自動(dòng)控溫選擇性儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)冷供冷方法與裝置，充分發(fā)揮兩部分冷源的潛力；對(duì)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)冷供冷方面通常只使用其儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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?，控制單元控制水栗及閥門的開啟。
[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(chǔ)水箱連接，在所述平板太陽能集熱器與儲(chǔ)水箱之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲(chǔ)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(chǔ)冷供冷方法與裝置，充分發(fā)揮兩部分冷源的潛力；對(duì)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(chǔ)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(chǔ)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(duì)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)冷，水栗工作至儲(chǔ)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(chǔ)水箱13連接，在所述平板太陽能集熱器I與儲(chǔ)水箱13之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)水箱連接，在所述平板太陽能集熱器與儲(chǔ)水箱之間的進(jìn)水管上設(shè)置閥門，所述儲(chǔ)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(hào)】F24F5/00GK205641292SQ201620230470
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】魏勝俠, 莫松平
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)