一种应用辐射制冷的节能系统的制作方法

本实用新型涉及辐射制冷技术领域，尤其涉及一种应用辐射制冷的节能系统。

背景技术：

目前，设备运行导致机器温度过高，数据中心、电厂等建筑内室温高，均需要利用冷却系统进行降温以满足需要。现有的降温方式通常为通风、电扇、空调等消耗电能的方式实现，这种降温方式成本和能耗过高，且不环保。因此，需要开发一种成本低、能耗低且环保的被动制冷系统来满足设备、建筑等的冷却水供应，以减低能源消耗。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种应用辐射制冷的节能系统，降低能源消耗、环保。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种应用辐射制冷的节能系统，包括：与应用端管路连通的第一储液装置和第二储液装置；辐射制冷装置，所述辐射制冷装置用于对液体进行被动式辐射制冷降温；所述辐射制冷装置与所述第一储液装置和所述第二储液装置管路连接；用于采集所述应用端的出口端、辐射制冷装置出口端、以及所述辐射制冷装置内液位的数据采集系统；其中，所述第二储液装置的出口端与所述辐射制冷装置的进口端之间设有第一调节阀，所述辐射制冷装置的出口端和所述第一储液装置的进口端之间设有第二调节阀，所述辐射制冷装置的出口端和所述辐射制冷装置的进口端之间设有第三调节阀，所述第一储液装置的出口端与所述应用端的进口端之间设有第四调节阀，所述应用端的出口端和所述第二储液装置的进口端之间设有第五调节阀；以及与所述数据采集系统、所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀、所述第四调节阀、第五调节阀通讯连接的控制单元，所述控制单元根据所述数据采集系统采集的温度控制所述第一调节阀、所述第二调节阀、所述第三调节阀、所述第四调节阀、第五调节阀的开启或关闭。当所述应用端的出口端温度高于所述应用端的需求温度时，所述第五调节阀开启，所述应用端的流体第二储液装置，当检测到辐射制冷装置内的液体不足时，控制单元控制所述第一调节阀开启，流体进入所述辐射制冷装置中降温，若所述辐射制冷装置出口端的温度高于第一设定温度时，开启所述第三调节阀，所述第一储液装置内的流体进入所述辐射制冷装置中继续降温，至所述辐射制冷装置的出口端温度低于所述需求温度时，开启所述第二调节阀，流体进入第一储液装置内。进一步地，所述辐射制冷装置包括至少一个水箱组，每个所述水箱组包括至少一个水箱；每个所述水箱组之间并联设置，所述水箱组中的每个所述水箱串联设置。

进一步地，所述水箱包括保温层、外框、以及顶面具有辐射制冷膜的水箱本体，所述水箱本体容纳在所述保温层中，所述保温层容纳在所述外框中。进一步地，所述水箱本体的壁厚为1～30mm，所述保温层的厚度为10～100mm，所述外框的壁厚为1～30mm。

进一步地，所述水箱本体构造成由铝合金材料制成的板，所述保温层构造成由挤塑材料制成的层，所述外框构造成由abs或尼龙制成的壳体。

进一步地，所述水箱具有进液口和出液口。

进一步地，所述第一储液装置和所述第二储液装置的外表面均设有储液保温层。

进一步地，所述储液保温层构造成由聚氨酯泡沫、珍珠岩、挤塑板、聚氨酯板或聚乙烯中的一种制成的层。

进一步地，所述第一储液装置和所述第二储液装置均设有进液口、出液口，其中第二储液装置还设有补液口。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过辐射制冷装置对液体进行被动式辐射制冷降温，得到冷却液体，在将冷却后的液体存储在第一储液装置中，供给到应用端；当数据采集系统采集到应用端出口的液体温度大于第二设定温度时，控制单元控制第五调节阀开启，所述应用端的液体进入第二储液装置，当检测到辐射制冷装置内的液体不足时，控制单元控制所述第一调节阀开启，液体进入辐射制冷装置进行降温，若数据采集系统采集到辐射制冷装置出口的温度仍高于第一设定温度，则控制单元控制第三调节阀开启，液体继续进入辐射制冷装置进行制冷，至辐射制冷装置出口的温度小于或等于第一设定温度，此时控制单元控制第二调节阀开启，第三调节阀关闭，流体进入第一储液装置；当应用端需要冷却液时，控制单元控制第四调节阀打开，使冷却液进入应用端使用，过程简单，节能环保。

附图说明

图1为本实用新型应用辐射制冷的节能系统一个实施例的示意图；

图2为本实用新型应用辐射制冷的节能系统另一个实施例的示意图；

图3为本实用新型辐射制冷装置水箱的立体图；

图4为本实用新型辐射制冷装置水箱的爆炸图。

图中：2、辐射制冷装置；21、水箱；22、保温层；23、外框；24、水箱本体；241、辐射制冷膜；3、储液装置；31、第一储液装置；32、第二储液装置；4、数据采集系统；5、第一调节阀；6、流量计；7、第二调节阀；8、第三调节阀；9、第四调节阀；10、第五调节阀；11、补液口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实用新型采用辐射制冷的原理，形成比环境温度低的冷源。辐射制冷是将宇宙空间或高层大气作为冷源、地面上物体作为热源建立辐射传递通道，通过“大气窗口”在不消耗能源的情况下，将热量转化为特定波段的电磁波，以辐射方式把地面物体的热量通过地球大气窗口直接传递到宇宙空间，从而达到制冷的目的。

应当理解，大气窗口是指太阳光穿过大气层时透过率较高的光谱段。其中，大气层在8～13μm波段具有很高的透射率，中红外线可以通过该波段将热量传递给外大气层空间。

根据本实用新型的一个实施例，参考图1，该节能系统包括与应用端管路连通的第一储液装置31和第二储液装置32，与第一储液装置31和第二储液装置32管路连通的辐射制冷装置2、数据采集系统、以及控制单元。数据采集系统用于采集应用端的出口端温度、辐射制冷装置出口端温度、以及所述辐射制冷装置内液位、储液装置温度。其中，应用端的出口端连接有第二储液装置32，应用端出口端与第二储液装置32进口端之间设有第五调节阀10，第二储液装置32和辐射制冷装置2的进口端之间设有第一调节阀5，第一调节阀5与辐射制冷装置2的进口端之间设有流量计6，第三调节阀与辐射制冷装置2的进口端之间也设有流量计6，辐射制冷装置2的出口端和第一储液装置31的进口端之间设有第二调节阀7，辐射制冷装置2的出口端和辐射制冷装置2的进口端之间设有第三调节阀8，第一储液装置31的出口端与应用端的进口端之间设有第四调节阀9，形成冷水循环回路。控制单元与数据采集系统4、第一调节阀5、第二调节阀7、第三调节阀8、第四调节阀9、第五调节阀10通讯连接，控制单元根据数据采集系统采集4的温度控制第一调节阀5、第二调节阀7、第三调节阀8、第四调节阀9、第五调节阀10的开启或关闭。

当数据采集系统采集到应用端的出口端温度高于第二设定温度时，控制单元控制第五调节阀10开启，流体进入第二储液装置32进行储存，当数据采集系统检测到辐射制冷装置的水箱内流体液位低于设定液位时，控制单元控制第一调节阀5开启，应用端的流体进入辐射制冷装置2中降温，若数据采集系统采集到辐射制冷装置2出口端的温度高于应用端的需求温度时，流体经第三调节阀8再次进入辐射制冷装置2进行制冷，直至数据采集系统4采集到辐射制冷装置2的出口端温度低于第一设定温度时，控制单元控制第二调节阀7开启，辐射制冷装置2内的流体进入第一储液装置31内进行储存，当应用端需要使用冷却液进行冷却液时，控制单元控制第四调节阀9开启，流体进入应用端使用。

根据本实用新型的另一个实施例，提供一种应用辐射制冷的节能系统，参考图2，该节能系统包括与应用端管路连通的辐射制冷装置2、与辐射制冷装置2和应用端管路连通的储液装置3、数据采集系统4以及控制单元。数据采集系统4用于采集应用端的出口端、辐射制冷装置出口端、以及储液装置3温度。其中，应用端的出口端和辐射制冷装置的进口端之间设有第一调节阀5，第一调节阀5与辐射制冷装置2的进口端之间设有流量计6，辐射制冷装置2的出口端和储液装置3的进口端之间设有第二调节阀7，储液装置3的出口端和辐射制冷装置2的进口端之间设有第三调节阀8，储液装置3的出口端与应用端的进口端之间设有第四调节阀9，形成冷水循环回路。控制单元与数据采集系统4、第一调节阀5、第二调节阀7、第三调节阀8、第四调节阀9通讯连接，控制单元根据数据采集系统采集4的温度控制第一调节阀5、第二调节阀7、第三调节阀8、第四调节阀9的开启或关闭。

当数据采集系统4采集到应用端的出口端温度高于应用端的需求温度时，控制单元控制第一调节阀5开启，应用端的流体进入辐射制冷装置2中降温，至数据采集系统4采集到辐射制冷装置2的出口端温度低于第一设定温度时，控制单元控制第二调节阀7开启，辐射制冷装置2内的流体进入储液装置3内，当应用端需要使用冷却液时，控制单元控制第四调节阀9打开，流体进入应用端使用；当储液装置3的温度高于需求温度时，控制第四调节阀9关闭，控制第三调节阀8开启，储液装置3内的流体进入辐射制冷装置2中降温，至数据采集系统4采集到辐射制冷装置2的出口端温度低于需求温度，控制单元第二调节阀4开启，流体进入储液装置，控制第四调节阀开启，流体进入应用端使用。

本实用新型通过辐射制冷，不依靠太阳光，全天候制冷水，通过辐射制冷装置对液体进行降温，冷却后的流体进入循环管路进入应用端使用，整个系统简单，节能环保。

根据本实用新型的实施例，辐射制冷系2包括至少一个水箱组，每个水箱组之间并联设置；每个水箱组包括至少一个水箱21，每个水箱组中的每个水箱21串联设置。应当理解的是，辐射制冷装置2中的水箱组可以是一组、两组或更多组；每水箱组中水箱的数量可以是一个、两个、四个或更多，本实用新型不以此为限。数据采集系统采集水箱中的液位，如水箱内的液位低于设定液位，则控制单元控制第一调节阀开启，第二储液装置内的流体进入辐射制冷装置的水箱内进行制冷。

参考图3和图4，水箱21包括保温层22、外框23、以及顶面具有辐射制冷膜241的水箱本体24，其中，水箱本体24容纳在保温层22中，保温层22容纳在外框23中。进一步地，水箱21具有进液口和出液口。流体从进液口进入水箱21中，在辐射制冷膜241的作用下冷却，再在保温层22的作用下，保持温度稳定。

进一步地，水箱本体24的壁厚为1～30mm，外框23的壁厚为1～30mm，保温层22的厚度为10～100mm，应当理解，在成本控制范围内，保温层22的厚度越厚，保温效果越好。水箱本体24构造成由铝合金材料制成的板，保温层22构造成由挤塑材料制成的层，外框23构造成由abs或尼龙制成的壳体。

本实用新型中，辐射制冷膜241包括辐射制冷层和设置在辐射制冷层上的反射层。其中，辐射制冷膜一般由对8～13μm的红外线具有高发射率的无机粒子二氧化硅、碳化硅、氮化硅、硫化硅、硫化锌、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙或硫化铅等的一种或多种与透明高分子聚合物tpx、pmma、pe、pvf、pvc、pc、pp、pet、pbt、ps、abs或tpx等的一种组成，并且经过处理的辐射体或未处理的辐射体均匀的分散于高分子聚合物中，每立方米含有大于10³的无机粒子，无机粒子的粒径为2～20μm。辐射制冷层的厚度为20～200μm，优选20～100μm。反射层用于反射太阳光线中大部分的红外线，一般是银、铝等金属材料；反射层的厚度为10～100nm。

本实用新型中，具有辐射制冷功能的辐射制冷膜具备高太阳能反射率及大气窗口特定波段(8-13μm)红外辐射率高的特点。本实用新型将具有辐射制冷功能的辐射制冷膜应用于水箱结构中可被动式的实现对水箱内部的储水进行降温，降幅最高可达15℃。再将水箱应用于节能系统，制备冷却水，输入到用户端使用。

进一步地，第一储液装置31和第二储液装置32的外表面设有储液保温层，其中，储液保温层构造成由聚氨酯泡沫、珍珠岩、挤塑板、聚氨酯板或聚乙烯中的一种制成的层。第一储液装置31和第二储液装置32均设有进液口、出液口，第二储液装置32还设有补液口11，第一储液装置31的进液口与辐射制冷装置2的出液口连通且中间设有第二调节阀7，第一储液装置31的出液口与应用端连通且中间设有第四调节阀，应用端出口端与第二储液装置的进液口设有第五调节阀，第二储液装置32的出液口与辐射制冷装置2的进口端连通且中间设有第一调节阀。

本实用新型通过辐射制冷装置对液体进行被动式辐射制冷降温，得到冷却液体，在将冷却后的液体存储在第一储液装置中，供给到应用端；当数据采集系统4采集到应用端出口的液体温度大于第二设定温度时，控制单元控制第五调节阀10开启，流体进入第二储液装置，当数据采集系统检测到水箱中的液体不足时，控制单元控制第一调节阀5开启，液体进入辐射制冷装置2进行降温，若数据采集系统4采集到辐射制冷装置2出口的温度仍高于第一设定温度，则控制单元控制第三调节阀8开启，液体继续进入辐射制冷装置2进行制冷，至辐射制冷装置2出口的温度小于或等于第一设定温度，此时控制单元控制第二调节阀7，第三调节阀8关闭，流体进入储液装置。当冷却端需要冷却液时控制单元控制第四调节阀开启，冷却液通过第四调节阀9进入应用端使用，过程简单，节能环保。

本实用新型还可以通过辐射制冷装置对液体进行被动式辐射制冷降温，得到冷却液体，在将冷却后的液体存储在储液装置中，供给到应用端；当数据采集系统4采集到储液装置内的液体温度高于应用端的需求温度时，控制单元控制储液装置3和应用端之间的第四调节阀9关闭，第三调节阀8开启，使储液装置3内的液体进入辐射制冷装置2进行降温，当数据采集系统4采集到辐射制冷装置2出口端的温度满足应用端的需要温度时，打开第二调节阀7，冷夜进入储液装置3，从而送到应用端使用。整个过程打破了传统通过消耗电能实现降温的方式，具有节能环保舒适的特点。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。