CN207515127U - 结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统 - Google Patents

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严政
褚俊杰
黄凯新
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Abstract

本实用新型公开了一种结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统,包括在房屋两侧对称设置的蒸发冷却冷风塔和设置在屋顶的太阳能烟囱,两侧设置的蒸发冷却冷风塔的结构相同,蒸发冷却冷风塔上面设置有捕风单元,蒸发冷却冷风塔靠近房屋墙壁的底部预留有通入室内的送风口。本实用新型将清洁且可再生能源“太阳能”和“干空气能”有机地复合在一起,利用太阳能烟囱的烟囱效应来驱动整套系统,整套系统仅有水泵耗电,可将空调系统的电力消耗降到最低,从而缓解夏季电力短缺的问题。

Description

结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于空调设备技术领域,涉及一种结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔 的供冷系统。
背景技术
[0002] 随着我国经济的迅猛发展,人们对生活品质的要求日益增高,越来越多的新建或 者改造的建筑物已经或者正在加装空调系统,目的为人们创造一个舒适的热湿环境。但是 传统的空调系统在为室内人员创造舒适热湿环境的同时,也带来了高耗能、高运行费用等 一系列问题。
[0003] 传统的空调系统能耗占建筑总能耗的50%以上,较高的能耗为我国的电力供应带 来了不小的压力,尤其是在炎热的夏季,因空调的使用而造成的电力短缺问题更加明显,这 种现象在今后较长时间内还会持续甚至越来越严重。在满足室内人员热舒适性的前提下, 如何才能将空调系统能耗降到最低,从而减轻夏季空调系统对电力的消耗,这是作为暖通 专业研宄者亟待解决的问题。因此提出结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统,旨 在充分利用自然资源(太阳能、干空气能)为室内创造舒适的热湿环境,同时将空调系统的 电力消耗降到最低,从而缓解夏季电力短缺的问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统,解 决了现有技术中存在的因夏季空调系统电力消耗大而造成电力短缺的问题。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是,结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系 统,包括在房屋两侧对称设置的蒸发冷却冷风塔和设置在屋顶的太阳能烟囱,两侧设置的 蒸发冷却冷风塔的结构相同,蒸发冷却冷风塔上面设置有捕风单元,蒸发冷却冷风塔靠近 房屋墙壁的底部预留有通入室内的送风口;
[0006] 太阳能烟囱包括一段与地面垂直的太阳能烟囱a,太阳能烟囱a靠近屋内的一端分 别连接有两段均与水平方向成40°夹角的太阳能烟囱b,太阳能烟囱a与两段太阳能烟囱b呈 倒Y型设置;
[0007] 蒸发冷却冷风塔内置有高压微雾单元,高压微雾单元包括设置在蒸发冷却冷风塔 顶部的雾化喷嘴,蒸发冷却冷风塔底部设置有循环水箱,雾化喷嘴通过供水管与循环水箱 连接。
[0008] 本实用新型的特征还在于,
[0009] 蒸发冷却冷风塔外表面包覆有保温层。
[0010] 捕风单元为捕风器。
[0011] 供水管上设置有高压柱塞泵。
[0012] 循环水箱上还分别连接有给水管和排水管,给水管和排水管上分别设置有阀门。
[0013] 该供冷系统还包括设置在屋顶上与屋内连通的排风道,排风道连接太阳能烟囱。
[0014] 本实用新型的有益效果是: ^
[0015] (1)将蒸发冷却冷风塔与建筑有机地结合在一起,利用蒸发冷却冷风塔中的高压 微雾单元将室外高温的空气冷却后,利用冷却后空气密度增大从而下沉的原理来为室内送 风,不再利用传统的风机进行送风,这样可以大大节省系统的运行能耗;
[0016] (2)将太阳能烟囱设置成一部分与地面垂直,一部分与水平面成40°夹角,以便于 太阳能烟囱充分接受太阳辐射,而且研究表明把太阳能烟囱设置成与水平面成4〇°夹角时, 其效率最高,两部分的太阳能烟囱可以达到互补的作用,充分为整套供冷系统提供驱动力;
[0017] (3)蒸发冷却冷风塔的高度与房屋高度相近,同时高压微雾单元的喷嘴设置的尚 度较高,以便于雾化后的空气在蒸发冷却冷风塔内充分与水雾进行热湿交换,以便达到雾 化后的水雾能够在蒸发冷却冷风塔内完全蒸发;
[0018] (4)在蒸发冷却冷风塔的外部设置保温材料,以便于在冷风塔蒸发冷却冷风塔被 其内部的高压微雾单元冷却后的空气不受蒸发冷却冷风塔外部高温空气的影响;
[0019] (5)在高压微雾单元中的循环水箱上分别设置有供水管与排污管,定期向循环水 箱中补充新鲜水,同时利用排污管定期进行排污,这样使得循环水箱的水避免了结垢的问 题,从而减小了因循环水结垢导致堵塞雾化喷嘴的问题出现;
[0020] ⑹将清洁且可再生能源“太阳能”和“干空气能”有机地复合在一起,利用太阳能 烟囱的烟囱效应来驱动整套系统,整套系统仅有高压柱塞栗耗电,可将空调系统的电力消 耗降到最低,从而缓解夏季电力短缺的问题。
附图说明
[0021] 图1是本实用新型供冷系统的结构示意图;
[0022]图2是本实用新型供冷系统中蒸发冷却冷风塔的截面图。
[0023] 图中,1.循环水箱b,2.供水管b,3.供水管a,4 •循环水箱a,5.阀门a,6 •排水管a,7. 阀门d,8.给水管a,9.高压柱塞泵a,10.保温层a,11 •雾化喷嘴a,12.蒸发冷却风冷塔a,13. 捕风器a,14.太阳能烟囱,15.捕风器b,16.蒸发冷却风冷塔b,17.雾化喷嘴b,18.保温层b, 19.高压柱塞泵b,20.给水管b,21 •阀门c,22 •排水管b,23.阀门b,24.排风道。
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]本实用新型结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统,如图1所示,包括在房 屋两侧对称设置的蒸发冷却冷风塔和设置在屋顶的太阳能烟囱14,两侧设置的蒸发冷却冷 风塔的结构相同,蒸发冷却冷风塔上面设置有捕风单元,蒸发冷却冷风塔靠近房屋墙壁的 底部预留有通入室内的送风口;捕风单元用于捕捉室外的新鲜空气,为蒸发冷却冷风塔提 供需要冷却的新鲜空气;
[0026]太阳能烟囱包括一段与地面垂直的太阳能烟囱a,太阳能烟囱a靠近屋内的一端分 另IJ连接有两段均与水平方向成40°夹角的太阳能烟囱b,太阳能烟囱a与两段太阳能烟肉b呈 倒Y型设置。与水平方向成40°夹角的太阳能烟囱b能使其尽最大可能接受太阳光照射,从而 获取更多的太阳辐射,便于获得更多的热量用来加热空气。
[0027]蒸发冷却冷风塔内置有高压微雾单元,高压微雾单元包括设置在蒸发冷却冷风塔 顶部的雾化喷嘴,蒸发冷却冷风塔底部设置有循环水箱,雾化喷嘴通过供水管与循环水箱 连接。
[0028] 如图2所示,蒸发冷却冷风塔外表面包覆有保温层。
[0029] 捕风单元为捕风器。
[0030] 供水管上设置有局压柱塞栗。
[0031] 循环水箱上还连接有给水管,给水管上设置有阀门,循环水箱上还连接有排水管, 排水管上设置有阀门。
[0032] 该供冷系统还包括设置在屋顶上与屋内连通的排风道24,排风道24连接太阳能烟 囱14。高压微雾单元单元冷却后的空气密度增大,在重力的作用下向下流动,最终分别从预 留的送风口送入室内用于吸收室内的余热余湿,吸收室内余热余湿后的排风在太阳能烟_ 的驱动下沿着排风道向上运动,从而达到排除屋顶热量的作用。
[0033] 如图1所示,左右两侧设置的蒸发冷却冷风塔分别为蒸发冷却冷风塔M2与蒸发冷 却冷风塔bl6,均紧靠在房屋两侧的墙壁设置,便于蒸发冷却冷风塔的安装,捕风单元包括 分别设置在蒸发冷却冷风塔a12与蒸发冷却冷风塔b16上面的捕风器a13和捕风器b15,蒸发 冷却冷风塔al2内设置的高压微雾单元包括设置在蒸发冷却冷风塔&12底部的循环水箱&4, 循环水箱a4依次连接有供水管a3、高压柱塞泵a9、雾化喷嘴al 1,蒸发冷却冷风塔bl6内设置 的高压微雾单元包括设置在蒸发冷却冷风塔1316底部的循环水箱b1,循环水箱131依次连接 供水管b2、高压柱塞泵bl9、雾化喷嘴bl7,其中,雾化喷嘴all和雾化喷嘴bl7分别设置在蒸 发冷却冷风塔al2与蒸发冷却冷风塔bl6的内部靠近房屋吊顶处的位置,经过雾化喷嘴雾化 后的水雾与被捕捉的室外空气进行热湿交换,同时雾化喷嘴设置的闻度较尚,遗使得务化 后的水雾能完全蒸发;被捕风单元捕捉后的空气进入蒸发冷却风冷塔a12和蒸发冷却风冷 塔bl6中,与由雾化喷嘴all和雾化喷嘴bl7产生的水雾进行热湿交换。
[0034] 蒸发冷却冷风塔外表面包覆有保温层,蒸发冷却冷风塔al2外表面包覆有保温层 al〇、蒸发冷却冷风塔bl6外表面包覆有保温层bl8,用于防止被蒸发冷却冷风塔和蒸发 冷却冷风塔bl6冷却后的空气受到蒸发冷却冷风塔al2和蒸发冷却冷风塔bl6外围高温空气 的影响;在蒸发冷却冷风塔al2与蒸发冷却冷风塔bl6靠近墙壁的底部预留送风口,通过送 风口使蒸发冷却冷风塔与屋内接通,经过冷却后的空气在密度差的作用下在蒸发冷却冷风 塔al2与蒸发冷却冷风塔bl6中向下运动,最终由预先预留的送风口送入到室内。 、
[0035] 循环水箱bl上还连接有给水管b20,给水管b20上设置有阀门c21,循环水箱a4上^ 连接有给水管a8,给水管a8上设置有阀门d7。给水管a8、给水官b2〇均与市政供水相连接,走 期打开阀门d7和阀门c21为向循环水箱a4和循环水箱bl补充新鲜水,从而达到稀释循环水 箱中的污染物,以至于减小结垢的风险,从而也降低了雾化喷嘴堵塞的可能性,从而降低循 环水箱中循环水的电导率,便于提高雾化喷嘴的使用寿命。 、、
[0036] 循环水箱a4上还连接有排水管a6,排水管a6上设置有阀门沾,循环水箱bl上=连 接有排水管b22,排水管b22上设置有排水管b23。排水管b22和排水管a6与下水道相连,$期 打开排水管b23和阀门a5对循环水进行定期排污,以便于使得循环水的电导率维持在较低 水平,从而降低雾化喷嘴因水垢堵塞的风险。
[0037] 本实用新型供冷系统的工作过程如下:
[0038] (1)捕风单元工作流程
[0039] 室外温度较高的空气由设置在蒸发冷却冷风塔al2和蒸友冷却疔巩玲工=口、J 捕风器al3和捕风器bl5捕捉后,沿着蒸发冷却冷风塔al2和蒸发冷却冷风塔b16向下运动, 为高压微雾单元捕捉所需要冷却的空气。
[0040] ⑵高压微雾单元工作流程 _ >
[0041] 循环水箱a4和循环水箱bl中的循环水分别被高压柱塞栗a9和高压柱塞栗bl9加 压,然后经供水管a3和供水管b2由雾化喷嘴all和雾化喷嘴bl7雾化成水雾,被捕风单元捕 捉的室外温度较高的空气与雾化后的水雾接触发生等焓加湿冷却过程,由于蒸发冷却冷风 塔al2和蒸发冷却冷风塔bl6设置的足够尚,因此被雾化后的水雾完全蒸发用于冷却捕风单 元捕捉的室外空气,最终从两侧预留的送风口送入室内。
[0042] ⑶驱动单元工作流程
[0043]太阳能烟囱14在太阳辐射的作用下温加热烟囱内部的空气,使其温度升高,此时 在烟囱内部空气的压力就会小于室内空气的压力。吸收室内余热余湿后的空气在热压差的 驱动下沿着房间顶部设置的风道向上运动,最终排出室外。
[0044] ⑷供水单元工作流程
[0045]定期分别打开阀门取和阀门C21通过给水管a8和给水管b20将市政供水送入到循 环水箱a4和循环水箱bl内,从而达到稀释循环水箱中的污染物,以至于减小结垢的风险,从 而也降低了雾化喷嘴堵塞的可能性。
[0046] ⑸排污单元工作流程
[0047]定期分别打开阀门a5和排水管b23对通过排水管a6和排水管b22和将循环水箱a4 和循环水箱bl中电导率较高的循环水排掉,从而大达到定期排污的目的。

Claims (6)

  1. i .结合太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔的供冷系统,其特征在于,包括在房屋两侧对称 设置的蒸发冷却冷风塔和设置在屋顶的太阳能烟肉(14),两侧设置的蒸发冷却冷风纟合的结 构相同,所述蒸发冷却冷风塔上面设置有捕风单元,所述蒸发冷却冷风塔靠近房屋墙壁的 底部预留有通入室内的送风口; 所述太阳能烟囱(14)包括一段与地面垂直的太阳能烟肉a,太阳能烟囡a靠近屋内的一 端分别连接有两段均与水平方向成40°夹角的太阳能烟囱b,太阳能烟囱3与两段太阳能烟 囱b呈倒Y型设置; 所述蒸发冷却冷风塔内置有高压微雾单元,所述高压微雾单元包括设置在蒸发冷却冷 风塔顶部的雾化喷嘴,所述蒸发冷却冷风塔底部设置有循环水箱,所述雾化喷嘴通过供水 管与循环水箱连接。
  2. 2. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述蒸发冷却冷风塔外表面包覆有保 温层。
  3. 3. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述捕风单元为捕风器。
  4. 4. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述供水管上设置有高压柱塞泵。
  5. 5. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述循环水箱上还分别连接有给水管 和排水管,所述给水管和排水管上分别设置有阀门。
  6. 6. 根据权利要求1-5任一所述的供冷系统,其特征在于,该供冷系统还包括设置在屋顶 上与屋内连通的排风道(24),所述排风道(24)连接所述太阳能烟囱(14)。
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CN107975897A (zh) * 2017-11-21 2018-05-01 西安工程大学 一种太阳能烟囱与蒸发冷却冷风塔复合的供冷系统

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