专利名称：自然冷能降温系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在冷藏冷冻领域，利用自然冷能进行各类机械化的 冷藏库、冷冻库；非机械化的地窖贮藏库、土窑洞贮藏库的节能降温装置。
背景技术：
运用现代科技有控制的贮存利用冷资源却是近几十年的事情，加拿大政 府最早(1979年)组织了专家进行利用自然冷能(Natural Cool Energy)的实 -睑研究，所谓自然冷能是指常温环境中，自然存在的低温差低温热能。由于 大自然维持环境温度的能力为无限大，而温差又无处不在，所以该能量的数
量也为无限大，是一种潜在的巨量低品位能源。在过去的二十年中加拿大、 日本、美国和中国等国家的很多科技人员致力于利用自然冷能制水蓄冷系统 的研究，并促使了这一技术的商业化，1993年在河北衡水地区年制冰能力 为3000吨。
前人的研究成果主要是依据水在固液相变时可以放出或吸收大量潜热 的特点，以水为基质，将冬季的冷以冰的形式贮存起来，同时利用其冻结时 释;^文的大量潜热，维持库内果蔬不受冻害；暖季再以这些水为冷源，维持果 蔬贮藏所必要的低温和高湿度条件。上述储能方式对地区和季节有很大的限制。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术的缺陷，提供一种利用冷库外界温度不断变化的冷空气进行热交换的系统，从而实现冷库内降温的目的。
为达到上述发明目的，本实用新型^是供一种自然冷能降温系统，包括混 合容器、动力装置和电气控制装置，所述的混合容器用于将冷库外气体与冷
库内气体混合，且在容器的适当处设置有新风口、吸风口和送风口；所述的 新风口、吸风口和送风口的风门连接有风门控制装置，其中新风口的风门可 控制开启大小；所述的电气控制装置中的温度控制装置与风门控制装置电气 连接。
进一步地，上迷的混合容器分为混合段、过滤段和风机段，混合段内设 置新风口和吸风口；所述风机段内设置有风机和送风口；过滤段为设置于风 机段与混合段的空气过滤层。
进一步地，上述的与新风口风门控制装置相连接的温度控制装置的感 温元件设置在混合容器的混合段。
进一步地，上述的风门控制装置为比例调节阀。
进一步地，上述的新风口的风门为旋转式风门，其风门控制装置为步 进电才几。
进一步地，上述的吸风口和送风口的风门为开启式风门，其风门控制 装置为气缸。
进一步地，上述的吸风口和送风口的开启式风门为百叶窗结构。
进一步地，上述的容器的外壁采用保温材料制作。
本实用新型所提供的自然冷能降温系统应用于冷库、地窖贮藏库、土窑 洞贮藏库等冷藏装置，即可以独立运行，也可以与传统的机械制冷装置组合。 在大气气温高于某一设定值时，该装置不运行，冷库原有制冷系统装置维持 所需要的低温；当大气温度降低到设定值时，由系统的大气感温原件发出指 令，切断制冷设备的电源，启动该自然冷能降温系统。外界的低温气体与冷 库内的气体经混合后被送入冷库内，通过循环，冷空气不断进入库内，库内的热量不断被排出，达到了库内降温的目的。当库内温度达到了设定的温度 要求后，系统就会发出指令，停止该自然冷能降温系统的运行。
本实用新型与其它利用自然冷能不同的是其智能化，其温度控制装置根
据外界和冷库内的温度变化，自动控制系统的工作；同时通过冷库内外的不
同温度气体的混合，可以保证贮藏库内温度的恒定，有利于自然冷能的有效 利用，同时避免了不合理利用自然冷能冻伤贮藏库内的储藏物。
图l是本实用新型的结构示意图； 图2是图1的俯视图； 图3是图1的左浮见图4是本实用新型的实施例一的系统电气控制示意图； 图5是本实用新型的另 一实施例的系统电气控制示意图; 图6是本实用新型的气体循环示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 本实用新型提供一种自然冷能降温系统，与冷库2的机械制冷装置通过 电仪控设备互锁。该自然冷能降温系统包括混合容器、动力装置和电气控制 装置，其中电气控制装置内包括有温度控制装置。
如图1-3所示，上述的混合容器1用于将冷库2外气体与冷库内气体 混合，混合容器l整体呈一箱体，其外壁可以采用保温材料制作，可使冷量 损失和温度波动降低到最小。为便于设备检查和维修，混合容器l设有一个 检修门19。容器内部分为混合段11过滤段12和风机段13,混合段11为外 界低温气体进入后与冷库内流出气体混合的空间；风机段13内安装有风机3，该风机3可以是变频风机，以用于提供混合的气体进入冷库2的动力； 过滤段12为设置于风机段13与混合段11之间的空气过滤层，可进一步净 化过滤混合空气，避免污染冷库内的空气。所述的混合容器1在容器的适当 处i殳置有气体的进出口，包括新风口 14、吸风口 15和送风口 16;其中新风 口 14与外界环境相通，吸风口 15和送风口 16均与冷库2相通，上述的新 风口 14和吸风口 15设置在混合段11,外界的低温气体以及冷库内的气体均 被吸入到混合段内的空间内进行混合，吸风口 15通过吸风管道4与冷库2 连接相通，连接处位于冷库2的底部；送风口 16设置在容器1的顶端，通 过送风管道5连接至冷库2的上端，/人而保证送风口 16高于吸风口 15,并 具送风管道5进入到冷库2内后， 一直向内延长铺设，新进入的气体则/人位 于送风管道5上的多个出气口 51向冷库2内排放气体。所述的新风口 14、 吸风口 15和送风口 16设置有风门61、 62、 63。为了维持冷库内的设定气体 量，冷库2还设有排气口21,以用于将多余的空气从该排风口 21排出到库 外。在冷库上还需要安装库体压力安全阀，以保证库体的压力与外界基本平 衡。
上述的温度控制装置7为冷库内气体热交换时利用温度进行控制的电开 关设备。可采用现有技术中的温度控制器，其具有温度探测头。本实施例中， 至少采用三个温度控制器71、 72、 73，具有相应的温度^:测头A、 B、 C, 其中，温度探测头A设置在冷库外，对外界的大气温度进行实时监测，其回 路输出控制整个系统的启动；温度探测头B设置在冷库内，对库内的温度进 行实时监测，其回路输出控制风机3、吸风口 15和送风口 16的风门；温度 探测头C设置在混合容器的混合段，对送入库内的气体温度进行实时监观'J, 其回路输出控制调节新风口 14风门的大小，以保证送风口 16的温度恒定。
风门61、 62、 63具有可控制风门开启大小的风门控制装置。所述的风 门控制装置的电气连接可参考图4所示，每个风口均设置比例风量调节阀91，通过调节新风口、吸风口和送风口的风量调节阀91, -使新风和回风在混 合段按需要的比例混合。上述的风门及其控制装置的类型不仅限于此，如图
5所示的另一种方式，所述的新风口的风门61还可以采用旋转式风门，通过 与之相连的温度控制器控制步进电机92打开新风口的风门61，新风口的风 门61开启的大小通过温度控制器PID输出信号控制步进电机92旋转来控 制，直到新风口混合段11的新风达到预定温度；而上述的吸风口和送风口 的风门62、 63则采用开启式风门，比如百叶窗，由于不需要调节风门开启 的大小，可采用气缸93作为风门控制装置控制风门的启闭。众所周知，风 门在现有技术中有很多实现方式，在此不再赘述。
上述的电气控制装置8,用于实现本实用新型的自然冷能降温系统的各 个电气元件、温度控制器、动力装置的电气连接以及自动控制，并实现与现 有冷库的机械制冷系统运行的自动或手动转换，该电气控制装置8通常设计 为电气控制拒。
利用上述的自然冷能降温系统可以达到降低冷库内空气的温度，其工作 原理是在外界大气气温高于某一设定值时，该装置不运行，冷库由机械制 冷系统装置维持所需要的低温。该系统启动的温度条件是当外界大气温度 ^低于冷库贮存温度T2，该温差》3。C,即可启动本实用新型的自然冷能降 温系统；往冷库内送入新风的温度要求是新风温度T3低于库内贮存温度 T2,其温差范围控制在2~3°C。本实用新型主要是通过温度控制装置以及风 门，把自然界冷空气与冷库内的空气进行线性配比混合，再把配比后达到一 定温度的气体导入冷库内，以达到利用自然冷能的作用。
再参阅图6,下面举例说明本实用新型的自然冷能降温系统的工作过程。 外界环境温度探头A测量到温度^为-l(TC，冷库贮存温度T2为-5 。C，启动本系统，由监测外界温度的温度控制器71控制接触器动作，将压 缩机等机械制冷设备的运行方式切换到本装置工作方式。冷库内的温度探头B测量到冷库温度高于-5°C,通过与它相连的温度 控制器72启动风机3运行，同时启动吸风口和送风口气缸93来打开吸风口 和送风口的百叶窗，实现库内空气的循环。
这时新风口风门61是关闭的，送入库内的空气温度与吸风口的温度是 相同的，温度并没有降低，置于新风口混合段11的温度探头C检测到的温 度没有达到预定的温度，通过与之相连的温度控制器73控制步进电机92打 开新风口的风门61，新风口的风门61开启的大小通过温度控制器PID输出 信号控制步进电机92旋转来控制，直到新风混合端的新风达到预定的-7~ -8
c温度。
当外界的温度或库内的温度变化时，新风口 14的温度检测和控制装置 会通过调节新风口风门的大小保证送风口 16的温度恒定。
混合后的空气经过过滤^ 12的过滤后进入风机段13，由风机3经送风 口 16和送风管道5送至冷库2内，多余的空气由冷库2的排风口 21排出库 外，这样就完成了一个循环。通过循环，冷空气不断进入库内，库内的热量 不断#1排出，达到了库内降温的目的。
冷库内温度探头B检测到库内温度达到-5。C时，温度控制器停止风机 运转，关闭新风口、吸风口，送风口的风门61、 62、 63以及冷库的排风口 21;当库内温度升高时，再启动本系统工作。
用新型并不局限于此。应该理解为，在不偏离本实用新型的构思、工作原理 的情况下，以上实施例中的部件的材料、形状可通过本技术领域人员知悉的 其它替换或等同部件、材料、适用的形状来替换。
权利要求1. 一种自然冷能降温系统，其特征在于包括混合容器、动力装置和电气控制装置，所述的混合容器用于将冷库外气体与冷库内气体混合，且在容器的适当处设置有新风口、吸风口和送风口；所述的新风口、吸风口和送风口的风门连接有风门控制装置，其中新风口的风门可控制开启大小；所述的电气控制装置中的温度控制装置与风门控制装置电气连接。
2、 如权利要求1所述的降温系统，其特征在于所述的混合容器分为 混合段、过滤段和风机段，混合段内设置新风口和吸风口；所述风机段内设 置有风机和送风口 ；过滤段为设置于风机段与混合段的空气过滤层。
3、 如权利要求2所述的降温系统，其特征在于所述的与新风口风门 控制装置相连接的温度控制装置的感温元件设置在混合容器的混合段。
4、 如权利要求1-3任一权利要求所述的降温系统，其特征在于所述 的风门控制装置为比例调节阀。
5、 如权利要求1-3任一权利要求所述的降温系统，其特征在于所述 的新风口的风门为旋转式风门，其风门控制装置为步进电机。
6、 如权利要求1-3任一权利要求所述的降温系统，其特征在于所述 的吸风口和送风口的风门为开启式风门，其风门控制装置为气缸。
7、 如权利要求6所述的降温系统，其特征在于所述的吸风口和送风 口的开启式风门为百叶窗结构。
8、 如权利要求1所述的降温系统，其特征在于所述的混合容器的外 壁为保温材料。
专利摘要一种自然冷能降温系统，包括混合容器、动力装置和电气控制装置，所述的混合容器用于将冷库外气体与冷库内气体混合，且在容器的适当处设置有新风口、吸风口和送风口；所述的新风口、吸风口和送风口的风门连接有风门控制装置，其中新风口的风门可控制开启大小；所述的电气控制装置中的温度控制装置与风门控制装置电气连接。本实用新型的温度控制装置可根据外界和冷库内的温度变化，自动控制系统的工作；同时通过冷库内外的不同温度气体的混合，可以保证贮藏库内温度的恒定，有利于自然冷能的有效利用，同时避免了不合理利用自然冷能冻伤贮藏库内的储藏物。
文档编号F25D1/00GK201259360SQ200820126448
公开日2009年6月17日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者倪东平, 杜新荣, 杜玉宽, 葛振华 申请人:北京亿事达都尼制冷设备有限公司