一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置，包括有通过管网连接的蒸发冷却空调机组、房间末端装置、逆流换热器、蓄冷水槽、水幕外墙模块。本实用新型的空调装置，白天水幕外墙中的水循环流动能够带走建筑物表面的太阳辐射热，降低外围护结构传热形成的冷负荷；夜晚，该系统能够充分利用夜间有利的天气条件进行蓄冷，将制得的温度较低的水储存在地下的蓄冷水槽，供白天使用；用制取的冷风对房间通风降温蓄冷，可以延迟第二天向房间供冷的时间，具有节能、环保及经济的特点。
【专利说明】一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空调制冷设备【技术领域】，涉及一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置。
【背景技术】
[0002]很多高档建筑采用玻璃幕墙作为外围护结构，在夏季，阳光照射在幕墙上，太阳辐射一部分被反射，一部分直接透过玻璃幕墙进入室内，还有一部分被吸收，被吸收的部分又以热波的方式分别向室内和室外辐射，这使得建筑物内由于日射得热形成的冷负荷很大，进而造成了空调能耗大量增加。
[0003]又由于白天城市电网压力较大，而且白天电价较高，空调系统运行费用高；而夜晚电力处于低谷，电价也相对较低。针对这一现象，如果利用晚间电力低谷时开启机组，将制得的冷量储存起来供白天使用，这样有利于缓解电网压力，节省运行费用。
[0004]而且，夏季高温天气时，当空调系统结束一天运行后，室外温度依然很高，热量通过围护结构传入室内，使得室内余热量很大，第二天空调系统再次运行时，需要增加制冷量来消除这部分余热，能耗增加。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置，白天水幕外墙中的水循环流动能带走建筑物表面的太阳辐射热，降低外围护结构传热形成的冷负荷；夜晚进行蓄冷，将制得的低温水储存在蓄冷水槽，供白天使用。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置，包括有通过管网连接的蒸发冷却空调机组、房间末端装置、逆流换热器、蓄冷水槽、水幕外墙模块。
[0007]本实用新型的特点还在于:
[0008]蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别对称设置有新风入口，机组壳体内的中央设置有空气-水直接接触逆流式填料塔，空气-水直接接触逆流式填料塔的左、右两侧分别对称设置有表冷器，表冷器3与同侧的新风入口之间设置有过滤器；
[0009]空气-水直接接触逆流式填料塔，包括有填料，填料的上方依次设置有布水器及送风机，送风机上部对应的机组壳体顶壁上设置有送风口 ；填料的下方设置有循环水箱，填料与循环水箱之间形成风道；
[0010]两个表冷器、布水器、循环水箱通过管网与房间末端装置、逆流换热器、蓄冷水槽、水幕外墙模块连接。
[0011]空气-水直接接触式逆流填料塔为可拆卸式空气-水直接接触式逆流填料塔。
[0012]蒸发冷却空调机组、房间末端装置、逆流换热器、蓄冷水槽、水幕外墙模块之间连接的管网结构为:
[0013]循环水箱连接有水管G1，水管Gl分别通过水管G2、水管G4与房间末端装置和蓄冷水槽相连接，房间末端装置通过水管G6、水管G3与布水器连接，水管G2上设置有阀门VI,水管G6上设置有循环水泵c ；
[0014]蓄冷水槽通过水管G5与水管G6连接,蓄冷水槽还通过水管G8与水管Y7连接；
[0015]两个表冷器的出水口分别通过水管Y6、水管Y5与水管Y7连接，水管Y7上的多个支管分别与水幕外墙模块内的多个进水口 13连接；两个表冷器的进水口分别通过水管Y1、水管Y2与水管Y3连接，水管Y3与逆流换热器连接，水管Y3与水管Y4连接，水管Y4上的多个支管分别与水幕外墙模块内的多个出水口连接，水管Y4通过水管G7与水管G6连接，水管Y8的两端均与水管Y3连接。
[0016]房间末端装置是各种室内末端、新风机组或组合式空调机组；逆流换热器上分别连接有出水管和进水管。
[0017]蓄冷水槽采用自然分层蓄冷水槽或隔膜式蓄冷槽；蓄冷水槽埋于地下；蓄冷水槽的外部设置有保温层。
[0018]水幕外墙模块由多块水幕外墙组成；
[0019]水幕外墙，包括有玻璃墙体，玻璃墙体的顶部设置有进水口，玻璃墙体的底部设置有出水口 ；
[0020]玻璃墙体，由外玻璃层和内玻璃层及围挡玻璃层组成，外玻璃层和内玻璃层呈平行设置，外玻璃层与内玻璃层之间形成夹水层。
[0021]夹水层内设置有多块导流板，多块导流板自上而下依次连接并呈往复折叠式设置，每块导流板的末端设置有漏水孔眼。
[0022]水管Gl上设置有阀门V6 ;水管G4上设置有阀门V7 ;水管G5上设置有阀门V2 ；/jC管G6上设置有阀门V9 ;水管G7上设置有阀门V5 ;水管G8上按水流方向依次设置有循环水泵bll及阀门V4。
[0023]水管Y3上设置有阀门V3 ;水管Y4上设置有多个支管；水管Y7上设置有循环水泵alO ;水管Y8上设置有阀门V8。
[0024]本实用新型的有益效果在于:
[0025]I)本实用新型的空调装置中，将水幕外墙做成模块化，不仅能够起到传统玻璃幕墙的美观作用，而且可提高建筑物的保温及隔热性能。
[0026]2)本实用新型的空调装置中，水幕外墙中的水沿导流板缓缓流下，可降低建筑物外墙传热形成的冷负荷；另外，可通过逆流换热器回收水幕外墙所吸收的太阳能，向用户提供生活热水。
[0027]3)夜间湿球温度较低，干湿球温差大，在夜间开启本实用新型空调装置中的蒸发冷却空调机组，能提高冷却效率；而且，导流板可使水与周围环境进行充分的辐射换热，温度较低的水进入蒸发冷却空调机组制冷，使蒸发冷却空调机组的出水温度很低，蓄冷量大。
[0028]4)本实用新型的空调装置中，蒸发冷却空调机组结构简单，而且空气-水逆流填料可以拆卸，方便在过渡季节对房间进行通风。
[0029]5)本实用新型的空调装置中，将水幕外墙与蒸发冷却空调机组相结合，将夜间蓄存的冷量用于白天供冷，可以缓解白天用电紧张，具有节能及经济的特点。
[0030]6)采用本实用新型的空调装置在夜晚对空调区通风降温蓄冷，有助于延迟第二天的供冷时间，降低空调能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本实用新型空调装置的结构示意图。
[0032]图2是本实用新型空调装置中水幕外墙的结构示意图。
[0033]图中，1.新风入口，2.过滤器，3.表冷器，4.循环水箱，5.填料，6.布水器，7.送风机,8.漏水孔眼，9.导流板，10.循环水泵a，11.循环水泵b，12.循环水泵c，13.进水口，14.出水口，15.外玻璃层，16.夹水层，17.内玻璃层，A.蒸发冷却空调机组，B.房间末端装置，C.逆流换热器，D.蓄冷水槽，E.水幕外墙模块。
【具体实施方式】
[0034]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。
[0035]本实用新型结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置，其结构如图1所示，包括有通过管网连接的蒸发冷却空调机组A、房间末端装置B、逆流换热器C、蓄冷水槽D及水幕外墙模块E。
[0036]蒸发冷却空调机组A，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别对称设置有新风入口 1，机组壳体内的中央设置有空气-水直接接触逆流式填料塔，空气-水直接接触逆流式填料塔的左、右两侧分别对称设置有表冷器3，表冷器3与同侧的新风入口 I之间设置有过滤器2 ;空气-水直接接触逆流式填料塔，包括有填料5，填料5的上方依次设置有布水器6及送风机7，送风机7上部对应的机组壳体顶壁上设置有送风口 ；填料5的下方设置有循环水箱4，填料5与循环水箱4之间形成风道。
[0037]两个表冷器3、布水器6、循环水箱4通过管网与房间末端装置B、逆流换热器C、蓄冷水槽D、水幕外墙模块E连接。
[0038]空气-水直接接触式逆流填料塔为可拆卸式空气-水直接接触式逆流填料塔。
[0039]蒸发冷却空调机组A、房间末端装置B、逆流换热器C、蓄冷水槽D、水幕外墙模块E之间的管网结构为:
[0040]蒸发冷却空调机组A内的循环水箱4连接有水管G1，水管Gl分别连接有水管G2、水管G4，水管G2上按水流方向依次连接有阀门V1、房间末端装置B及循环水泵cl2，水管G2依次通过水管G6、水管G3与蒸发冷却空调机组A内的布水器6连接，水管G4与蓄冷水槽D连接；
[0041]蓄冷水槽D通过水管G5与水管G6连接,蓄冷水槽D还通过水管G8与水管Y7连接；
[0042]两个表冷器3的出水口分别通过水管Y6、水管Y5与水管Y7连接，水管Y7上的多个支管分别与水幕外墙模块E内的多个进水口 13连接，两个表冷器3的进水口分别通过水管Y1、水管Y2与水管Y3连接，水管Y3上连接有逆流换热器C，水管Y3与水管Y4连接，水管Y4上的多个支管分别与水幕外墙模块E内的多个出水口 14连接；水管Y4通过水管G7与水管G6连接，水管Y8的两端均与水管Y3连接。
[0043]空调房间的末端装置B可以是各种室内末端、新风机组或组合式空调机组。
[0044]逆流换热器C上分别连接有出水管和进水管。
[0045]蓄冷水槽D可埋于地下，外部有保温措施；蓄冷水槽D可以采用自然分层蓄冷水槽或隔膜式蓄冷槽。
[0046]水眷外墙I旲块E由多块水眷外墙组成；如图2所不,水眷外墙,包括有玻璃墙体,玻璃墙体的顶部设置有进水口 13，玻璃墙体的底部设置有出水口 14 ;玻璃墙体由外玻璃层15和内玻璃层17及围挡玻璃层组成，外玻璃层15和内玻璃层17呈平行设置，外玻璃层15与内玻璃层17之间形成夹水层16 ;夹水层16内设置有多块导流板9，多块导流板9自上而下依次连接并呈往复折叠式设置，每块导流板9的末端设置有漏水孔眼8。水幕外墙模块E不仅能够起到传统玻璃幕墙的美观作用，而且可以提高建筑物的保温、隔热性能。
[0047]水管Gl上设置有阀门V6，水管G4上设置有阀门V7 ;水管G5上设置有阀门V2 ;水管G6上设置有阀门V9 ;水管G7上设置有阀门V5 ;水管G8上按水流方向依次设置有循环水泵bll及阀门V4。
[0048]水管Y3上设置有阀门V3 ;水管Y4上设置有多个支管；水管Y7上设置有循环水泵alO ;水管Y8上设置有阀门V8。
[0049]本实用新型空调装置的工作过程包括蓄冷过程和释冷过程:
[0050]I)蓄冷过程:
[0051]夜间蓄冷时，如图1所示，开启阀门V4、阀门V5、阀门V6、阀门V7、阀门V8、阀门V9，关闭阀门Vl、阀门V2、阀门V3，开启循环水泵alO、循环水泵b 11，关闭循环水泵c 12 ;水幕外墙模块E中的多块水幕外墙中的水沿导流板9缓缓流下，与周围环境进行充分的辐射换热，被冷却后，一部分水流沿水管Y4、水管Y8、水管Y1、水管Y2进入机组壳体内两侧的表冷器3预冷新风，然后沿水管Y5、水管Y6、水管Y7回到水幕外墙模块E ;另一部分水流沿水管Y4、水管G7、水管G3进入蒸发冷却空调机组A内，送到布水器6进行喷淋；经过预冷的新风在空气-水直接接触逆流式填料塔中与填料5上的水膜发生热湿交换，最终使循环水温降低到接近室外空气的露点温度，通过水管G1、水管G4将冷量储存在蓄冷水槽D中；同时，温度降低的室外新风由送风机7送入空调房间，对空调房间进行通风降温蓄冷。
[0052]2)释冷过程:
[0053]a.过渡季节，将空气-水直接接触式逆流填料塔从蒸发冷却空调机组A拆卸掉；
[0054]开启阀门Vl、阀门V2、阀门V3、阀门V7，关闭阀门V4、阀门V5、阀门V6、阀门V8、阀门V9，开启循环水泵alO、循环水泵cl2，关闭循环水泵bll ；
[0055]白天水幕外墙模块E中的水循环流动能够带走建筑物表面的太阳辐射热，温度较高的水沿水管Y4进入逆流换热器C中，经换热温度降低后沿水管Y3、水管Y1、水管Y2通入两个表冷器3中预冷新风；室外新风经过滤器2、表冷器3净化、降温处理后由送风机7送入房间，对空调房间进行通风降温；同时，蓄冷水槽D中的冷水在循环水泵cl2的作用下依次沿水管G4、水管G2送到房间末端装置B，如风机盘管内，带走房间的余热余湿，然后沿水管G5返回到蓄冷水槽D。
[0056]b.夏季炎热高温时，当蓄冷水槽D存的冷量不能够满足供冷需求时，开启循环水泵alO、循环水泵c 12，关闭循环水泵bll ;开启阀门V1、阀门V2、阀门V3、阀门V6、阀门V7、阀门V9，关闭阀门V4、阀门V5、阀门V8。白天水幕外墙模块E中的水循环流动能够带走建筑物表面的太阳辐射热，温度较高的水沿水管Y4进入逆流换热器C中，经换热温度降低后沿水管Y3、水管Y1、水管Y2通入表冷器3中预冷新风；室外新风经过滤器2、表冷器3净化、预冷处理后与空气-水直接接触式逆流填料塔上的水膜进行热湿交换，使蒸发冷却空调机组A的出水温度接近室外空气的露点温度；调节阀门V6、阀门V7，使蒸发冷却空调机组A制取的冷水与蓄冷水槽D的水以一定的比例混合后，沿水管G2由循环水泵cl2送空调房间末端装置B，带走房间余热余湿；调节阀门V2、阀门V9，使一部分回水沿水管G5返回蓄冷水槽D，另一部分沿水管G6、水管G3到达布水器6进行喷淋，回水温度较低，能够使蒸发冷却空调机组A的具有较好的制冷效果；蒸发冷却空调机组A制取的冷风由送风机7送往空调房间，带走房间余热。
[0057] 本实用新型的空调装置，白天水幕外墙中的水循环流动能够带走建筑物表面的太阳辐射热，降低外围护结构传热形成的冷负荷。夜晚，该系统能够充分利用夜间有利的天气条件进行蓄冷，将制得的温度较低的水储存在地下的蓄冷水槽，供白天使用。用制取的冷风对房间通风降温蓄冷，可以延迟第二天向房间供冷的时间，具有节能、环保及经济的特点。
【权利要求】
1.一种结合蒸发冷却与水幕外墙的空调装置，其特征在于，包括有通过管网连接的蒸发冷却空调机组(A)、房间末端装置(B)、逆流换热器(C)、蓄冷水槽(D)、水幕外墙模块(E)； 所述蒸发冷却空调机组(A)，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别对称设置有新风入口(I)，所述机组壳体内的中央设置有空气-水直接接触逆流式填料塔，所述空气-水直接接触逆流式填料塔的左、右两侧分别对称设置有表冷器(3)，所述表冷器(3)与同侧的新风入口(I)之间设置有过滤器(2); 所述空气-水直接接触逆流式填料塔，包括有填料(5)，所述填料(5)的上方依次设置有布水器(6)及送风机(7)，所述送风机(7)上部对应的机组壳体顶壁上设置有送风口 ；所述填料(5)的下方设置有循环水箱(4)，所述填料(5)与所述循环水箱(4)之间形成风道； 所述两个表冷器(3)、布水器￠)、循环水箱(4)通过管网与房间末端装置(B)、逆流换热器(C)、蓄冷水槽(D)、水幕外墙模块(E)连接； 所述蒸发冷却空调机组(A)、房间末端装置(B)、逆流换热器(C)、蓄冷水槽(D)、水幕外墙模块(E)之间连接的管网结构为: 所述循环水箱(4)连接有水管G1，所述水管Gl分别通过第二水管G2、水管G4与房间末端装置(B)和蓄冷水槽(D)相连接，房间末端装置(B)通过水管G6、水管G3与布水器(6)连接，所述水管G2上设置有阀门VI，所述水管G6上设置有循环水泵c(12)； 所述蓄冷水槽(D)通过水管G5与水管G6连接，所述蓄冷水槽(D)还通过水管G8与水管Y7连接； 所述两个表冷器(3)的出水口分别通过水管Y6、水管Y5与水管Y7连接，所述水管Y7上的多个支管分别与水幕外墙模块(E)内的多个进水口(13)连接；所述两个表冷器(3)的进水口分别通过水管Y1、水管Y2与水管Y3连接，所述水管Y3与逆流换热器(C)连接，所述水管Y3与水管Y4连接，所述水管Y4上的多个支管分别与水幕外墙模块(E)内的多个出水口(14)连接，所述水管Y4通过水管G7与水管G6连接，水管Y8的两端均与所述水管Y3连接。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述空气-水直接接触式逆流填料塔为可拆卸式空气-水直接接触式逆流填料塔。
3.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述房间末端装置(B)是各种室内末端、新风机组或组合式空调机组； 所述逆流换热器(C)上分别连接有出水管和进水管。
4.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述蓄冷水槽(D)采用自然分层蓄冷水槽或隔膜式蓄冷槽；所述蓄冷水槽(D)埋于地下；所述蓄冷水槽(D)的外部设置有保温层。
5.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述水幕外墙模块(E)由多块水幕外墙组成； 所述水幕外墙，包括有玻璃墙体，所述玻璃墙体的顶部设置有进水口(13)，所述玻璃墙体的底部设置有出水口(14)； 所述玻璃墙体，由外玻璃层(15)和内玻璃层(17)及围挡玻璃层组成，所述外玻璃层(15)和内玻璃层(17)呈平行设置，所述外玻璃层(15)与内玻璃层(17)之间形成夹水层
(16)。
6.根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于，所述夹水层(16)内设置有多块导流板(9)，多块导流板(9)自上而下依次连接并呈往复折叠式设置，每块导流板(9)的末端设置有漏水孔眼(8)。
7.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述水管Gl上设置有阀门V6;所述水管G4上设置有阀门V7 ;所述水管G5上设置有阀门V2 ;所述水管G6上设置有阀门V9 ;所述水管G7上设置有阀门V5 ;所述水管G8上按水流方向依次设置有循环水泵b (11)及阀门V4。
8.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述水管Y3上设置有阀门V3;所述水管Y4上设置有多个支管；所述水管Y7上设置有循环水泵a (10);所述水管(Y8)上设置有阀门V8。
【文档编号】F24F5/00GK203928226SQ201420229702
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】黄翔, 吕伟华, 宣静雯 申请人:西安工程大学