上的送-排风联合单元及设置于高大建筑物顶壁上的屋顶排风口 25组成;送-排风联合单元,包括有位于建筑物侧墙高处且呈相对设置的上层空调送风口 a24和上层空调送风口 b26,位于建筑物侧墙中部且呈相对设置的下层空调送风口 al和下层空调送风口 b27及位于建筑物侧墙下部且呈相对设置的排风口 a29及排风口 b28;高大建筑物上层区域用空调机组与上层空调送风口a24连接,高大建筑物下层区域用空调机组与下层空调送风口 al连接。
[0027]高大建筑物上层区域用空调机组采用直接蒸发冷却空调机组。
[0028]直接蒸发冷却空调机组,其结构如图I所示,包括有机组壳体,机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 bl6、送风口 b23,送风口 b23通过上层空调送风管31与上层空调送风口 a24连接,上层空调送风管31通过二次空气排风管14与高大建筑物下层区域用空调机组连接;机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器bl7、填料式蒸发冷却单元及风机b22。
[0029]填料式蒸发冷却单元,包括有植物纤维填料b20,植物纤维填料b20的上方设置有布水器cl9,植物纤维填料b20的下方设置有循环水箱c21,循环水箱c21通过供水管与布水器cl9连接;供水管上设置有循环水栗cl8。
[0030]高大建筑物下层区域用空调机组采用组合式蒸发冷却空调机组。
[0031]组合式蒸发冷却空调机组,包括有空调壳体,空调壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 all、送风口 a30,送风口 a30通过下层空调送风管32与下层空调送风口 al连接;空调壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器alO、立式板管间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器及风机a2,立式板管间接蒸发冷却器上方对应的空调壳体顶壁上设置有二次空气排风口,二次空气排风口与二次空气排风管14连接,二次空气排风口内设置有二次排风机13。
[0032]立式板管间接蒸发冷却器,包括有立式板管换热器6,立式板管换热器6的上方设置有布水器al2,立式板管换热器6的下方设置有循环水箱b7,循环水箱b7通过第一蓄水管与布水器al2连接,第一蓄水管上设置有循环水栗b9;立式板管换热器6与循环水箱b7之间形成二次空气流道,二次空气流道对应的空调壳体侧壁上设置有二次空气进风口 8。
[0033]立式板管换热器6,如图2所示,由多个竖直设置的换热板管33组成,且多个换热板管33呈多行多列排列。
[0034]直接蒸发冷却器,包括有植物纤维填料a3,植物纤维填料a3的上方设置有布水器bl5,植物纤维填料a3的下方设置有循环水箱a4,循环水箱a4通过第二蓄水管与布水器bl5连接,第二蓄水管上设置有循环水栗a5。
[0035]本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其工作过程具体如下:
[0036] (I)高大建筑物上层区域用空调机组(即直接蒸发冷却空调机组),其具体工作过程如下:
[0037] I)风系统工作过程具体为:
[0038] 室外空气通过进风口 bl6进入高大建筑物上层区域用空调机组(即直接蒸发冷却空调机组)内,先经空气过滤器bl7过滤净化后进入填料式蒸发冷却单元,在植物纤维填料b20处与经布水器cl9喷淋下来的喷淋水发生热湿交换,之后在风机b22的作用下经送风口b23送出,经上层空调送风管31输送后,由高大建筑物侧墙高处的上层空调送风口a24送入高大建筑物内,用于为高大建筑物内的上层区域降温。
[0039] 2)水系统工作过程具体为:
[0040]循环水箱c21中的循环水在循环水栗cl8的作用下经供水管送到布水器cl9中,由布水器cl9进行喷淋,喷淋下来的循环水落在植物纤维填料b20中,用于与空气进行热湿交换,最后,植物纤维填料b20上多余的水在重力的作用下流回到循环水箱c21中,循环往复。
[0041] (2)高大建筑物下层区域用空调机组(即组合式蒸发冷却空调机组),具体工作过程如下:
[0042] I)风系统工作过程具体为:
[0043] a.—次空气通过进风口 all进入高大建筑物下层区域用空调机组(即组合式蒸发冷却空调机组)内,先经空气过滤器alO过滤净化后流入立式板管间接蒸发冷却器内的立式板管换热器6处,并在多根换热板管33外流动,与经布水器al2喷淋下的水进行热湿交换,完成对空气的冷却,被冷却的空气继续流过植物纤维填料a3,在植物纤维填料a3处与经布水器bl5喷淋下的水进行热湿交换,最后被冷却的空气在风机a2的作用下经下层空调送风口al送入高大建筑物内,用于为高大建筑物内的下层区域进行降温。
[0044] b. 二次空气经二次空气进风口 8进入立式板管间接蒸发冷却器内并流到立式板管换热器6处,二次空气在多根换热板管33内流动,与经布水器al2喷淋在多根换热板管33上的循环水接触并进行热湿交换,二次空气经过充分的热湿交换,降温加湿后,在二次排风机13的作用下经二次空气排风管14送入到上层空调送风管31中,经上层空调送风口a24送入高大建筑物内的上层区域(非空调区)。
[0045] 2)水系统的工作过程具体为:
[0046]立式板管间接蒸发冷却器内:
[0047] 循环水箱b7内的循环水在循环水栗b9的作用下送到布水器al2中,由布水器al2进行喷淋,喷淋下来的循环水落在多根换热板管33内,用于与二次空气进行热湿交换,之后多余的水在重力作用下落回到循环水箱b7中,循环往复。
[0048]直接蒸发冷却器:
[0049]循环水箱a4中的循环水通过第二蓄水管送到布水器bl5中进行喷淋,喷淋下来的循环水落在植物纤维填料a3上,与流经此处的空气进行热湿交换,之后多余的水在重力作用下落回到循环水箱a4中,循环往复。
[0050]本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统采用分层供冷的设计理念,即将高大建筑物的供冷方式分成上层区域供冷、下层区域供冷的模式。在高大建筑物内下层区域(空调区)采用组合式蒸发冷却空调机组对其进行单(双)侧送风,同侧下回风;而高大建筑物内上层区域(非空调区)有热源,采用屋顶排风,高侧墙上采用直接蒸发冷却空调机组送风,利用合理的气流组织,达到分层降温的效果和节能的目的。其中高大建筑物内的下层区域用空调机组(组合式蒸发冷却空调机组)内采用了立式板管间接蒸发冷却器,能有效减小水平方向尺寸,节省占地面积,由于循环水走管内,其冲刷作用防止了管内堵塞,此外,立式板管换热器的使用能够提高一次空气和二次空气间的换热效率。将高大建筑物内的下层区域用空调机组(组合式蒸发冷却空调机组)通过二次空气排风管14与高大建筑物内的上层区域用空调机组(直接蒸发冷却空调机组)的上层空调送风管31连接,就可以实现不同季节不同的工作模式:
[0051]在过渡季节时,高大建筑物内的上层区域用空调机组(直接蒸发冷却空调机组)停止运行,高大建筑物内的上层区域用空调机组的送风仅为组合式蒸发冷却空调机组中二次空气的排风;
[0052]在炎热夏季,高大建筑物内的上层区域用空调机组(直接蒸发冷却空调机组)工作,高大建筑物内的上层区域用空调机组(直接蒸发冷却空调机组)处理的新风和高大建筑物内的下层区域用空调机组(组合式蒸发冷却空调机组)的二次空气排风共同作为高大建筑物内上层区域的送风,而高大建筑物内下层区域的送风由高大建筑物内的下层区域用空调机组(组合式蒸发冷却空调机组)提供。
[0053]本实用新型高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,解决了现有高大空间建筑供冷系统运行时冷负荷大、耗电量多及室内空气品质差的问题。

Claims (10)

1.高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,包括有连接在一起的高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组,还包括有设置于高大建筑物上的送-排风系统;所述高大建筑物上层区域用空调机组和高大建筑物下层区域用空调机组均与送-排风系统连接。
2.根据权利要求I所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述送-排风系统由设置于高大建筑物两侧墙上的送-排风联合单元及设置于高大建筑物顶壁上的屋顶排风口(25)组成; 所述送-排风联合单元,包括有位于建筑物侧墙高处且呈相对设置的上层空调送风口 a(24)和上层空调送风口 b(26),位于建筑物侧墙中部且呈相对设置的下层空调送风口 a(l)和下层空调送风口 b(27)及位于建筑物侧墙下部且呈相对设置的排风口 a(29)及排风口 b(28); 所述高大建筑物上层区域用空调机组与上层空调送风口 a(24)连接,所述高大建筑物下层区域用空调机组与下层空调送风口 a(l)连接。
3.根据权利要求I或2所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述高大建筑物上层区域用空调机组采用直接蒸发冷却空调机组。
4.根据权利要求3所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述直接蒸发冷却空调机组,包括有机组壳体,所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 b(16)、送风口 b(23),所述送风口 b(23)通过上层空调送风管(31)与上层空调送风口 a(24)连接,所述上层空调送风管(31)通过二次空气排风管(14)与高大建筑物下层区域用空调机组连接; 所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器b(17)、填料式蒸发冷却单元及风机b( 22)。
5.根据权利要求4所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述填料式蒸发冷却单元,包括有植物纤维填料b(20),所述植物纤维填料b(20)的上方设置有布水器c(19),所述植物纤维填料b(20)的下方设置有循环水箱c(21),所述循环水箱c(21)通过供水管与布水器c(19)连接; 所述供水管上设置有循环水栗c (18)。
6.根据权利要求4所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述高大建筑物下层区域用空调机组采用组合式蒸发冷却空调机组。
7.根据权利要求6所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述组合式蒸发冷却空调机组,包括有空调壳体,所述空调壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口 a(ll)、送风口 a(30),所述送风口 a(30)通过下层空调送风管(32)与下层空调送风口a(l)连接; 所述空调壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器a (10)、立式板管间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器及风机a(2),所述立式板管间接蒸发冷却器上方对应的空调壳体顶壁上设置有二次空气排风口,所述二次空气排风口与二次空气排风管(14)连接; 所述二次空气排风口内设置有二次排风机(13)。
8.根据权利要求7所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述立式板管间接蒸发冷却器,包括有立式板管换热器(6),所述立式板管换热器(6)的上方设置有布水器a(12),所述立式板管换热器(6)的下方设置有循环水箱b(7),所述循环水箱b(7)通过第一蓄水管与布水器a(12)连接,所述第一蓄水管上设置有循环水栗b(9); 所述立式板管换热器(6)与循环水箱b(7)之间形成二次空气流道,所述二次空气流道对应的空调壳体侧壁上设置有二次空气进风口(8)。
9.根据权利要求8所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述立式板管换热器(6)由多个竖直设置的换热板管(33)组成,且所述多个换热板管(33)呈多行多列排列。
10.根据权利要求7所述的高大建筑物内降温用蒸发冷却分层空调系统,其特征在于,所述直接蒸发冷却器,包括有植物纤维填料a (3 ),植物纤维填料a (3)的上方设置有布水器b(15),植物纤维填料a(3)的下方设置有循环水箱a(4),所述循环水箱a(4)通过第二蓄水管与布水器b( 15)连接; 所述第二蓄水管上设置有循环水栗a(5)。
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