CN104006469A - 蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开的蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，包括有机组壳体，机组壳体内分隔成上下布置的两个风道；上风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有上层进风口、上层送风口，上层进风口与上层送风口之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器a、高温冷水表冷器、蒸发器、上下可调节风阀、直接蒸发冷却器及送风风机；下层风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有下层进风口、下层排风口，下层进风口、下层送风口之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器b、填料式直接蒸发冷却器、冷凝器、压缩机及排风风机。本发明变风道节能空调机组能根据不同的室外气象条件，选择性的开启不同功能段、风机和风道阀门，节省了电能。

Description

蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组。

技术背景

随着我国经济的发展和社会的进步，在节能减排这样的国家大战略的背景下，人们迫切需要一种能有效对室内空气实现净化、降温、高效运行，同时又能有效降低***耗电量的新型节能空调装置来提升人们对工作和生活环境的需求。

传统的单纯机械空调机组无法按照室外气象条件决定空调机组需要开启的功能段，也就无法实现在不同季节对空气进行不同的调节，而且传统的单纯机械空调机组能耗都比较高。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，实现了根据不同的室外气象条件，选择性的开启不同功能段、风机和风道阀门，最大可能的使用蒸发冷却带来的免费制冷，节省了电能的消耗。

本发明所采用的技术方案是，蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，包括有机组壳体，机组壳体内分隔成上下布置的两个风道；

上风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有上层进风口、上层送风口，上层进风口与上层送风口之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器a、高温冷水表冷器、蒸发器、上下可调节风阀、直接蒸发冷却器及送风风机；

下层风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有下层进风口、下层排风口，下层进风口、下层排风口之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器b、填料式直接蒸发冷却器、冷凝器、压缩机及排风风机。

本发明的特点还在于：

高温冷水表冷器与蒸发器之间形成回风风道，回风风道对应的机组壳体侧壁上设置有回风口。

上下可调节风阀由上、下布置的上风阀和下风阀组成，下风阀紧邻直接蒸发冷却器设置且与直接蒸发冷却器等高。

直接蒸发冷却器，包括有第一填料，第一填料的上方设置有第一布水器，第一填料的下方设置有第一循环水箱，第一循环水箱内设置有第一水过滤器，第一水过滤器通过第一供水管与第一布水器连接；第一供水管上设置有第一循环水泵。

第一填料采用的是纸质、金属、多孔陶瓷或PVC填料中的一种；第一布水器采用的是喷淋支管或喷嘴。

填料式直接蒸发冷却器，包括有第二填料，第二填料的上方设置有第二布水器，第二填料的下方设置有第二循环水箱，第二循环水箱内设置有第二水过滤器；

第二水过滤器通过第二供水管与高温冷水表冷器的进水口连接，高温冷水表冷器的出水口通过第三供水管与第二布水器连接。

第二循环水箱内设置有补水阀；第二供水管上设置有第二循环水泵。

第二填料采用的是纸质、金属、多孔陶瓷或PVC填料中的一种；第二布水器采用的是喷淋支管或喷嘴。

压缩机通过铜管依次与冷凝器、节流阀、蒸发器连接形成闭合回路，构成机械制冷***。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的变风道节能空调机组是由蒸发冷却与机械制冷两种技术联合而成，其中下层的填料式直接蒸发冷却器可为机械制冷***的冷凝器提供低于室外空气温度的冷风，由于进入冷凝器的作为冷却介质的空气温度下降，相应地冷凝温度也下降，输入功率少，制冷量增加，而且填料式直接蒸发冷却器基本上不消耗电能，因此使机组的制冷能效比COP有较大提高。

(2)在本发明的变风道节能空调机组内，由下层风道内的填料式直接蒸发冷却器所制取的冷水流入上层风道的高温冷水表冷器，为空调机组送风预冷，减少了机械制冷***的制冷量，节约了能耗。

(3)本发明的变风道节能空调机组在使用时，在不同季节可根据室外气象条件使用不同的运行模式，选择性开启相关功能段、风机、风道阀门；在过渡季节，充分利用天然冷量，来消除室内的负荷。

(4)本发明的变风道节能空调机组在冬季使用时，机械制冷***通过四通阀切换模式转换为热泵***，有效提高了设备的使用率，节省供暖设备的投资。

(5)本发明的变风道节能空调机组中，变风道技术最大化减少空气流动阻力，减小风机的能耗。

附图说明

图1是本发明变风道节能空调机组的结构示意图。

图中，1.进风初效过滤器a，2.高温冷水表冷器，3.回风口，4.蒸发器，5.上下可调节风阀，6.第一填料，7.送风风机，8.上层送风口，9.下层排风口，10.排风风机，11.压缩机，12.冷凝器，13.节流阀，14.第二循环水泵，15.第二填料，16.第二循环水箱，17.下层进风口，18.上层进风口，19.进风初效过滤器b，20.第一布水器，21.第一循环水箱，22.第二布水器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体内分隔成上下布置的两个风道；上层风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有上层进风口18、上层送风口8，上层进风口18、上层送风口8之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器a1、高温冷水表冷器2、蒸发器4、上下可调节风阀5、直接蒸发冷却器、送风风机7，高温冷水表冷器2与蒸发器4之间形成回风风道，回风风道对应的机组壳体侧壁上设置有回风口3；下风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有下层进风口17、下层排风口9，下层进风口17、下层排风口9之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器b19、填料式直接蒸发冷却器、冷凝器12、压缩机11及排风风机10。

上下可调节风阀5由上、下布置的上风阀和下风阀组成，下风阀紧邻直接蒸发冷却器设置且与直接蒸发冷却器等高。。采用这一结构的目的在于：保证下风阀打开，上风阀关闭时空气全由直接蒸发冷却器通过；上风阀设置在下风阀之上，以保证上风阀打开，下风阀关闭时空气全由上风阀通过。

直接蒸发冷却器，包括有第一填料6，第一填料6的上方设置有第一布水器20，第一填料6的下方设置有第一循环水箱21，第一循环水箱21内设置有第一水过滤器，第一水过滤器通过第一供水管与第一布水器20连接，第一供水管上设置有第一循环水泵。

填料式直接蒸发冷却器，包括有填料15，填料15的上方设置有第二布水器22，填料15的下方设置有第二循环水箱16，第二循环水箱16内设置有第二水过滤器，第二水过滤器通过第二供水管与高温冷水表冷器2的进水口连接，高温冷水表冷器2的出水口通过第三供水管与第二布水器22连接。第二循环水箱16内设置有补水阀；第二供水管上设置有第二循环水泵14。

压缩机11通过铜管依次与冷凝器12、节流阀13、蒸发器4连接形成闭合回路，构成机械制冷***。

其中，直接蒸发冷却器内的第一填料6和填料式直接蒸发冷却器内的第二填料15和均采用纸质、金属、多孔陶瓷、PVC填料中的一种；第一布水器20和第二布水器22除采用喷淋支管外，还可以采用喷嘴。

本发明蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组的工作过程如下：

(1)冷却盘管与机械制冷联合模式：

新风在排风风机10的作用下先从下层进风口17进入下层风道内，先经进风初效过滤器b19过滤，然后在填料式直接蒸发冷却器处，经等焓加湿降温过程产生冷风，同时填料式直接蒸发冷却器会产生冷水，这些冷水经第二循环水箱16收集后，由第二供水管流入高温冷水表冷器2内，对从上层进风口18进入上层风道内的新风进行预冷，上层风道内的新风在高温冷水表冷器2处经等湿降温后进入蒸发器4，在蒸发器4处经换热得到进一步的冷却，最后经上下可调节风阀5及上层送风口8送入室内；在这一过程中开启上下可调节风阀5的上风阀，关闭下风阀，直接蒸发冷却器不运行。

(2)冷却盘管与直接蒸发冷却联合模式：

新风在排风风机10的作用下从下层进风口17进入下层风道内，先经进风初效过滤器b19过滤后，在填料式直接蒸发冷却器处进行等焓加湿降温，填料式直接蒸发冷却器所产生的冷水温度将在湿球温度和露点温度之间，这些冷水经第二循环水箱16收集后，由第二供水管流入高温冷水表冷器2内，对从上层进风口18进入上层风道内的新风进行预冷，上层风道内的新风在高温冷水表冷器2处经等湿降温冷却，然后再流经上下可调节风阀5，之后进入直接蒸发冷却器内进行等焓加湿降温，最后由上层送风口8送入室内；这一模式下机械制冷***不开启。

(3)直接蒸发冷却模式：

新风在送风风机7的作用下从上层进风口18进入上层风道内，先经进风初效过滤器a1过滤后，然后经上下可调节风阀5进入直接蒸发冷却器内进行等焓加湿降温，最后由上层送风口8送入室内；在这一过程中，开启上下可调节风阀5的下风阀，关闭上风阀，这一模式下直接蒸发冷却器和机械制冷***均不开启。

(4)通风模式：

新风在送风风机7的作用下从上层进风口18进入上层风道内，先经进风初效过滤器a1过滤后，经上层送风口8直接送入室内；在这一过程中，开起上下可调节风阀5的下风阀，关闭上风阀，直接蒸发冷却器、填料式直接蒸发冷却器和机械制冷***均不开启。

(5)冬季供热模式：

新风在送风风机7的作用下从上层进风口18进入上层风道内，先经进风初效过滤器a1过滤后，由蒸发器4(冬季为冷凝器12)等湿加热，然后流经上下可调节风阀5，进入直接蒸发冷却器，经等焓加湿后送入室内；在这一过程中，开启上下可调节风阀5的下风阀，关闭上风阀，机械制冷***中的四通阀切换成冬季模式，使机械制冷***变为空气源热泵***。

本发明蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，运用变风道技术按照室外气象条件决定空调机组需要开启的功能段，运行模式有：冷却盘管与机械制冷联合模式、冷却盘管与直接蒸发冷却联合模式、直接蒸发冷却模式、通风模式、冬季供热模式，这样大大减少机组能耗，提高了机组使用率。

Claims (9)

1.蒸发冷却与机械制冷联合的变风道节能空调机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体内分隔成上下布置的两个风道；

所述上风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有上层进风口(18)、上层送风口(8)，所述上层进风口(18)与上层送风口(8)之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器a(1)、高温冷水表冷器(2)、蒸发器(4)、上下可调节风阀(5)、直接蒸发冷却器(6)及送风风机(7)；

所述下层风道内：机组壳体相对两侧壁分别设置有下层进风口(17)、下层排风口(9)，所述下层进风口(17)、下层排风口(9)之间按新风进入后流动方向依次设置有进风初效过滤器b(19)、填料式直接蒸发冷却器、冷凝器(12)、压缩机(11)及排风风机(10)。

2.根据权利要求1所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述高温冷水表冷器(2)与蒸发器(4)之间形成回风风道，所述回风风道对应的机组壳体侧壁上设置有回风口(3)。

3.根据权利要求1所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述上下可调节风阀(5)由上、下布置的上风阀和下风阀组成，下风阀紧邻直接蒸发冷却器设置且与直接蒸发冷却器等高。

4.根据权利要求1或3所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却器，包括有第一填料(6)，所述第一填料(6)的上方设置有第一布水器(20)，所述第一填料(6)的下方设置有第一循环水箱(21)，所述第一循环水箱(21)内设置有第一水过滤器，所述第一水过滤器通过第一供水管与所述第一布水器(20)连接；

所述第一供水管上设置有第一循环水泵。

5.根据权利要求4所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述第一填料(6)采用的是纸质、金属、多孔陶瓷或PVC填料中的一种；所述第一布水器(20)采用的是喷淋支管或喷嘴。

6.根据权利要求1所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述填料式直接蒸发冷却器，包括有第二填料(15)，所述第二填料(15)的上方设置有第二布水器(22)，所述第二填料(15)的下方设置有第二循环水箱(16)，所述第二循环水箱(16)内设置有第二水过滤器；

所述第二水过滤器通过第二供水管与高温冷水表冷器(2)的进水口连接，所述高温冷水表冷器(2)的出水口通过第三供水管与第二布水器(22)连接。

7.根据权利要求6所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述第二循环水箱(16)内设置有补水阀；所述第二供水管上设置有第二循环水泵(14)。

8.根据权利要求6所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述第二填料(15)采用的是纸质、金属、多孔陶瓷或PVC填料中的一种；所述第二布水器(22)采用的是喷淋支管或喷嘴。

9.根据权利要求1所述的变风道节能空调机组，其特征在于，所述压缩机(11)通过铜管依次与冷凝器(12)、节流阀(13)、蒸发器(4)连接形成闭合回路，构成机械制冷***。