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1、(10)申请公布号 CN 103743012 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103743012 A (21)申请号 201310705318.5 (22)申请日 2013.12.19 F24F 5/00(2006.01) (71)申请人 西安工程大学 地址 710048 陕西省西安市碑林区金花南路 19 号 (72)发明人 黄翔 刘佳莉 宣静雯 (74)专利代理机构 西安弘理专利事务所 61214 代理人 罗笛 (54) 发明名称 风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空 调系统 (57) 摘要 本发明公开的风光互补发电的无需水箱蓄冷 的蒸发冷却空调系统， 由蒸发冷却冷风 。
2、/ 冷水机 组、 设置于外部屋顶的风光互补发电系统、 房屋侧 壁采用的水幕墙结构组成， 蒸发冷却冷风 / 冷水 机组分别通过送水和回水管道与房屋内的室内末 端连接， 房屋内设置有风口， 蒸发冷却冷风 / 冷水 机组通过风管与风口相连通。本发明的蒸发冷却 空调系统， 将蒸发冷却空调技术、 风光互补发电技 术、 蓄冷技术、 水幕墙技术相结合， 利用夜晚和白 天的峰谷电价差， 制取冷风和冷水， 实现夜晚通风 和蓄冷的目的， 是一种环保、 节能、 经济的空调系 统。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权。
3、利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103743012 A CN 103743012 A 1/1 页 2 1. 风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 该系统由蒸发冷 却冷风 / 冷水机组 （A） 、 设置于外部屋顶的风光互补发电系统 （B） 、 房屋侧壁采用的水幕墙 （E） 结构组成， 所述的蒸发冷却冷风 / 冷水机组 （A） 分别通过送水和回水管道与房屋内的室 内末端 （C） 连接， 房屋内设置有风口 （D） ， 所述的蒸发冷却冷风 / 冷水机组 （A） 通过风管与 风口 （D） 相连通。 2.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在。
4、于， 所述蒸发冷却冷风/冷水机 组 （A） 的结构为 ： 包括机组内并列设置的两个通道， 一个通道内 ： 底部设置有集水箱 a （15） ， 集水箱 a （15） 与机组壳体外部连通有补水阀 a （14） 和排污阀 a（17） ， 集水箱 a（15） 上部、 从下到上依次设置有间接蒸发冷却换热器 （2） 、 填料 a（3） 、 布水器 a（4） 、 挡水板 a（5） 及排风机 a（6） ， 所述集水箱 a（15） 通过管道、 循 环水泵 a（16） 与布水器 a（4） 连通， 与所述间接蒸发冷却换热器 （2） 相对应的机组壳体壁 上设置有新风口， 该新风口和间接蒸发冷却换热器 （2） 之间设置。
5、有过滤器 （1） ； 另一通道内 ： 底部设置有集水箱 b（18） ， 集水箱 b（18） 与机组壳体外部连通有补水阀 b（20） 和排污阀 b（21） ， 集水箱 b（18） 上部、 从下到上依次设置有蒸发冷却盘管 （11） 、 填 料 b（10） 、 布水器 b（9） 、 挡水板 b（8） 及排风机 b（7） ， 所述集水箱 b（18） 通过管道、 循环 水泵 b（19） 与布水器 b（9） 连通， 所述集水箱 b（18） 和蒸发冷却盘管 （11） 之间的壳体壁 上设置有送风口， 该送风口内设置有送风机 （12） 和挡水板 c（13） ； 所述的蒸发冷却盘管 （11） 分别通过送水和回水管。
6、道与房屋内的室内末端 （C） 连接， 所 述的送风口通过风管与风口 （D） 相连通。 3. 按照权利要求 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 所述的间接蒸发冷却换热 器 （2） 采用板翅式、 管式或露点式间接蒸发冷却换热器。 4. 按照权利要求 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 所述的填料 a（3） 和填料 b （10） 采用纸质、 金属、 多孔陶瓷或 PVC 材质。 5. 按照权利要求 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 所述的排风机 a（6） 、 排风 机 b（7） 及送风机 （12） 采用变频风机。 6. 按照权利要求 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于，。
7、 所述的循环水泵 a（16） 和 循环水泵 b（19） 采用变频式。 7. 按照权利要求 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 所述的蒸发冷却盘管 （11） 内嵌有相变蓄冷材料 （28） 。 8. 按照权利要求 1 或 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特征在于， 所述的水幕墙 （E） 结 构由相间隔的玻璃幕墙内墙 （24） 和玻璃幕墙外墙 （25） 组成， 内、 外墙之间构成一空腔， 该 空腔的底部设置有集水箱 c（26） ， 该空腔的顶部靠近玻璃幕墙外墙 （25） 处设置有布水管 （22） ， 该布水管 （22） 上均匀间隔设置有多个布水孔 （23） 。 9.按照权利要求1或2所述的蒸。
8、发冷却空调系统， 其特征在于， 所述风光互补发电系统 （B） 的结构， 包括风力发电机 （29） ， 风力发电机 （29） 分别与光伏发电板 （30） 、 风力互补控制 器 （31） 连接， 光伏发电板 （30） 依次与风力互补控制器 （31） 、 蓄电池 （32） 、 逆变器 （33） 和用 电设备 （27） 连接。 10. 按照权利要求 1 或 2 所述的蒸发冷却空调系统， 其特点在于， 所述的室内末端 （C） 为干式风机盘管或者毛细辐射管。 权 利 要 求 书 CN 103743012 A 2 1/4 页 3 风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空调系统 技术领域 0001 本发明属于空。
9、调设备技术领域， 具体涉及一种包括蒸发冷却冷风 / 冷水机组、 风 光互补发电系统、 内嵌相变蓄冷材料的蒸发冷却盘管、 水幕墙和室内末端集成的蒸发冷却 空调系统。 背景技术 0002 近几年， 我国建筑能耗占据总能耗比例有所上升， 由于空调大部分采用传统的机 械制冷， 其系统运行的四大部件， 需要消耗大量的电能， 造成城市夏季出现 “拉闸限电” 等现 象， 所以空调的节能已经迫在眉睫。蒸发冷却空调技术， 利用天然能源 “干空气” 能， 使用空 气干球温度和露点温度之差作为驱动势， 来降低空气和水的温度。蒸发冷却冷风 / 冷水机 组能够同时产出冷风和冷水， 既满足了室内新风的需求， 同时也为室内。
10、末端提供了高温冷 水， 可实现水 - 空气系统， 减少室内过多风管的布置。常规的水蓄冷空调是利用电网的峰谷 电价差， 夜间利用冷水机组制取冷水在水池内蓄冷， 白天水池释放冷量， 保证在负荷峰值期 间机组的正常运行， 它具有投资小、 运行可靠、 制冷效果好， 经济效益高等特点。然而， 它需 要占用一定的地方建造蓄水池， 势必占用一定的空间。当今， 相变蓄冷技术发展快速， 相变 材料已经可以实现吸收一定高温冷水的冷量， 将它储存一定时间， 在需要时候释放冷量。 现 代化的建筑多采用玻璃幕墙， 外表美观， 但通过幕墙不仅能够吸收过多的太阳辐射能， 同时 也增加了室外产生炫光的问题。 发明内容 000。
11、3 本发明的目的在于提供一种风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空调系统， 将蒸发冷却空调技术、 水蓄冷技术、 风光互补发电技术和水幕墙技术相结合， 充分利用天然 能源， 减少环境污染， 节约能源。 0004 本发明所采用的技术方案是， 风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空调系 统， 该系统由蒸发冷却冷风 / 冷水机组、 设置于外部屋顶的风光互补发电系统、 房屋侧壁采 用的水幕墙结构组成， 蒸发冷却冷风 / 冷水机组分别通过送水和回水管道与房屋内的室内 末端连接， 房屋内设置有风口， 蒸发冷却冷风 / 冷水机组通过风管与风口相连通。 0005 本发明的特点还在于， 0006 蒸发冷却冷风 /。
12、 冷水机组的结构为 ： 包括机组内并列设置的两个通道， 0007 一个通道内 ： 底部设置有集水箱 a， 集水箱 a 与机组壳体外部连通有补水阀 a 和排 污阀 a， 集水箱 a 上部、 从下到上依次设置有间接蒸发冷却换热器、 填料 a、 布水器 a、 挡水板 a 及排风机 a， 集水箱 a 通过管道、 循环水泵 a 与布水器 a 连通， 与间接蒸发冷却换热器相对 应的机组壳体壁上设置有新风口， 该新风口和间接蒸发冷却换热器之间设置有过滤器 ； 0008 另一通道内 ： 底部设置有集水箱 b， 集水箱 b 与机组壳体外部连通有补水阀 b 和排 污阀 b， 集水箱 b 上部、 从下到上依次设置有。
13、蒸发冷却盘管、 填料 b、 布水器 b、 挡水板 b 及排 风机b， 集水箱b通过管道、 循环水泵b与布水器b连通， 集水箱b和蒸发冷却盘管之间的壳 说 明 书 CN 103743012 A 3 2/4 页 4 体壁上设置有送风口， 该送风口内设置有送风机和挡水板 c ； 0009 蒸发冷却盘管分别通过送水和回水管道与房屋内的室内末端连接， 送风口通过风 管与风口相连通。 0010 间接蒸发冷却换热器采用板翅式、 管式或露点式间接蒸发冷却换热器。 0011 填料 a 和填料 b 采用纸质、 金属、 多孔陶瓷或 PVC 材质。 0012 排风机 a、 排风机 b 及送风机采用变频风机。 0013。
14、 循环水泵 a 和循环水泵 b 采用变频式。 0014 蒸发冷却盘管内嵌有相变蓄冷材料。 0015 水幕墙结构由相间隔的玻璃幕墙内墙和玻璃幕墙外墙组成， 内、 外墙之间构成一 空腔， 该空腔的底部设置有集水箱 c， 该空腔的顶部靠近玻璃幕墙外墙处设置有布水管， 该 布水管上均匀间隔设置有多个布水孔。 0016 风光互补发电系统的结构， 包括风力发电机， 风力发电机分别与光伏发电板、 风力 互补控制器连接， 光伏发电板依次与风力互补控制器、 蓄电池、 逆变器和用电设备连接。 0017 室内末端为干式风机盘管或者毛细辐射管。 0018 本发明的蒸发冷却空调系统具有以下优点 ： 0019 （1） 本。
15、发明蒸发冷却空调系统中的闭式冷却盘管内嵌相变蓄冷材料， 可实现冷水 制取和水蓄冷一体化， 无需另外设置蓄水箱 / 池， 具有结构简单、 节约空间的特点。 0020 （2） 本发明蒸发冷却空调系统， 利用电价峰谷差价， 制取冷水， 并将冷量储存在闭 式蒸发冷却盘管内嵌的相变蓄冷材料中， 白天释放冷量， 具有能源合理利用、 节能和经济的 特点。 0021 （3） 本发明蒸发冷却空调系统， 利用电价峰谷差， 制取冷风， 可以实现夜晚通风， 来 带走室内存留的热量， 降低白天的空调负荷， 从而达到节能的目的。 0022 （4） 本发明蒸发冷却空调系统制取的冷水， 先通入室内末端， 吸收室内回风热量， 。
16、再通入水幕墙的布水器中， 增加了回水和供水的温差， 降低供水流量。 0023 （5） 本发明蒸发冷却空调系统中的水幕墙， 阻挡了室外太阳辐射能向室内传递的 热量， 同时也减少玻璃幕墙向室内产生的炫光， 不仅美观， 而且可以节能。 0024 （6） 本发明蒸发冷却空调系统水幕墙中的布水器上均匀打孔， 布水孔贴附于玻璃 幕墙外墙， 使得水沿着墙面下落， 遮阳效果明显， 噪声降低。 0025 （7） 本发明利用风光互补发电系统供电， 可以为蒸发冷却空调机组的水泵和风机 等提供所需要的能耗， 同时将多余的电能储存在蓄电池中， 风力发电与光伏发电两者相互 辅助发电， 保证在天气不利情况下连续使用， 系统。
17、运行稳定。 附图说明 0026 图 1 是本发明蒸发冷却空调系统的结构示意图 ； 0027 图 2 是本发明蒸发冷却空调系统中蒸发冷却冷风 / 冷水机组的结构示意图 ； 0028 图 3 是本发明蒸发冷却空调系统中水幕墙的结构示意图 ； 0029 图 4 是本发明蒸发冷却空调系统中内嵌相变蓄冷材料的蒸发冷却盘管的横截面 示意图 ； 0030 图 5 是本发明蒸发冷却空调系统中风光互补发电系统的结构示意图。 说 明 书 CN 103743012 A 4 3/4 页 5 0031 图中， A. 蒸发冷却冷风 / 冷水机组， B. 风光互补发电系统， C. 室内末端， D. 风口， E. 水幕墙， 。
18、1. 过滤器， 2. 间接蒸发冷却换热器， 3. 填料 a， 4. 布水器 a， 5. 挡水板 a， 6. 排风 机a， 7.排风机b， 8.挡水板b， 9.布水器b， 10.填料b， 11.蒸发冷却盘管， 12.送风机， 13.挡 水板 c， 14. 补水阀 a， 15. 集水箱 a， 16. 循环水泵 a， 17. 排污阀 a， 18. 集水箱 b， 19. 循环 水泵 b， 20. 补水阀 b， 21. 排污阀 b， 22. 布水管， 23. 布水孔， 24. 玻璃幕墙内墙， 25. 玻璃幕 墙外墙， 26. 集水箱 c， 27. 用电设备， 28. 相变蓄冷材料， 29. 风力发电器，。
19、 30. 光伏发电板， 31. 风力互补控制器， 32. 蓄电池， 33. 逆变器。 具体实施方式 0032 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 0033 本发明风光互补发电的无需水箱蓄冷的蒸发冷却空调系统， 结构如图 1 所示， 由 蒸发冷却冷风 / 冷水机组 A、 设置于外部屋顶的风光互补发电系统 B、 房屋侧壁采用的水幕 墙 E 结构组成， 蒸发冷却冷风 / 冷水机组 A 分别通过送水和回水管道与房屋内的室内末端 C 连接， 房屋内设置风口 D， 蒸发冷却冷风 / 冷水机组 A 通过风管与风口 D 相连通。 0034 蒸发冷却冷风/冷水机组A的结构为 ： 包括机组内并列设置。
20、的两个通道， 其结构如 图 2 所示。 0035 一个通道内 ： 底部设置集水箱 a15， 集水箱 a15 与机组壳体外部连通补水阀 a14 和 排污阀 a17， 集水箱 a15 上部、 从下到上依次设置有间接蒸发冷却换热器 2、 填料 a3、 布水器 a4、 挡水板 a5 及排风机 a6， 集水箱 a15 通过管道、 循环水泵 a16 与布水器 a4 连通， 与间接 蒸发冷却换热器 2 相对应的机组壳体壁上设置有新风口， 该新风口和间接蒸发冷却换热器 2 之间设置过滤器 1。 0036 另一通道内 ： 底部设置有集水箱 b18， 集水箱 b18 与机组壳体外部连通有补水阀 b20 和排污阀 。
21、b21， 集水箱 b18 上部、 从下到上依次设置有蒸发冷却盘管 11、 填料 b10、 布水 器 b9、 挡水板 b8 及排风机 b7， 集水箱 b18 通过管道、 循环水泵 b19 与布水器 b9 连通， 集水 箱 b18 和蒸发冷却盘管 11 之间的壳体壁上设置有送风口， 该送风口内设置有送风机 12 和 挡水板 c13。 0037 蒸发冷却盘管11分别通过送水和回水管道与房屋内的室内末端C连接， 送风口通 过风管与风口 D 相连通。 0038 间接蒸发冷却换热器 2 采用板翅式、 管式或露点式间接蒸发冷却换热器。 0039 填料 a3 和填料 b10 采用纸质、 金属、 多孔陶瓷、 P。
22、VC 等多种材料。 0040 排风机a6、 排风机b7及送风机12采用变频风机， 循环水泵a16和循环水泵b19采 用变频式， 通过控制， 实现节能。 0041 蒸发冷却盘管 11 内嵌有相变蓄冷材料 28， 结构如图 4。 0042 水幕墙 E 的结构由相间隔的玻璃幕墙内墙 24 和玻璃幕墙外墙 25 组成， 内、 外墙之 间构成一空腔， 如图 3 所示， 该空腔的底部设置有集水箱 c26， 该空腔的顶部靠近玻璃幕墙 外墙 25 处设置有布水管 22， 该布水管 22 上均匀间隔设置有多个布水孔 23。 0043 风光互补发电系统 B 的结构如图 5 所示， 包括风力发电机 29， 风力发电。
23、机 29 分别 与光伏发电板 30、 风力互补控制器 31 连接， 光伏发电板 30 依次与风力互补控制器 31、 蓄电 池 32、 逆变器 33 和用电设备 27 连接。 说 明 书 CN 103743012 A 5 4/4 页 6 0044 风光互补控制器 31， 主要功能使太阳能和风能发电系统始终处于发电系统的功率 最高点附近， 以获得最大功率 ； 逆变器 33， 主要功能是将蓄电池的直流电转换成交流电， 可 分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变 ； 蓄电池 32， 将太阳能和风能转换成直流电能储存 的组件。 0045 室内末端 C 可以采用干式风机盘管和毛细辐射管等。干式风机盘管内通入高。
24、温冷 水， 无需设置冷凝水管， 防止冷凝水泄漏和细菌的滋生 ； 毛细辐射管， 通入制取的高温冷水， 吸收室内余热。 0046 风口 D， 可以向室内送入一定量的新风。 0047 本发明空调系统的工作过程可以分为两种模式 ： 0048 夜晚蓄冷 0049 开启蒸发冷却冷风 / 冷水机组 A， 利用峰谷电价差， 制取冷风和冷水， 蒸发冷却盘 管 11 内嵌相变蓄冷材料 28， 可以将制取的冷量储存起来。制取的冷风通入室内， 实现夜晚 通风， 来降低白天室内负荷。 0050 白天释冷 0051 蓄冷材料 28 开始释放冷量， 将制取的高温冷水通入到室内的末端， 吸收室内余 热， 再通入水幕墙E中的布。
25、水管22中， 高温冷水均匀地顺着幕墙的外墙流下， 在外墙形成一 层水幕， 能够减少太阳能辐射能向室内的传递， 同时也降低了室外眩光的产生， 流下的水落 在了下方设置的水箱， 在回到机组中。 0052 白天蒸发冷却冷风 / 冷水机组可以开启， 已补充释冷量的不足。 0053 本发明的蒸发冷却空调系统， 利用自然的风能和光能发电， 提供蒸发冷却冷空调 系统运行所需要的能耗。蒸发冷却冷风 / 冷水机组利用峰谷电价差， 在夜晚制取冷风和冷 水， 由于设置的内嵌相变蓄冷材料的蒸发冷却盘管， 实现了冷水制取和蓄冷一体化， 可以直 接将蒸发冷却制取的冷水， 储存起来， 白天释放冷量， 为室内末端和水幕墙的布水管提供高 温冷水 ； 制取的冷风， 夜晚可以向室内通风， 降低白天室内的负荷。 说 明 书 CN 103743012 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103743012 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103743012 A 8 3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 103743012 A 9 。