專利名稱：太陽能與蒸發冷卻相結合的毛細管輻射空調系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于空調設備技術領域，具體涉及一種基于蒸發冷卻高溫冷水機組、太陽 能集熱器、太陽能交流光電轉換系統、蒸發冷卻新風機組、毛細管輻射末端和置換通風器集 成的空調系統。
背景技術：
蒸發冷卻以水作為制冷劑，不運用CFC，對大氣環境無污染，由于其節能、環保、經 濟的優點，在工程中得到越來越多的應用，尤其在我國西北干燥地區得到廣泛應用。然而， 對于輻射空調系統，蒸發冷卻冷水機組只能制取高溫冷水，冬季應用中受到限制。近年來，太陽能技術也得到發展，充分利用太陽輻射的能量，將其轉換成其他形式 的能量，并應用在人們日常生活中，但現在沒有將其與毛細管輻射空調結合起來充分發揮 兩者優勢的技術。
發明內容
本發明的目的在于提供一種太陽能與蒸發冷卻相結合的毛細管輻射空調系統，將 蒸發冷卻高溫冷水機組、太陽能集熱器、太陽能交流光電轉換系統、蒸發冷卻新風機組、毛 細管輻射末端、置換通風器結合起來。夏季，利用蒸發冷卻技術，為毛細管輻射末端提供高 溫冷水；冬季，太陽能集熱器利用太陽的能量將水從低溫度加熱到高溫度向毛細管輻射末 端提供低溫熱水。同時，采用太陽能交流光電轉換系統發電供應整個系統的水泵和風機所 需的電量。本發明所采用的技術方案是，太陽能與蒸發冷卻相結合的毛細管輻射空調系統， 該系統包括蒸發冷卻高溫冷水機組A、太陽能集熱器B、太陽能交流光電轉換系統、蒸發冷 卻新風機組D和毛細管輻射末端，其中的蒸發冷卻高溫冷水機組A，用于夏季為毛細管輻射末端提供高溫冷水；其中的太陽能集熱器B，用于冬季為毛細管輻射末端提供低溫熱水；其中的太陽能交流光電轉換系統包括太陽能光電集熱板C和光電控制轉換裝置， 用于利用太陽能發電供應整個系統的水泵和風機所需的電量；其中的蒸發冷卻新風機組D，用于夏季為毛細管輻射末端提供處理的新風；其中的毛細管輻射末端，設置于輻射末端房間內，用于為輻射末端房間接收制取 的高溫冷水、低溫熱水和新風，以上各部分之間通過管道連接組成回路。本發明的特點還在于，蒸發冷卻高溫冷水機組A包括高溫冷水空氣冷卻器和直接蒸發冷卻器a，直接蒸 發冷卻器a —側的上部設置有排風機，其中的直接蒸發冷卻器a包括從上到下依次設置的 噴嘴、填料和水箱，水箱通過管道和水泵a與噴嘴連接。蒸發冷卻新風機組D按進風方向依次包括過濾器、間接蒸發冷卻器、直接蒸發冷卻器b、擋水板和送風機。毛細管輻射末端，包括分別設置于輻射末端房間內墻壁、屋頂和地板的墻壁毛細 管輻射末端E、屋頂毛細管輻射末端F和PERT冷/熱盤管G，輻射末端房間內的進風口處還 設置有置換通風器，蒸發冷卻新風機組D送出的新風通過管道與置換通風器相連接。蒸發式冷水機組A通過管道G1與分水器a相連接，分水器a通過管道G13與高溫 冷水空氣冷卻器相連接，分水器a還通過管道G2與三通閥b相連接，太陽能集熱器B通過 管道G15與三通閥b相連接，三通閥b通過管道G3與分水器b相連接，分水器b分為三路 通過管道G4、管道G5、管道G6分別與毛細管輻射末端房間內的屋頂毛細管輻射末端F、墻壁 毛細管輻射末端E和地板內的PERT冷/熱盤管G相連接，毛細管輻射末端房間內的回水分 別通過管道G7、管道G8、管道G9與集水器b相連接，集水器b通過管道G10與三通閥a相 連接，三通閥a分別通過管道G16、管道G11與太陽能集熱器B和集水器a相連接，集水器a 通過管道G12、管道G14分別與蒸發冷卻高溫冷水機組A中的直接蒸發冷卻器a的噴嘴、高 溫冷水空氣冷卻器相連接。本發明的輻射空調系統具有以下優點1.夏季利用蒸發冷卻技術制取高溫冷水供給毛細管末端，冬季通過太陽能集熱器 制取熱水供給末端，同時采用蒸發冷卻新風機組制取新風送入房間。2.將太陽能和干燥空氣這些可再生能源應用在空調系統中，大大節約能源消耗， 同時采用太陽能交流光電轉換系統發電供給系統中的風機和水泵，減少大氣污染，真正實 現“綠色空調”的目標。
圖1是本發明毛細管輻射空調系統的結構示意圖。圖中，A蒸發冷卻高溫冷水機組，B太陽能集熱器，C太陽能光電集熱板，D蒸發冷 卻新風機組，E墻壁毛細管輻射末端，F屋頂毛細管輻射末端，G PERT冷/熱盤管，1高溫冷 水空氣冷卻器，2直接蒸發冷卻器a，3填料，4噴嘴，5排風機，6水泵a，7水箱，8水泵b，9過 濾器，10水泵c，11間接蒸發冷卻器，12水泵d，13直接蒸發冷卻器b，14擋水板，15送風機， 16置換通風器，17分水器a，18集水器a，19分水器b，20集水器b，21三通閥a，22三通閥 b，23 二次風機。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。本發明的毛細管輻射空調系統，如圖1所示，由蒸發冷卻高溫冷水機組A、太陽能 集熱器B、太陽能光電集熱板C、蒸發冷卻新風機組D，毛細管輻射末端房間內墻壁上設置的 墻壁毛細管輻射末端E、毛細管輻射末端房間內屋頂上設置的屋頂毛細管輻射末端F、毛細 管輻射末端房間內地板上鋪設的PERT冷/熱盤管G、在毛細管輻射末端房間內的進風口處 還設置有置換通風器16組成，以上各部分之間通過管道連接組成回路，管路中設置三通閥 a21、三通閥b22、集水器al8、集水器b20、分水器al7、分水器b 19、水泵等。蒸發冷卻高溫冷水機組A，用于夏季為毛細管輻射末端提供高溫冷水。包括高溫空 氣冷卻器1和直接蒸發冷卻器a2，直接蒸發冷卻器a2 —側的上部設置排風機5。其中直接
4蒸發冷卻器a2包括從上到下依次設置的噴嘴4、填料3和水箱7，水箱7通過管道、水泵a6 和噴嘴4連通。高溫空氣冷卻器1所需的水來自蒸發冷卻高溫冷水機組A的出水，與分水 器al7相連接；直接蒸發冷卻器a2的噴淋水來自毛細管輻射末端的出水，與集水器al8相 連接。夏季，蒸發冷卻高溫冷水機組A中室外空氣先經過高溫冷水空氣冷卻器1進行預 冷，然后通過直接蒸發冷卻器a2進行噴淋，最后由排風機5排出。其制取的高溫冷水在水 箱7中匯集，通過管道送到毛細管輻射末端。 蒸發冷卻新風機組D，用于為毛細管輻射末端提供處理的新風。按進風方向包括依 次設置的過濾器9、間接蒸發冷卻器11、直接蒸發冷卻器bl3、擋水板14和送風機15。其中 間接蒸發冷卻器11包括水箱、噴嘴、管式換熱器、水泵clO、二次風機23，通過水泵ClO將水 箱中的水送到噴嘴中；直接蒸發冷卻器bl3所需的噴淋水由水泵dl2抽取水箱中水提供。蒸發冷卻新風機組D中，夏季，室外空氣狀態點在室內狀態點的左側，此時，室外 空氣先經過過濾器9進行過濾，達到初步凈化的目的，然后通過間接蒸發冷卻器11進行等 濕降溫處理，后經過直接蒸發冷卻器bl3進行等焓降溫過程，接著經過擋水板14，最后由送 風機15送入置換通風器16中。冬季，通過通入不同溫度的水，對空氣進行不同的處理過程。 此時，間接蒸發冷卻器11可對空氣進行等濕加熱過程，然后經過直接蒸發冷卻器bl3等焓 加濕過程，最后送風機15將制取的新風通過管道送入房間內設置的置換通風器16中。房間內設置毛細管輻射末端，由墻壁毛細管輻射末端E、屋頂毛細管輻射末端F和 地板內鋪設的PERT冷/熱盤管G組成，并在房間內的進風口處放置一個置換通風器16。夏 季，墻壁毛細管輻射末端E、屋頂毛細管輻射末端F和PERT冷/熱盤管G引入蒸發冷卻高溫 冷水機組A產生的高溫冷水，置換通風器16通入蒸發冷卻新風機組D產生的新風。冬季， 墻壁毛細管輻射末端E、屋頂毛細管輻射末端F和PERT冷/熱盤管G引入太陽能集熱器B 產生的熱水。太陽能交流光電轉換系統包括太陽能光電集熱板C和光電控制轉換裝置，其核心 部分為太陽能光電集熱板C，其作用是將太陽的熱能轉換為電能，提供給蒸發冷卻高溫冷水 機組A的水泵、太陽能集熱器B中的循環水泵、蒸發冷卻新風機組中的水泵和風機。各系統之間的管路連接為蒸發式冷水機組A通過管道Gl與分水器al7相連接， 分水器al7通過管道G13與高溫冷水空氣冷卻器1相連接，分水器al7還通過管道G2與三 通閥b22相連接，太陽能集熱器B通過管道G15與三通閥b22相連接，三通閥b22通過管道 G3與分水器bl9相連接，分水器bl9分為三路通過管道G4、管道G5、管道G6分別與毛細管 輻射末端房間內的屋頂毛細管輻射末端F、墻壁毛細管輻射末端E和地板內的PERT冷/熱 盤管G相連接，毛細管輻射末端房間內的回水分別通過管道G7、管道G8、管道G9與集水器 b20相連接，集水器b20通過管道GlO與三通閥a21相連接，三通閥a21分別通過管道G16、 管道Gll與太陽能集熱器B和集水器al8相連接，集水器al8通過管道G12、管道G14分別 與蒸發冷卻高溫冷水機組A中的直接蒸發冷卻器a2的噴嘴4、高溫冷水空氣冷卻器1相連 接。本發明輻射空調系統的工作過程夏季，蒸發冷卻高溫冷水組A制取的高溫冷水通過管道Gl進入分水器al7中，然 后分為兩路，一路通過管道G13送入高溫冷水空氣冷卻器1 ；另一路通過管道G2，調整三通閥b22，使高溫冷水經過管道G3送入分水器bl9中。分水器bl9通過管道分為三路，一路通 過管道G4送入屋頂毛細管輻射末端F中，另一路通過管道G5送到墻壁毛細管輻射末端E 中，第三路通過管道G6送入地板的PERT冷/熱盤管G中。從毛細管輻射末端出來的水通 過管道G7、管道G8、管道G9與集水器b20相連接，集水器b20又通過管道G10、三通閥a21 和管道G11進入集水器al8中。同時，高溫冷水空氣冷卻器1的出水通過管道G14進入集 水器al8中，再通過管道G12送入直接蒸發冷卻器a2的噴嘴4中。冬季，蒸發冷卻高溫冷水機組A停止工作，由太陽能集熱器B制取熱水，通過調整 三通閥a21、三通閥b22調節水的流向。太陽能集熱器B制取的熱水通過管道G15、三通閥 b22和管道G3送入分水器bl9中。分水器bl9通過管道分為三路，通過管道G4、管道G5和 管道G6分別送入屋頂毛細管輻射末端F、墻壁毛細管輻射末端E和地板的PERT冷/熱盤 管G中。從毛細管輻射末端出來的水分別通過管道G7、管道G8、管道G9與集水器b20相連 接，然后在水泵b8的作用下，通過管道G10、三通閥a21和管道G16重新回到太陽能集熱器 B中，如此循環。同時，蒸發冷卻新風機組D制取的新風通過風道進入置換通風器16送入室內。
權利要求
太陽能與蒸發冷卻相結合的毛細管輻射空調系統，其特點在于，該系統包括蒸發冷卻高溫冷水機組A、太陽能集熱器B、太陽能交流光電轉換系統、蒸發冷卻新風機組D和毛細管輻射末端，所述的蒸發冷卻高溫冷水機組A，用于夏季為毛細管輻射末端提供高溫冷水；所述的太陽能集熱器B，用于冬季為毛細管輻射末端提供低溫熱水；所述的太陽能交流光電轉換系統包括太陽能光電集熱板C和光電控制轉換裝置，用于利用太陽能發電供應整個系統的水泵和風機所需的電量；所述的蒸發冷卻新風機組D，用于夏季為毛細管輻射末端提供處理的新風；所述的毛細管輻射末端，設置于輻射末端房間內，用于為輻射末端房間接收制取的高溫冷水、低溫熱水和新風，以上各部分之間通過管道連接組成回路。
2.按照權利要求1所述的毛細管輻射空調系統，其特點在于，所述的蒸發冷卻高溫冷 水機組A包括高溫冷水空氣冷卻器(1)和直接蒸發冷卻器a (2)，直接蒸發冷卻器a (2) —側 的上部設置有排風機(5)，其中的直接蒸發冷卻器a (2)包括從上到下依次設置的噴嘴(4)、 填料(3)和水箱(7)，水箱(7)通過管道和水泵a(6)與噴嘴(4)連接。
3.按照權利要求2所述的毛細管輻射空調系統，其特點在于，所述的蒸發冷卻新風機 組D按進風方向依次包括過濾器(9)、間接蒸發冷卻器(11)、直接蒸發冷卻器b(13)、擋水板 (14)和送風機(15)。
4.按照權利要求3所述的毛細管輻射空調系統，其特點在于，所述的毛細管輻射末端， 包括分別設置于輻射末端房間內墻壁、屋頂和地板的墻壁毛細管輻射末端E、屋頂毛細管輻 射末端F和PERT冷/熱盤管G，輻射末端房間內的進風口處還設置有置換通風器(16)，蒸 發冷卻新風機組D送出的新風通過管道與置換通風器(16)相連接。
5.按照權利要求4所述的毛細管輻射空調系統，其特點在于，所述的蒸發式冷水機組 A通過管道G1與分水器a (17)相連接，分水器a (17)通過管道G13與高溫冷水空氣冷卻器 (1)相連接，分水器a(17)還通過管道G2與三通閥b(22)相連接，太陽能集熱器B通過管 道G15與三通閥b(22)相連接，三通閥b (22)通過管道G3與分水器b (19)相連接，分水器 b (19)分為三路通過管道G4、管道G5、管道G6分別與毛細管輻射末端房間內的屋頂毛細 管輻射末端F、墻壁毛細管輻射末端E和地板內的PERT冷/熱盤管G相連接，毛細管輻射末 端房間內的回水分別通過管道G7、管道G8、管道G9與集水器b(20)相連接，集水器b(20) 通過管道G10與三通閥a(21)相連接，三通閥a(21)分別通過管道G16、管道Gil與太陽能 集熱器B和集水器a(18)相連接，集水器a(18)通過管道G12、管道G14分別與蒸發冷卻高 溫冷水機組A中的直接蒸發冷卻器a (2)的噴嘴(4)、高溫冷水空氣冷卻器(1)相連接。
全文摘要
本發明公開的太陽能與蒸發冷卻相結合的毛細管輻射空調系統，由蒸發冷卻高溫冷水機組、太陽能集熱器、太陽能光電集熱板、蒸發冷卻新風機組，毛細管輻射末端房間內墻壁上設置的毛細管末端、屋頂上設置的毛細管末端、地板上鋪設的PERT冷/熱盤管、置換通風器組成，以上各部分之間通過管道連接組成回路。夏季，利用蒸發冷卻高溫冷水機組制取高溫冷水供給毛細管末端，冬季利用太陽能集熱器制取熱水供給毛細管末端。同時，采用太陽能光電集熱板將熱能轉換成電能供給系統中的水泵和風機，充分利用可再生能源—太陽能、干燥空氣，既節約能源，又減少大氣污染。
文檔編號H02N6/00GK101858626SQ20101019282
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者孫鐵柱, 殷清海, 鄭小麗, 黃翔 申請人:西安工程大學