CN207778668U - 基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却的供冷系统 - Google Patents

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严政
褚俊杰
黄凯新
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Abstract

本实用新型公开的基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却的供冷系统,包括位于地面的进风口,进风口按照空气流动方向依次连接地下风道、位于房屋底部的高压微雾单元和房顶的出风单元;其中进风口、地下风道和高压微雾单元均对称设置于房间两侧且结构相同。本实用新型供冷系统将清洁且可再生能源“太阳能”和“干空气能”以及地道风有机地复合在一起,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泵消耗电力,因此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,有很好的实用价值。

Description

基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却的供冷系统
技术领域
[0001]本实用新型属于空调设备技术领域,具体涉及一种基于太阳能烟囱驱动的复合地 道风与蒸发冷却的供冷系统。
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的热湿环境的同时,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 种现象在今后的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 通专业研究者亟待解决的问题。因此提出一种基于太阳能烟囱驱动的地道风与蒸发冷却相 复合的供冷系统,旨在充分利用自然资源(太阳能、干空气能、地道风)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基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却的 供冷系统,解决了现有空调系统高耗能、运行费用高的问题。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是,基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却 的供冷系统,包括位于地面的进风口,进风口按照空气流动方向依次连接地下风道、位于房 屋底部的高压微雾单元和房顶的出风单元;
[0006] 其中进风口、地下风道和高压微雾单元均对称设置于房间两侧且结构相同。
[0007] 本实用新型的特征还在于,
[0008] 高压微雾单元包括布水单元和其底部的循环水箱,布水单元靠近墙体侧还设置有 挡水板,布水单元和循环水箱通过供水管连接。
[0009] 供水管上设置有高压柱塞栗。
[0010] 布水单元包括与供水管连接的布水管,布水管上均匀分布有若干朝向循环水箱的 雾化喷嘴。
[0011] 布水管与水平的夹角为30°-45°。
[0012] 出风单元包括相连接的太阳能烟囱和变径管。
[0013] 变径管沿太阳能烟囱的中轴线对称分布。
[0014] 本实用新型供冷系统的有益效果是:
[0015] 1)本实用新型供冷系统利用太阳能烟囱产生向上的热压提供驱动力,从而避免了 使用传统的空调系统因由风机提供供冷系统的驱动力而产生的巨大能耗的问题;
[0016] 2)本实用新型供冷系统使用变径管能够与太阳能烟囱形成互补的驱动力,当空气 经过变径处时,其流速增加,从而诱导经过太阳能烟囱加热的空气向上运动,增强了驱动 力;
[0017] 3)本实用新型供冷系统将地道风与高压微雾单元相结合相当于两级蒸发冷却空 气处理机组,由地道风充当传统蒸发冷却空调机组的间接段,由高压微雾单元充当传统蒸 发冷却空气处理机组的直接段,在保证送风温度的同时相较于传统蒸发冷却空气处理机组 的间接段既省去了耗能的风机,同时又省去了复杂的布水系统;
[0018] 4)本实用新型供冷系统的高压微雾单元布水系统采用二维布水方式,这样能够在 高压微雾单元所在的风道断面上布满水雾,从而使得经过地道风单元预冷后的空气充分与 水雾接触,从而提高热湿交换效率;
[0019] 5)本实用新型供冷系统将风道设置在吊顶的夹层内能够充分利用排风中的冷量 带走因室内照明设备所产生的冷负荷,从而提高系统的能源利用率。
附图说明
[0020]图1是本实用新型供冷系统的结构示意图;
[0021]图2是本实用新型供冷系统中高压微雾单元的结构示意图。
[0022]图中,1 •地下风道,2.循环水箱,3.高压柱塞泵,4.供水管,5.挡水板,6.照明设备, 7•太阳能烟囱,S•变径管,9.布水管,l(h进风口,11.雾化喷嘴。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]本实用新型基于太阳能烟囱驱动的复合地道风与蒸发冷却的供冷系统,如图1所 示,包括位于地面的进风口 10,进风口 10按照空气流动方向依次连接地下风道1、地下风道1 对新风进行一次预冷,位于房屋底部的高压微雾单元进行再次热量交换和房顶的出风单元 排出室内空气;
[0025]其中进风口 10、地下风道1和高压微雾单元均对称设置于房间两侧且结构相同。 [0026]如图2所示,每个高压微雾单元均包括布水单元和其底部的循环水箱2,布水单元 靠近墙体侧还设置有挡水板5,布水单元和循环水箱2通过供水管4连接,供水管4上设置有 高压柱塞栗3。布水单元包括与供水管4连接的布水管9,布水管9上均匀分布有若干朝向循 环水箱2的雾化喷嘴11。高压柱塞泵3提供能量,将循环水箱2内的循环水经供水管4和布水 管9送至雾化喷嘴11,经预冷后的新风与雾化喷嘴11的喷淋水进行热量交换,随后循环水一 部分回落至循环水箱2内,一部分通过挡水板5回落在循环水箱2内。
[0027]布水管9与水平的夹角为30°-4f5°,这个角度增大了新风的换热接触面积,提高了 换热效率。
[0028]出风单元包括相连接的太阳能烟囱7和变径管8,太阳能烟囱7和变径管8的中轴线 相互垂直,且变径管8沿太阳能烟_7中轴线对称分布。变径管8利用排风经过变径管8时其 流速增大的特点诱导太阳能烟囱7中的排风向上运动,辅助太阳能烟囱7进行排风。
[0029] 本实用新型供冷系统的工作过程:
[0030]室外温度较高的空气分别从两侧的进风口 10进入地下风道1后被温度较低的地下 风道1冷却,此过程空气发生等湿冷却过程,其温度降低,含湿量不变;高压微雾单元内,循 环水箱2中的循环水被高压柱塞栗3加压后经供水管4和布水管9之后由雾化喷嘴11在风道 内使其雾化成水雾,经过地道风单元充分遇冷后的空气与雾化后的水雾接触发生等焓加湿 冷却过程,空气温度降低后经过挡水板1进入室内为其送风;太阳能烟囱7在太阳辐射的作 用下温度升高使得烟囱内部的空气温度也升高,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两侧的风道向上运 动,经过设置在吊顶时带走房间因照明设备6所产生的热量,从而减小了室内的冷负荷,当 排风经过设置在太阳能烟囱7顶端的变径管8的变径处时,其流速迅速增大,此时可以进一 步诱导排风从太阳能烟囱8排出。
[0031]本实用新型供冷系统将清洁且可再生能源“太阳能”和“干空气能”以及地道风有 机地复合在一起,利用太阳能烟囱7的烟囱效应来驱动整套系统,整套系统仅有高压柱塞泵 3消耗电力,因此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,有很 好的实用价值。

Claims (7)

1. 基于太阳能烟囡驱动的复合地道风与蒸发冷却的供冷系统,其特征在于,包括位于 地面的进风口(10),进风口(10)按照空气流动方向依次连接地下风道(1)、位于房屋底部的 高压微雾单元和房顶的出风单元; 其中进风口(1〇)、地下风道⑴和高压微雾单元均对称设置于房间两侧且结构相同。
2. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述高压微雾单兀包括布水单兀和其 底部的循环水箱(2),布水单元靠近墙体侧还设置有挡水板(5),所述布水单元和循环水箱 (2)通过供水管⑷连接。
3. 根据权利要求2所述的供冷系统,其特征在于,所述供水管(4)上设置有高压柱塞栗 ⑶。
4. 根据权利要求2所述的供冷系统,其特征在于,所述布水单元包括与供水管(4)连接 的布水管(9),布水管⑼上均匀分布有若干朝向循环水箱⑵的雾化喷嘴(11)。
5. 根据权利要求4所述的供冷系统,其特征在于,所述布水管(9)与水平的夹角为30°-45。。
6. 根据权利要求1所述的供冷系统,其特征在于,所述出风单元包括相连接的太阳能烟 囱⑺和变径管(8)。
7.根据权利要求6所述的供冷系统,其特征在于,所述变径管(8)沿太阳能烟囱(7)的中 轴线对称分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108054A (zh) * 2019-05-05 2019-08-09 赵爱连 一种地空温差利用系统及方法
CN112128912A (zh) * 2020-09-24 2020-12-25 沈超 一种节能式建筑房屋

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