本發(fā)明屬于空調(diào)設備技術領域，具體涉及一種板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組。
背景技術：
蒸發(fā)冷卻與機械制冷協(xié)同耦合技術可以實現(xiàn)蒸發(fā)冷卻與機械制冷兩者的優(yōu)勢互補，提高空調(diào)機組整體性能，但有關空調(diào)機組設備類型較少，在我國也缺乏相應的科學研究與工程應用。
現(xiàn)有的類似空調(diào)機組雖然在一定程度上將兩者有機結合，但蒸發(fā)冷卻技術與設備形式多樣，且受氣象條件影響較大，與機械制冷的協(xié)同耦合還存在一定問題，有關機組的結構與性能有待改進優(yōu)化，從而滿足不同實際需求，切實節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，將板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻、噴霧式直接蒸發(fā)冷卻及直接膨脹式機械制冷進行協(xié)同耦合，能提高機械制冷系數(shù)并為機械制冷提供更多優(yōu)勢補充，還能節(jié)省空調(diào)機組的運行能耗。
本發(fā)明所采用的技術方案是，板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，包括有機組殼體，機組殼體內(nèi)形成呈上下分布的上風道、下風道；上風道的結構為：在機組殼體相對的兩側壁上分別設置有一次空氣入口b、排風口，上風道內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設置有上噴霧-板管換熱復合單元、噴霧裝置c及擋水板b，且在擋水板b的后方設置有節(jié)流閥、風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機、四通換向閥和壓縮機；下風道的結構為：在機組殼體相對的兩側壁上分別設置有一次空氣入口a、出風口，下風道內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設置有下噴霧-板管換熱復合單元、噴霧回風室、蒸發(fā)器/冷凝器一體機及擋水板a，下噴霧-板管換熱復合單元的下方設置有蓄水箱，且下噴霧-板管換熱復合單元與蓄水箱之間形成二次空氣流道；
上噴霧-板管換熱復合單元和下噴霧-板管換熱復合單元均通過供水管與蓄水箱連接構成板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻器；噴霧裝置c、噴霧回風室均與供水管連接；節(jié)流閥、風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機、四通換向閥、壓縮機及蒸發(fā)器/冷凝器一體機通過管道依次連接構成閉合回路，形成直接膨脹式機械制冷系統(tǒng)。
本發(fā)明的特點還在于：
本發(fā)明板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，還包括有：在上風道內(nèi)靠近一次空氣進風口b處設置的空氣過濾器b、在上風道內(nèi)靠近排風口處設置的排風機、在下風道內(nèi)靠近一次空氣進風口a處設置的空氣過濾器a、在下風道內(nèi)靠近出風口處設置的送風機、在二次空氣流道對應的機組殼體側壁上設置的二次空氣入口、在噴霧回風室對應的機組殼體側壁上設置的回風口、在供水管上設置的水泵和水過濾器。
上噴霧-板管換熱復合單元，由空氣換熱板管組b和設置于空氣換熱板管組b上方的噴霧裝置b構成，且噴霧裝置b能面向空氣換熱板管組b噴霧，噴霧裝置b與供水管連接；
下噴霧-板管換熱復合單元，由空氣換熱板管組a和設置于空氣換熱板管組a下方的噴霧裝置a構成，且噴霧裝置a能面向下噴霧，噴霧裝置a與供水管連接；
噴霧裝置c通過供水支管b與供水管連接；
噴霧式回風室內(nèi)豎直設置有噴霧裝置d，噴霧裝置d通過供水支管a與供水管連接。
空氣換熱板管組a和空氣換熱板管組b均由多根水平設置的換熱板管構成。
供水支管a上設置有調(diào)節(jié)閥a。
供水支管b上設置有調(diào)節(jié)閥b。
排風機為離心式風機。
送風機為離心式風機。
二次空氣入口為百葉式風口。
回風口內(nèi)設置有可開啟式窗戶。
本發(fā)明的有益效果在于：
(1)本發(fā)明的空調(diào)機組，將板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻、噴霧式直接蒸發(fā)冷卻以及直接膨脹式機械制冷進行協(xié)同耦合，可較好地實現(xiàn)蒸發(fā)冷卻與機械制冷的優(yōu)勢互補，充分利用蒸發(fā)冷卻技術提高直接膨脹式機械制冷的制冷系數(shù)并為機械制冷提供更多優(yōu)勢補充；
(2)本發(fā)明的空調(diào)機組，可根據(jù)不同氣象條件與設計要求，實現(xiàn)多種工作模式，同時充分利用室內(nèi)回風，實現(xiàn)能量回收利用，而在新風不能滿足要求時，可間接利用新風，能保證被處理空氣的品質(zhì)，還能節(jié)省空調(diào)機組的運行能耗，具有綠色、環(huán)保的特點；本發(fā)明的空調(diào)機組適用于夏季供冷與冬季供熱工況，也適用于全年性供冷工況；
(3)本發(fā)明的空調(diào)機組內(nèi)采用板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻器；在冬季可通過空氣-空氣干式間接換熱方式，利用室內(nèi)回風預熱室外新風，或利用室外新風間接冷卻被處理的室內(nèi)回風，避免室外新風品質(zhì)較差、溫度較低時直接引入新風對室內(nèi)環(huán)境造成損害；在夏季，可對空氣換熱板管組進行分層噴霧，并在每根換熱板管外壁上形成良好的水膜，利用室外新風或者選擇性利用室內(nèi)回風作為二次空氣，通過空氣-空氣濕式間接換熱方式對被處理的一次空氣進行間接蒸發(fā)等濕冷卻；此外，將位于上風道內(nèi)每根換熱板管中的一次空氣和流經(jīng)的二次空氣作為風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機(夏季時用作風冷式冷凝器)的冷卻氣流，能在一定條件下對上風道內(nèi)每根換熱板管中的一次空氣進行調(diào)節(jié)，保證直接膨脹式機械制冷系統(tǒng)高效運行，不會影響到機組殼體內(nèi)下風道中每根換熱板管內(nèi)一次空氣的冷卻效率；
(4)本發(fā)明的空調(diào)機組，在板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻器內(nèi)附加了噴霧裝置，可對下風道內(nèi)經(jīng)空氣換熱板管組等濕降溫后的一次空氣進行適當?shù)募訚窠禍?，增大一次空氣的降溫幅度，還能對其進行過濾和凈化。
附圖說明
圖1是本發(fā)明空調(diào)機組的結構示意圖。
圖中，1.空氣過濾器a，2.一次空氣入口a，3.一次空氣入口b，4.空氣過濾器b，5.空氣換熱板管組a，6.噴霧裝置a，7.調(diào)節(jié)閥a，8.噴霧裝置b，9.擋水板a，10.節(jié)流閥，11.風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機，12.四通換向閥，13.壓縮機，14.排風機，15.排風口，16.蓄水箱，17.二次空氣入口，18.噴霧裝置c，19.水泵，20.水過濾器，21.調(diào)節(jié)閥b，22.回風口，23.噴霧裝置d，24.蒸發(fā)器/冷凝器一體機，25.擋水板b，26.送風機，27.出風口，28.空氣換熱板管組b，29.供水支管a，30.供水支管b，31.供水管。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，如圖1所示，包括有機組殼體，機組殼體內(nèi)形成呈上下分布的上風道、下風道；上風道的結構為：在機組殼體相對的兩側壁上分別設置有一次空氣入口b3、排風口15，上風道內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設置有上噴霧-板管換熱復合單元、噴霧裝置c18及擋水板b25，且在擋水板b25的后方設置有節(jié)流閥10、風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機11、四通換向閥12和壓縮機13；下風道的結構為：在機組殼體相對的兩側壁上分別設置有一次空氣入口a2、出風口27，下風道內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設置有下噴霧-板管換熱復合單元、噴霧回風室、蒸發(fā)器/冷凝器一體機24及擋水板a9，下噴霧-板管換熱復合單元的下方設置有蓄水箱16，且下噴霧-板管換熱復合單元與蓄水箱16之間形成二次空氣流道；上噴霧-板管換熱復合單元和下噴霧-板管換熱復合單元均通過供水管31與蓄水箱16連接構成板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻器；噴霧裝置c18、噴霧回風室均與供水管31連接；節(jié)流閥10、風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機11、四通換向閥12、壓縮機13及蒸發(fā)器/冷凝器一體機24通過管道依次連接構成閉合回路，形成直接膨脹式機械制冷系統(tǒng)。
一次空氣入口a2和一次空氣入口b3內(nèi)均設置有風量控制閥，可用于控制進風量。
上風道內(nèi)靠近一次空氣進風口b3處設置有空氣過濾器b4，上風道內(nèi)靠近排風口15處設置有排風機14，排風機14為離心式風機。
下風道內(nèi)靠近一次空氣進風口a2處設置有空氣過濾器a1，下風道內(nèi)靠近出風口27處設置有送風機26，送風機26為離心式風機。
二次空氣流道對應的機組殼體側壁上設置有二次空氣入口17，二次空氣入口17為百葉式風口。
噴霧回風室對應的機組殼體側壁上設置有回風口22，回風口22內(nèi)設置有可開啟式窗戶。
上噴霧-板管換熱復合單元，如圖1所示，由空氣換熱板管組b28和設置于空氣換熱板管組b28上方的噴霧裝置b8構成，且該噴霧裝置b8能面向空氣換熱板管組b28噴霧，噴霧裝置b8與供水管31連接；空氣換熱板管組b28由多根水平設置的換熱板管構成。
下噴霧-板管換熱復合單元，如圖1所示，由空氣換熱板管組a5和設置于空氣換熱板管組a5下方的噴霧裝置a6構成，且該噴霧裝置a6能面向下噴霧，噴霧裝置a6與供水管31連接；空氣換熱板管組a5由多根水平設置的換熱板管構成。
噴霧裝置c18通過供水支管b30與供水管31連接，且在供水支管b30上設置有調(diào)節(jié)閥b21；噴霧裝置c18呈豎直設置。
噴霧回風室內(nèi)豎直設置有噴霧裝置d23，噴霧裝置d23通過供水支管a29與供水管31連接，且在供水支管a29上設置有調(diào)節(jié)閥a7。
供水管31上分別設置有水泵19、水過濾器20；水泵19位于蓄水箱16內(nèi)，為潛水泵；水過濾器20設置于蓄水箱16且靠近蓄水箱16，能對水進行過濾后再進行輸送。
供水管31、供水支管a29及供水支管b30均采用pvc管。
本發(fā)明板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，可實現(xiàn)的工作模式及工作流程分別如下：
(1)間接-直接蒸發(fā)冷卻(idec)模式：
在此工作模式下，只開啟板管式-冷霧間接蒸發(fā)冷卻器、噴霧裝置b8、噴霧裝置d23以及相關部件，具體工作過程如下：
一部分一次空氣在送風機26的作用下經(jīng)一次空氣入口a2進入機組殼體內(nèi)的下風道中，同時還有一部分一次空氣在排風機15的作用下經(jīng)一次空氣入口b3進入機組殼體內(nèi)的上風道中；
進入下風道中的一次空氣先流過空氣過濾器a1，由空氣過濾器a1對其進行過濾，形成潔凈的一次空氣；同時進入上風道中的一次空氣先流過空氣過濾器b4，由空氣過濾器b4對其進行過濾，也形成潔凈的一次空氣；
下風道中形成的潔凈的一次空氣進入空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根換熱板管中，上風道中形成的潔凈的一次空氣進入空氣換熱板管組b28內(nèi)的每根換熱板管中，同時，二次空氣在排風機14的作用下經(jīng)二次空氣入口17進入二次風道內(nèi)，自下而上流動依次與噴霧裝置a6、噴霧裝置b8所產(chǎn)生的水霧充分接觸，發(fā)生直接蒸發(fā)冷卻，并間接冷卻流經(jīng)空氣換熱板管組a5和空氣換熱板管組b28中流動的潔凈的一次空氣；
之后，在空氣換熱板管組b28內(nèi)，每根換熱板管中流動的潔凈的一次空氣與二次空氣混合，并與噴霧裝置c18產(chǎn)生的水霧充分接觸，發(fā)生直接蒸發(fā)冷卻，再在排風機14的作用下經(jīng)排風口15送入空調(diào)區(qū)域；同時在空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根空氣換熱板管中流動的潔凈的一次空氣與噴霧裝置d23產(chǎn)生的水霧充分接觸，發(fā)生直接蒸發(fā)冷卻，并在送風機26的作用下通過送風口27送入空調(diào)區(qū)域。
該工作模式主要針對過渡季節(jié)以及干燥地區(qū)較為炎熱的夏季供冷工況；期間，可以通過噴霧裝置b8和噴霧裝置d23調(diào)節(jié)加濕量；該工作模式下也可以采用部分室內(nèi)回風作為二次空氣。
(2)間接蒸發(fā)冷卻+直接膨脹式制冷(iec+dx)模式：
在此工作模式下，只開啟板管式-冷霧間接蒸發(fā)冷卻器、直接膨脹式機械制冷系統(tǒng)以及相關裝置，具體工作過程如下：
一部分一次空氣在送風機26的作用下經(jīng)一次空氣入口a2進入機組殼體內(nèi)的下風道中，同時還有一部分一次空氣在排風機15的作用下經(jīng)一次空氣入口b3進入機組殼體內(nèi)的上風道中；
進入下風道中的一次空氣先流過空氣過濾器a1，由空氣過濾器a1對其進行過濾，形成潔凈的一次空氣；同時進入上風道中的一次空氣先流過空氣過濾器b4，由空氣過濾器b4對其進行過濾，也形成潔凈的一次空氣；
下風道中形成的潔凈的一次空氣進入空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根換熱板管中，上風道中形成的潔凈的一次空氣進入空氣換熱板管組b28內(nèi)的每根換熱板管中，同時，二次空氣在排風機14的作用下經(jīng)二次空氣入口17進入二次風道內(nèi)，自下而上流動依次與噴霧裝置a6、噴霧裝置b8所產(chǎn)生的水霧充分接觸，發(fā)生直接蒸發(fā)冷卻，并間接冷卻流經(jīng)空氣換熱板管組a5和空氣換熱板管組b28內(nèi)流動的潔凈的一次空氣；
之后，在空氣換熱板管組b28內(nèi)，每根換熱板管中流動的潔凈的一次空氣與二次空氣混合，并與噴霧裝置c18產(chǎn)生的水霧充分接觸，發(fā)生直接蒸發(fā)冷卻，接著經(jīng)過風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機11(這里是夏季，作為風冷式冷凝器使用)，由風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機11帶走冷凝熱，再在排風機14的作用下經(jīng)排風口15和所連接的風管送入空調(diào)區(qū)域，同時在空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根換熱板管中，被預冷后的一次空氣與經(jīng)回風口22進入的室內(nèi)回風在噴霧回風室內(nèi)混合，形成混合風；再由蒸發(fā)器/冷凝器一體機24(這里是夏季，作為蒸發(fā)器使用)對混合風進行降溫除濕，并在送風機26的作用下由送風口27經(jīng)相應的風管送入空調(diào)區(qū)域。
該模式主要針對炎熱夏季供冷工況；也可以采用部分室內(nèi)回風作為二次空氣以及上風道內(nèi)空氣換熱板管組b28內(nèi)的一次空氣。
(3)自然冷卻供冷(fc)模式：
在此工作模式下，只開啟送風機26、排風機14、一次空氣入口a2、二次空氣入口17以及相關的裝置，具體工作過程如下：
一次空氣(采用室內(nèi)回風)在送風機26的作用下從一次空氣入口a2進入機組殼體內(nèi)的下風道中，先由空氣過濾器a1對其進行過濾，形成潔凈的一次空氣；
潔凈的一次空氣流向空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根換熱板管中，完成間接冷卻，形成低溫空氣；
低溫空氣在送風機26的作用下經(jīng)出風口27送入空調(diào)區(qū)域；同時，二次空氣(采用室外新風)在排風機14的作用下經(jīng)二次空氣入口17進入二次風道內(nèi)，可用于間接冷卻空氣換熱板管組a5內(nèi)每根換熱板管中流動的一次空氣，最后二次空氣在排風機14的作用下經(jīng)排風口15排出。
此外，可通過噴霧裝置d23對一次空氣進行適當加濕；該模式主要針對冬季自然供冷工況。
(4)供熱(h)模式：
在此工作模式下，只開啟送風機26、排風機14、噴霧裝置d23、一次空氣入口a2、一次空氣入口b3、二次空氣入口17、回風口22以及相關裝置，具體工作過程如下：
直接膨脹式機械制冷系統(tǒng)通過四通換向閥12切換為空氣源熱泵循環(huán)系統(tǒng)；
一次空氣(采用室內(nèi)回風)在送風機26的作用下從一次空氣入口a2進入機組殼體內(nèi)的下風道中，先由空氣過濾器a1對其進行過濾，形成潔凈的一次空氣；
潔凈的一次空氣流向空氣換熱板管組a5內(nèi)的每根換熱板管中，被預熱之后與經(jīng)回風口22進入的室內(nèi)回風在噴霧回風室內(nèi)進行混合，形成混合風，并由噴霧裝置d23對混合風進行噴霧加濕；再由蒸發(fā)器/冷凝器一體機24(這里是冬季，作為冷凝器使用)提供再熱量，之后在送風機26的作用下經(jīng)出風口27送入空調(diào)區(qū)域；同時，二次空氣(采用部分室內(nèi)回風)在排風機14的作用下經(jīng)二次空氣入口17進入機組殼體內(nèi)，能對空氣換熱板管組a5內(nèi)每根換熱板管中流動的一次空氣進行預熱，此時，另一部分一次空氣(采用部分室內(nèi)回風)在送風機26的作用下經(jīng)一次空氣入口b3進入機組殼體內(nèi)的上風道中，經(jīng)空氣過濾器b4過濾后流入空氣換熱板管組b28內(nèi)，之后與同樣采用部分室內(nèi)回風、但已對一次空氣(采用室外新風)間接預熱后的二次空氣混合，再經(jīng)風冷式冷凝器/蒸發(fā)器一體機11(這里是冬季，作為蒸發(fā)器使用)吸收熱量，最后在排風機14的作用下由排風口15排出。
該模式主要針對冬季供冷工況；此外，在回風不足時，可利用部分室外新風作為二次空氣。
本發(fā)明板管式冷霧間接-直接蒸發(fā)冷卻聯(lián)合機械制冷的空調(diào)機組，將板管式冷霧間接蒸發(fā)冷卻、噴霧式直接蒸發(fā)冷卻及直接膨脹式機械制冷進行協(xié)同耦合，能提高機械制冷的制冷系數(shù)并為機械制冷提供更多優(yōu)勢補充，還能節(jié)省空調(diào)機組的運行能耗。