自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括循環(huán)換熱模塊、水冷蒸發(fā)單元和地下冷卻單元，循環(huán)換熱模塊包括第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器，所述第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器依次串接形成循環(huán)換熱回路，所述第一換熱器置于水冷蒸發(fā)單元內(nèi)，所述第二換熱器置于所述地下冷卻單元內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是：利用帶平板太陽能集熱器遮陽并充分通風(fēng)的蓄水屋頂蒸發(fā)冷卻帶走室內(nèi)熱量并以自然循環(huán)為動(dòng)力使傳遞熱量使室內(nèi)接近外界空氣濕球溫度；合理利用屋頂池水冷源與土壤冷源的選擇性儲冷供冷方法與裝置，充分發(fā)揮兩部分冷源的潛力；對屋頂水池使用自動(dòng)控溫裝置，保障屋頂水池冷卻系統(tǒng)的可靠性與應(yīng)付惡劣工況的能力；基于溫差的溫度控制方法與裝置保證耗能最小化。
【專利說明】
自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種使能耗最小化，可保證室內(nèi)空氣冷卻的平穩(wěn)高效節(jié)能的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前的自被動(dòng)式蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)在系統(tǒng)應(yīng)用上比較單一孤立，如應(yīng)用屋頂蓄水池的應(yīng)用通常只用到水池的隔熱降溫，未做遮陽以充分應(yīng)用其所能接近的濕球溫度。又如在地下儲冷供冷方面通常只使用其儲冷或土壤供冷一方面，通常未選擇性利用以提高效率。存在冷卻模塊過于單一，無應(yīng)付特殊工況的考慮
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)存在的不足，提出一種使能耗最小化，可保證室內(nèi)空氣冷卻的平穩(wěn)高效節(jié)能的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，包括循環(huán)換熱模塊、水冷蒸發(fā)單元和地下冷卻單元，循環(huán)換熱模塊包括第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器，所述第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器依次串接形成循環(huán)換熱回路，所述第一換熱器置于水冷蒸發(fā)單元內(nèi)，所述第二換熱器置于所述地下冷卻單元內(nèi)。
[0005]在所述循環(huán)換熱回路上設(shè)置水栗和閥門，用于控制流量。
[0006]所述水冷蒸發(fā)單元上方安裝可以調(diào)節(jié)方向的平板太陽能集熱器，用于遮陽或者提供陽光照射，調(diào)節(jié)所述水冷蒸發(fā)單元內(nèi)溫度。
[0007]在所述水冷蒸發(fā)單元與平板太陽能集熱器之間設(shè)置冷卻風(fēng)扇。
[0008]在所述水冷蒸發(fā)單元和地下冷卻單元以及室內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，用于監(jiān)控溫度。
[0009]所述溫度傳感器、水栗和閥門分別與控制單元連接，溫度傳感器將采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧刂茊卧刂扑跫伴y門的開啟。
[0010]若干平板太陽能集熱器的進(jìn)水口與進(jìn)水管連接，平板太陽能集熱器的出水口與出水管連接，所述進(jìn)水管和所述出水管與儲水箱連接，在所述平板太陽能集熱器與儲水箱之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲水箱通過水管與第一換熱器和第二換熱器之間的管道連接相通，所述進(jìn)水口與所述第一換熱器和室內(nèi)換熱器之間的管道連接相通。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:利用帶平板太陽能集熱器遮陽并充分通風(fēng)的蓄水屋頂蒸發(fā)冷卻帶走室內(nèi)熱量并以自然循環(huán)為動(dòng)力使傳遞熱量使室內(nèi)接近外界空氣濕球溫度;合理利用屋頂池水冷源與土壤冷源的選擇性儲冷供冷方法與裝置，充分發(fā)揮兩部分冷源的潛力；對屋頂水池使用自動(dòng)控溫裝置，保障屋頂水池冷卻系統(tǒng)的可靠性與應(yīng)付惡劣工況的能力;基于溫差的溫度控制方法與裝置保證耗能最小化。
【【附圖說明】】
[0012]圖1為本實(shí)用新型自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)中的控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述說明。
[0015]自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，如圖1和圖2所示，包括循環(huán)換熱模塊、水冷蒸發(fā)單元3和地下冷卻單元10。所述循環(huán)換熱模塊包括第一換熱器7、第二換熱器9和室內(nèi)換熱器8，所述第一換熱器7、第二換熱器9和室內(nèi)換熱器8依次串接形成循環(huán)換熱回路，所述第一換熱器7置于水冷蒸發(fā)單元3內(nèi)，所述第二換熱器9置于所述地下冷卻單元10內(nèi)。在所述循環(huán)換熱回路上設(shè)置水栗11和最少一個(gè)閥門13，用于控制流量。所述水冷蒸發(fā)單元3可以是設(shè)置在屋頂?shù)乃兀谒鏊貎?nèi)設(shè)置第一溫度傳感器5，所述地下冷卻單元10可以是埋設(shè)在地下的地底水箱，在地底水箱上設(shè)置第二溫度傳感器6。所述地下冷卻單元10也可以是地下水池。所述室內(nèi)換熱器8設(shè)置在室內(nèi)，并且在室內(nèi)設(shè)置第三傳感器4 ο所述水冷蒸發(fā)單元3上方安裝可以調(diào)節(jié)方向的平板太陽能集熱器I，用于遮陽或者提供陽光照射，調(diào)節(jié)所述水冷蒸發(fā)單元內(nèi)溫度。在所述水冷蒸發(fā)單元3與平板太陽能集熱器I之間設(shè)置冷卻風(fēng)扇2。在所述溫度傳感器(4，5，6)、水栗11和閥門12分別與控制單元13(控制器)連接，各溫度傳感器將采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?3，控制單元13控制水栗11及閥門12的開啟。
[0016]通過屋頂平板太陽能集熱器I遮陽且通風(fēng)的水池3的蒸發(fā)冷卻，使池水接近空氣濕球溫度。較低溫密度大的池水沉在底部與池底換熱器7換熱。在下部封閉的循環(huán)回路的兩條豎直方向通路中，帶室內(nèi)換熱器8的一側(cè)吸收室內(nèi)熱量溫度較高，水密度較小，從而回路中形成自然循環(huán)，無需人為提供能量。系統(tǒng)還提供選擇性的夜間儲冷用的地底水箱(當(dāng)?shù)氐淄寥罍囟鹊陀诳諝鉂袂驕囟葧r(shí)可獲得額外冷量，即利用自然冷源土壤供冷)，利用夜間儲存的冷量冷卻地底換熱管9，削減白天室內(nèi)最高溫度的峰值及推遲其出現(xiàn)時(shí)間。平板太陽能集熱器以百葉式排列，實(shí)現(xiàn)白天遮陽、發(fā)電同時(shí)保證夜晚水池的輻射散熱。系統(tǒng)的溫度控制使用溫度傳感器(4、5、6)，當(dāng)空氣和水池底的溫差達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)水面風(fēng)扇2強(qiáng)化蒸發(fā)冷卻直至溫差回到設(shè)定范圍。同時(shí)當(dāng)儲冷水箱溫度低于屋頂水池底溫度時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)水栗11并切換循環(huán)回路閥門開關(guān)12加快儲冷，水栗工作至儲冷水箱溫度等于屋頂水池底溫度。
[0017]若干平板太陽能集熱器I的進(jìn)水口與進(jìn)水管連接，平板太陽能集熱器I的出水口與出水管連接，所述進(jìn)水管和所述出水管與儲水箱13連接，在所述平板太陽能集熱器I與儲水箱13之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲水箱13通過水管與第一換熱器7和第二換熱器9之間的管道連接相通，所述進(jìn)水口與所述第一換熱器7和室內(nèi)換熱器8之間的管道連接相通。平板太陽能集熱器1、儲水箱13、第二換熱器9以及室內(nèi)換熱器8依次串接形成熱調(diào)節(jié)循環(huán)回路。
[0018]本實(shí)用新型綜合多種熱能利用技術(shù)，可以保證室內(nèi)空氣冷卻的平穩(wěn)高效節(jié)能;使用平板太陽能集熱器遮陽且保證通風(fēng)，生產(chǎn)電能的同時(shí)可以使水池獲得比無遮陽水池更低的接近濕球溫度的池水溫度；自循環(huán)回路加強(qiáng)室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移速率;地底水箱通常儲存夜間冷量，在周圍土壤溫度較低的土壤深度或地區(qū)還可獲得額外的土壤冷量;屋頂風(fēng)機(jī)保證池水的溫度不超出允許范圍；選擇性儲冷方法保證冷量的最合理利用；基于溫差的溫度控制方法與裝置保證耗能最小化。
[0019]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，均應(yīng)該在由本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括循環(huán)換熱模塊、水冷蒸發(fā)單元和地下冷卻單元，循環(huán)換熱模塊包括第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器，所述第一換熱器、第二換熱器和室內(nèi)換熱器依次串接形成循環(huán)換熱回路，所述第一換熱器置于水冷蒸發(fā)單元內(nèi)，所述第二換熱器置于所述地下冷卻單元內(nèi)。2.按照權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述循環(huán)換熱回路上設(shè)置水栗和閥門。3.按照權(quán)利要求2所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述水冷蒸發(fā)單元上方安裝可調(diào)節(jié)方向的平板太陽能集熱器。4.按照權(quán)利要求3所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述水冷蒸發(fā)單元與平板太陽能集熱器之間設(shè)置冷卻風(fēng)扇。5.按照權(quán)利要求2所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述水冷蒸發(fā)單元和地下冷卻單元以及室內(nèi)設(shè)置溫度傳感器。6.按照權(quán)利要求5所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器、水栗和閥門分別與控制單元連接，溫度傳感器將采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元控制水栗及閥門的開啟。7.按照權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控溫選擇性儲冷的自循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，若干平板太陽能集熱器的進(jìn)水口與進(jìn)水管連接，平板太陽能集熱器的出水口與出水管連接，所述進(jìn)水管和所述出水管與儲水箱連接，在所述平板太陽能集熱器與儲水箱之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲水箱通過水管與第一換熱器和第二換熱器之間的管道連接相通，所述進(jìn)水口與所述第一換熱器和室內(nèi)換熱器之間的管道連接相通。
【文檔編號】F24F5/00GK205641292SQ201620230470
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】魏勝俠, 莫松平
【申請人】廣東工業(yè)大學(xué)