CN208139481U - 一种高温差区域空气降温终端及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温差区域空气降温终端及系统，属于新能源环保领域。该终端包括外壳，外壳的侧壁上设有进风口、出风口、供能接口、补水接口、冷源进口和冷源出口，外壳的内顶面设有雾化喷头，外壳的底部设有蓄水池，外壳内设有水泵、换热机构和控制器，进风口和出风口处均安装有风机，水泵与蓄水池相连通，水泵与雾化喷头相连通，冷源进口和冷源出口均与换热机构相连通，蓄水池内设有液位传感器，补水接口与蓄水池相连通，补水管道上设有补水阀；多个空气降温终端组合形成降温系统。在本实用新型的终端中，抽进来热空气经过喷淋降温和换热降温，降温效果明显，该系统可采用风能或太阳能发电供能，依靠地热对空气降温，环保效果明显。

Description

一种高温差区域空气降温终端及系统

技术领域

本实用新型涉及到新能源及环保领域，特别涉及到一种高温差区域空气降温终端，以及由降温终端组成的降温系统。

背景技术

我们国家由于幅员辽阔，气候差别很大，在地理上既包括了高温地区，也包括有高寒区域，既有海洋性气候也有大陆性气候。这样的多样性使得气候差别巨大，居住在相应区域的人们必须要适应各自的气候条件，才能够安居乐业。随着生活水平的提高，人们对气候条件和环境条件都有了较高的需求，加上科技的进步也为气候的微小调整给地球降温和改变提供了可能。

在一些昼夜温差比较的区域，特别是温差达到20摄氏度以上的区域，有条件进行白天或中午的高温进行部分调整。可以调整的原因在于，空气温度随着太阳的升起与直射升温较快，但是位于地表以下一定深度的地方往往还保持着一个基本的温度，比如在上海地区地下150米处温度20摄氏度左右。这个温度基本不随太阳升起与落下而有大的改变，也就为我们的温度调节提供了一个天然可持续绿色能量源。

对于昼夜温差的区域的具体案例来说，可以是该区域的一个较大的广场或空旷地带，也可以是一个大的施工工地，更甚至是机关、学校、医院的公众场合，这些地方有环境气候改善的基本要求。现有技术中很少有专门的降温设备，最多的是室内空气调节，这些室内空气条件的结果是公共区域的温度更高，热岛效应更为明显。喷雾或者风扇是另一种改善的方式，但是基本上属于小范围应用，一旦区域较大效果就不理想，并且耗能，我们只是将地球储存的能量提取出来就可以啦。

发明内容

针对现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种空气降温终端及系统，该终端及系统充分利用水、电和地热资源，整合成为一套自动运行的空气降温设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高温差区域空气降温终端，这里的高温差区域是指四季温差大于20摄氏度的区域，包括外壳，所述外壳的侧壁上设有进风口、出风口、供能接口、补水接口、冷源进口和冷源出口，所述外壳的内顶面设有雾化喷头，所述外壳的底部设有蓄水池，所述外壳内设有增压水泵、换热机构和控制器，所述进风口和出风口处均安装有风机，所述增压水泵与蓄水池通过进水管道相连通，所述增压水泵与雾化喷头通过出水管道相连通，所述冷源进口与换热机构通过冷源进管相连通，所述冷源出口与换热机构通过冷源回管相连通，所述蓄水池内设有液位传感器，所述补水接口与蓄水池通过补水管道相连通，所述补水管道上设有补水阀，所述液位传感器用于采集蓄水池内的液位信号，并将该液位信号传递给控制器，所述控制器根据液位传感器传递的液位信号控制补水阀的开度。

优选的，该终端还包括冷源循环系统，所述冷源循环系统包括冷源循环进管、冷源循环回管和多个地下换热管，所述冷源循环进管、多个地下换热管和冷源循环回管依次连接，所述冷源循环进管上设有循环泵，所述多个地下换热管均设置在地下井内，所述冷源循环进管与冷源进口相连通，所述冷源循环回管与冷源出口相连通。

优选的，所述外壳内还设有沉淀池、过滤装置和补水泵，所述沉淀池、过滤装置和补水泵依次串联在补水管道上，所述补水泵与控制器通过信号线连接。

优选的，所述补水接口包括地表水补水接口和地下水补水接口。

优选的，该终端还包括供能模块，所述供能模块通过电源线与供能接口连接，所述供能模块设置在外壳的顶部，所述供能模块为风力发电模块或太阳能模块，所述的供能模块还连接有蓄电池。

优选的，所述外壳为集装箱，集装箱上的进风口和出风口分别位于距离较远的面上，这样的目的是避免处理以后的凉风出来以后再从进风口进来，造成资源浪费和处理不明显。

优选的，在集装箱内靠近所述的出风口位置设有空气源热泵，与所述出风口连接的出风管道分流有一个支管道，所述的空气源热泵的蒸发器一端连接在该支管道上。

优选的，所述换热机构由多个层叠分布的散热片层构成，所述散热片层均由多个处于同一平面的散热片构成。

优选的，所述外壳的顶部设有温度传感器，所述温度传感器用于实时采集环境温度信号，并将该温度信号传递给控制器。

优选的，所述雾化喷头有多个，所述多个雾化喷头在外壳的内顶面呈阵列分布。

一种高温差区域空气降温系统，该系统包括有多个并列设置的高温差区域空气降温终端，阵列排列的多个空气降温终端同时工作以并行处理大量热空气，大量热空气经雾化处理和热交换后排入到外部，从而降低整体小区域的气温，达到局域降温的效果。

本实用新型的技术方案是将地球浅表恒温层低品位地温提取出来对夏季高温的空气进行降温和净化处理，从而为外界提供低温空气。并且本实用新型的技术方案所电能主要采用风能和太阳能发电，将高温差区域特别是地面较为空旷的高温差区域地下恒温层的地热提取出来，来实现降低这些区域温度的目的。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的降温终端是依靠水雾化喷淋和换热机构换热来实现空气的降温，耗能低，降温效果明显，空气处理量大，可以为外界提供较大流量的低温空气。

2、本实用新型的空气降温终端利用地下冷源为换热机构提供冷量，将浅表层地热中的地下冷量转移至地面上，对地表升温影响较小，但局域温度降温明显，如果将多个该终端安装到特定公共场合内，可以有效降低该场合的温度，提高体感舒适度。

3、本实用新型将多个空气降温终端并列使用形成空气降温系统，为广场、医院或学校等人员密集场所提供低温空气，便于空气降温终端的建设和管理，降低了建设成本和管理成本。

4、本实用新型的降温终端是依靠水雾化喷淋对抽入的空气提高比热容，便于热交换，利用浅表层地热来降低地表的空气温度，除此以外还能够将空气中携带的雾霾和沙尘一并除去，从而达到过滤空气和净化空气的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中空气降温终端整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例2中空气降温终端整体结构示意图。

图3为本实用新型实施例3中空气降温终端整体结构示意图。

图1至图3中：1为外壳，2为进风口，3为出风口，4为供能接口，5为冷源进口，6为冷源出口，7为雾化喷头，8为蓄水池，9为增压水泵，10为换热机构，11为风机，12为液位传感器，13为补水阀，14为冷源循环进管，15为冷源循环回管，16为地下换热管，17为沉淀池，18为过滤装置，19为补水泵，20为地表水补水接口，21为地下水补水接口，22为供能模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施案例来对本实用新型空气降温终端及系统做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地表达本实用新型的结构特征和具体应用，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实用新型是一种高温差区域空气降温终端，其依靠水对空气雾化喷淋并通过换热机构换热从而实现空气的降温。

如图1所示，本实用新型的空气降温终端在结构上主要包括有外壳1，所述外壳1的侧壁上设有进风口2、出风口3、供能接口4、补水接口、冷源进口5和冷源出口6，所述外壳1的内顶面设有雾化喷头7，所述外壳1的底部设有蓄水池8，所述外壳1内设有增压水泵9、换热机构10和控制器，所述进风口2和出风口3处均安装有风机11，所述增压水泵9与蓄水池8通过进水管道相连通，所述增压水泵9与雾化喷头7通过出水管道相连通。所述冷源进口5与换热机构10通过冷源进管相连通，所述冷源出口6与换热机构10通过冷源回管相连通，上述的冷源进口5和冷源出口6均安装外壳1上，但二者并不直接相连通，而是通过冷源管路和换热机构10后再连通。所述蓄水池8内设有液位传感器12，所述补水接口与蓄水池8通过补水管道相连通，所述补水管道上设有补水阀13，所述液位传感器12用于采集蓄水池8内的液位信号，并将该液位信号传递给控制器，所述控制器根据液位传感器12传递的液位信号控制补水阀13的开度。

本实施例中，所述补水接口包括地表水补水接口19和地下水补水接口20；该终端还包括供能模块22，所述供能模块22通过电源线与供能接口4连接，所述供能模块22设置在外壳1的顶部，所述供能模块22为太阳能模块，所述太阳能模块为现有的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置依靠太阳能发电并通过供能接口4向该终端供电；所述外壳1为集装箱；所述换热机构10由多个层叠分布的散热片层构成，所述散热片层均由多个处于同一平面的散热片构成；所述散热片上设有绒毛；所述雾化喷头7有多个，所述多个雾化喷头7在外壳1的内顶面呈阵列分布，所述蓄水池8设在外壳1底部的低点，所述进风口2和出风口3分置于外壳的两侧，分布于外壳两侧距离最远的地方，目的是不能够让处理以后空气从出风口3排出来以后再回到进风口2中，避免浪费资源，并且会影响到整个处理的效果。

在本实施例中，供能模块22也可以为风能模块，所述风能模块为现有的风力发电装置，所述风力发电装置依靠风力发电并通过供能接口4向该终端供电。所述补水阀13为现有的电动阀。

所述的供能模块22还连接有一个蓄电池，无论是太阳能转化的电能还是风能转化的电能，在空气降温终端不工作时都通过蓄电池储存起来，当夜晚外界气温降低，不需要空气降温时，整体设备处于停机状态，不需要进行降温工作。当需要降温时，蓄电池中储存的电量又可以作为动力能源。

所述外壳1的顶部设有温度传感器，所述温度传感器用于实时采集环境温度，并将该温度信号传递给控制器，控制器根据温度传感器传递的温度信号控制整个终端的启停，当环境温度高于设定值时，控制器启动增压水泵9、风机11和循环泵，当环境温度低于设定值时，控制器停下增压水泵9、风机11和循环泵。

本实施例中该终端的工作过程是：外界热空气通过进风口2进入到该终端的外壳1内，增压水泵9抽吸蓄水池8内的水并通过出口管道向雾化喷头7供水，安装在外壳1内顶面的雾化喷头7将水雾化喷淋，从而对进入到外壳1内的空气实现降温，在降低温度的同时提高湿度，经过喷淋降温的湿空气通过换热机构10的散热片进一步降温，并通过出风口3流出该外壳1从而向外界提供低温空气，空气中的水分在散热片的表面冷凝、流下，并汇集至蓄水池8内。液位传感器12感应到蓄水池8内的水位较低时，控制器控制补水阀13开启，从而通过补水管道向蓄水池8补水，补水所需的水源为地表水或者地下水，所述地表水通过地表水补水接口20进入到补水管道，所述地下水通过地下水补水接口21进入到补水管道。

外界冷源依次通过冷源进口5、冷源进管向换热结构10提供低温介质，换热机构10内换热后的低温介质依次经过冷源回管和冷源出口6输送出该终端。外界冷源可以选用地下浅表层的低温水，即最主要的方式是利用浅表层地热能。进风口2处安装的风机11可以促进外界热空气进入到外壳1内，出风口3处安装的风机11可以促进外壳1内的低温空气排出外壳1。

实施例2

实施例2作为实施例1的一种改进方案，如图2所示，该终端还包括冷源循环系统，所述冷源循环系统包括冷源循环进管14、冷源循环回管15和多个地下换热管16，所述冷源循环进管14、多个地下换热管16和冷源循环回管15依次连接，所述冷源循环进管14上设有循环泵，所述多个地下换热管16均设置在地下井内，所述冷源循环进管14与冷源进口5相连通，所述冷源循环回管15与冷源出口6相连通。

在炎热的夏季，地下温度低于地表温度，将地下换热管16设置在地下井内，地下换热管16内的循环水将被降温，从而可以将降温后的循环水作为换热机构10的冷源。

在本实施例中，地下换热管16设置在地下井内，地下换热管16内的循环水在地下井内被降温后经过依次经过冷源循环进管14、冷源进口5和冷源进管进入到换热机构10内，换热机构10内换热后的循环水依次经过冷源回管、冷源出口6和冷源循环回管15进入到地下换热管16内，从而构成一个封闭的回路，以将地下的地热能与抽入的热空气进行热交换。

实施例3

实施例3作为实施例2的一种改进方案，如图3所示，所述外壳1内还设有沉淀池17、过滤装置18和补水泵19，所述沉淀池17、过滤装置18和补水泵19依次串联在补水管道上，所述补水泵19与控制器通过信号线连接。液位传感器12感应到蓄水池8内的水位较低时，控制器控制补水泵19启动和补水阀13开启，从而通过补水管道向蓄水池8补水，地表水或者地下水在进入到该终端后，依次经过沉淀池17的沉淀、过滤装置18的过滤，从而将地表水或者地下水内的杂质去除，避免对补水泵19、增压水泵9或者雾化喷头7造成堵塞。

为了更好地利用能源，我们在集装箱内靠近所述的出风口3位置设有空气源热泵，在结构组成上，将与出风口3连接的出风管道分流出来一个支管道，将空气源热泵的蒸发器一端连接在该支管道上，这样支管道中引流出来一股降温后的空气，再利用空气源热泵的蒸发器吸热，从而进一步将空气中的能量吸走，通过空气源热泵进一步降温的空气再通过专用的附加出风口吹到外部，通过出风口和附加出风口两处出风，可以将空气的温度再降低一些，从而优化整体设备，提高工作效率。

实施例4

实施例4是一种高温差区域空气降温系统，该系统包括有多个并列设置的高温差区域空气降温终端，阵列排列的多个空气降温终端同时工作以并行处理大量热空气，大量热空气经雾化处理和热交换后排入到外部，从而降低整体小区域的气温，达到局域降温的效果。

对于需要大量低温空气供给的场合，将多个空气降温终端并列设置，多个空气降温终端可以共用取风端口、进风总管和出风总管，不仅可以有效提高空气的供给量，也便于对多个空气降温终端进行集中建设和管理，降低了建设成本和管理成本。

Claims (10)

1.一种高温差区域空气降温终端，所述的高温差区域为一年四季温差大于20摄氏度的区域，其特征在于，该终端包括外壳（1），所述外壳（1）的侧壁上设有进风口（2）、出风口（3）、供能接口（4）、补水接口、冷源进口（5）和冷源出口（6），所述外壳（1）的内顶面设有雾化喷头（7），所述外壳（1）的底部设有蓄水池（8），所述外壳（1）内设有水泵（9）、换热机构（10）和控制器，所述进风口（2）和出风口（3）处均安装有风机（11），所述水泵（9）与蓄水池（8）通过进水管道相连通，所述水泵（9）与雾化喷头（7）通过出水管道相连通，所述冷源进口（5）与换热机构（10）通过冷源进管相连通，所述冷源出口（6）与换热机构（10）通过冷源回管相连通，所述蓄水池（8）内设有液位传感器（12），所述补水接口与蓄水池（8）通过补水管道相连通，所述补水管道上设有补水阀（13），所述液位传感器（12）用于采集蓄水池（8）内的液位信号，并将该液位信号传递给控制器，所述控制器根据液位传感器（12）传递的液位信号控制补水阀（13）的开度。

2.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，该终端还包括冷源循环系统，所述冷源循环系统包括冷源循环进管（14）、冷源循环回管（15）和多个地下换热管（16），所述冷源循环进管（14）、多个地下换热管（16）和冷源循环回管（15）依次连接，所述冷源循环进管（14）上设有循环泵，所述多个地下换热管（16）均设置在地下井内，所述冷源循环进管（14）与冷源进口（5）相连通，所述冷源循环回管（15）与冷源出口（6）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述外壳（1）内还设有沉淀池（17）、过滤装置（18）和补水泵（19），所述沉淀池（17）、过滤装置（18）和补水泵（19）依次串联在补水管道上，所述补水泵（19）与控制器通过信号线连接。

4.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述补水接口包括地表水补水接口（20）和地下水补水接口（21）。

5.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，该终端还包括供能模块（22），所述供能模块（22）通过电源线与供能接口（4）连接，所述供能模块（22）设置在外壳（1）的顶部，所述供能模块（22）为风力发电模块或太阳能模块，所述的供能模块（22）还连接有蓄电池。

6.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述外壳（1）为集装箱，所述的进风口（2）和出风口（3）分别设置在集装箱上距离较远的两个面上，在集装箱内靠近所述的出风口（3）位置设有空气源热泵，与所述出风口（3）连接的出风管道分流有一个支管道，所述的空气源热泵的蒸发器一端连接在该支管道上。

7.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述换热机构（10）由多个层叠分布的散热片层构成，所述散热片层均由多个处于同一平面的散热片构成。

8.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述外壳（1）的顶部设有温度传感器，所述温度传感器用于实时采集环境温度信号，并将该温度信号传递给控制器。

9.根据权利要求1所述的一种高温差区域空气降温终端，其特征在于，所述雾化喷头（7）有多个，所述多个雾化喷头（7）在外壳（1）的内顶面呈阵列分布。

10.一种高温差区域空气降温系统，其特征在于，该系统包括有多个并列设置的高温差区域空气降温终端，阵列排列的多个空气降温终端同时工作以并行处理大量热空气。