CN103245018A

CN103245018A - 带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组

Info

Publication number: CN103245018A
Application number: CN2013101327393A
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 刘佳莉; 孙哲
Original assignee: Xian Polytechnic University
Current assignee: Xinjiang Huayi New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: CN103245018B

Abstract

本发明公开的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，包括有空调壳体，空调壳体相对的两侧壁设置有进风口和送风口，空调壳体内设置有带填料的间接蒸发冷却器和带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，带填料的间接蒸发冷却器和带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器的上方都依次设置有挡水板及排风机，空调壳体外部一侧设置有遮阳撑板，遮阳撑板的外表面铺设有消声薄膜，遮阳撑板的内表面设置有光伏发电系统，遮阳罩通过遮阳撑板设置于空调壳体的上方，遮阳罩通过导线与光伏发电系统连接。本发明的分体式蒸发空调机组不仅能同时制取冷水和冷风，为室内末端提供空调用水和新风，还可充分利用太阳能发电，降低电能的消耗，此外还降低了空调的噪声。

Description

带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组。

背景技术

夏季随着室外温度的上升，人们更加需要舒适的室内环境，室内环境包括舒适的室内热环境和良好的空气品质。传统的家用空调采用机械制冷技术，使用CFC_S及HCFC作为制冷剂，能够满足室内的降温和除湿，但是由于循环使用室内回风，使得室内新鲜空气缺少，从而降低了室内空气品质。分体式蒸发空调器，使用间接和直接蒸发冷却空调技术，能够产出冷风和冷水，冷风通过风管送入室内，满足室内了新风需求；循环水通过和蒸发冷却盘管外表面的喷淋水进行热湿交换，从而释放热量，降低温度，循环到室内末端，由于没有直接与喷淋水接触，水质没有污染，所需的水泵功率也有所降低。

但是，夏季室外气温过高，太阳辐射充足，长期暴露在室外的空调器由于吸收太阳辐射能及局部温度过高，造成空调器入口空气的温度过高，这不仅对分体式蒸发空调器的冷却效果会造成影响，而且造成空调器本身温度过高，影响使用寿命；此外，温度的升高可能造成喷淋水温升高，就导致细菌的滋生，比如“军团菌”等。然而，造成这些弊端的太阳辐射能又是一种天然、绿色、无污染的能源，这样就可以收集太阳辐射能，进行发电，再将电能储存在蓄电池；另外，空调器在工作时候会产生噪声，噪声会通过风管传递给室内，造成室内环境的噪声污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，不仅能够同时制取冷水和冷风，而且可以充分利用太阳能发电以减少电能的消耗，此外还降低了空调的噪声。

本发明所采用的技术方案是，带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，包括有空调壳体，空调壳体相对的两侧壁分别设置有进风口和送风口，空调壳体内按空气进入方向依次设置有带填料的间接蒸发冷却器和带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，带填料的间接蒸发冷却器上方依次设置有挡水板a及排风机a，带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器的上方依次设置有挡水板b及排风机b，排风机a和排风机b所对应的空调壳体顶壁上都设置有排风口，空调壳体外部一侧设置有遮阳撑板，遮阳撑板的外表面铺设有消声薄膜，遮阳撑板的内表面设置有光伏发电系统，空调壳体的上方设置有遮阳罩，遮阳罩通过遮阳撑板支撑，并通过导线与光伏发电系统连接。

本发明的特点还在于，

带填料的间接蒸发冷却器，包括有间接蒸发换热器，间接蒸发换热器与进风口之间设置有过滤器，间接蒸发换热器的上方依次设置有填料a及布水器a，间接蒸发换热器的下方设置有集水箱a，集水箱a内设置有补水阀a和循环水泵a，循环水泵a通过水管与布水器a连接。

排风机a采用变频风机，循环水泵a采用采用变频水泵，补水阀a采用浮球阀或者电磁阀，填料a为纸质、金属、多孔陶瓷、PVC填料中的一种。

带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，包括有填料b，填料b的上部设置有布水器b，填料b的下部依次设置有蒸发冷却盘管、风道及集水箱b，风道一侧靠近送风口处设置有挡水板c，挡水板c与送风口之间设置有送风机，集水箱b内设置有补水阀b和循环水泵b，循环水泵b通过供水管与布水器b连接。

排风机b采用变频风机，循环水泵b采用采用变频水泵，补水阀b采用浮球阀或者电磁阀，填料b为纸质、金属、多孔陶瓷、PVC填料中的一种。

蒸发冷却盘管的进水端连接有回水管，蒸发冷却盘管的出水端连接有供水管。

遮阳罩，包括有遮阳百叶板和旋转轴，遮阳百叶板上对称设置有两个百叶板，每个百叶板包括有多块大小相同的叶片，每个叶片上铺设有光伏发电薄膜，两个百叶板之间设置有传感器，传感器通过导线依次与单片机及旋转轴连接，旋转轴上等距离设置有多个旋转螺钉，旋转轴上旋转螺钉的数目与百叶板上叶片的数目相同，每个叶片与一个旋转螺钉连接。

光伏发电薄膜，包括有自上而下依次设置的减反射膜、负电极、N型层、P型层及金属电极，N型层与P型层之间为P-N节。

光伏发电系统，包括有通过导线依次连接的控制器、逆变器及蓄电池，蓄电池的正负极分别通过导线与单片机连接。

遮阳罩与光伏发电系统之间的导线连接结构为：遮阳罩上的两个百叶板分别通过导线与光伏发电系统内的控制器连接。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明的分体式蒸发空调机组采用间接-直接蒸发冷却空调技术，并结合蒸发冷却盘管，构成了一个闭式系统，能够同时制取冷水和冷风，为室内末端提供空调用水和新风。

（2）本发明的分体式蒸发空调机组上设置遮阳罩，能够减少分体式蒸发空调器的太能辐射的热，避免分体式蒸发空调器入口侧局部温度过高，而影响分体式蒸发空调器的冷却效率和造成细菌滋生。

（3）本发明的分体式蒸发空调机组的遮阳罩上设置有百叶，百叶上铺设有光伏发电薄膜，能够吸收太阳辐射能，将太阳能转换成电能，并通过逆变器和控制器储存在蓄电池，从而用于分体式蒸发空调器的水泵、风机及单片机工作所需能耗，或者作为其它电源。

（4）本发明的分体式蒸发空调机组的遮阳罩由百叶组成，通过安装的传感器，能够感知太阳辐射能一天和四季的变化，传感器将信号传递给单片机，控制百叶叶片角度，能够最大限度获得太阳能以及最大限度的防止分体式蒸发空调器入口空气升温；同时，在阴雨天气，也能够关闭百叶，起到防雨的作用，是一种遮阳、发电和防雨一体化的智能空调。

（5）本发明的分体式蒸发空调机组的遮阳撑板外表面铺设消声薄膜，起到降音、降噪和隔震的作用，能够有效避免空调器产生的噪音传递到室内。

（6）本发明的分体式蒸发空调机组利用自然和可再生能源“水”和“太阳能”，清洁且无污染，对缓解常规能源的紧缺和减少环境污染有一定的作用。

附图说明

图1是本发明的分体式蒸发空调机组的空调壳体内结构示意图；

图2是本发明的分体式蒸发空调机组的整体结构图；

图3是本发明的分体式蒸发空调机组中采用的遮阳罩的结构示意图；

图4是本发明的分体式蒸发空调机组的遮阳罩和光伏发电系统连接关系的结构示意图；

图5是本发明的分体式蒸发空调机组中遮阳罩的百叶上采用的光伏发电薄膜的结构图。

图中，1.过滤器，2.间接蒸发换热器，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.补水阀b，18.集水箱b，19.循环水泵b，20.遮阳撑板，21.消声薄膜，22.遮阳罩，23.光伏发电薄膜，24.百叶板，25.传感器，26.控制器，27.逆变器，28.蓄电池，29.单片机，30.旋转螺钉，31.旋转轴，32.进风口，33.送风口，34.光伏发电系统，35.回水管，36.供水管，37.减反射膜，38.负电极，39.N型层，40.P型层，41.金属电极，42.P-N节。

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细说明。

本发明的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，包括有空调壳体，其结构如图1所示，空调壳体相对的两侧壁分别设置有进风口32和送风口33，空调壳体内按空气进入方向依次设置有带填料的间接蒸发冷却器和带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，带填料的间接蒸发冷却器上方依次设置有挡水板a5及排风机a6，带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器的上方依次设置有挡水板b8及排风机b7，排风机a6和排风机b7所对应的空调壳体顶壁上都设置有排风口，如图2所示，空调壳体外部一侧设置有遮阳撑板20，遮阳撑板20的外表面铺设有消声薄膜21，遮阳撑板20的内表面设置有光伏发电系统34，遮阳罩22通过遮阳撑板20设置于空调壳体的上方，遮阳罩22通过导线与光伏发电系统34连接。

带填料的间接蒸发冷却器，其结构如图1所示，包括有间接蒸发换热器2，间接蒸发换热器2与进风口32之间设置有过滤器1，间接蒸发换热器2的上方依次设置有填料a3及布水器a4，间接蒸发换热器2的下方设置有集水箱a15，集水箱a15内分别设置有补水阀a14和循环水泵a16，循环水泵a16通过水管与布水器a4连接。

带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，其结构如图1所示，包括有填料b10，填料b10的上部设置有布水器b9，填料b10的下部依次设置有蒸发冷却盘管11、风道及集水箱b18，风道一侧靠近送风口33处设置有挡水板c13，挡水板c13与送风口33之间设置有送风机12，集水箱b18内分别设置有补水阀b17和水泵b19，水泵b19通过供水管与布水器b9连接。

蒸发冷却盘管11的进水端连接有回水管35，蒸发冷却盘管11的出水端连接有供水管36。

遮阳罩22，其结构如图3所示，包括有遮阳百叶板和旋转轴31，遮阳百叶板上对称设置有两个百叶板24，每个百叶板24包括有多块大小相同的叶片，每个叶片上铺设有光伏发电薄膜23，两个百叶板24之间设置有传感器25，传感器25通过导线依次与单片机29、旋转轴31连接，旋转轴31上等距离设置有多个旋转螺钉30，旋转轴31上旋转螺钉30的数目与百叶板24上叶片的数目相同，每个叶片与一个旋转螺钉30连接。

光伏发电系统34，如图4所示，包括有通过导线依次连接的控制器26、逆变器27及蓄电池28，蓄电池28的正负极分别通过导线与单片机29连接。

遮阳罩22与光伏发电系统34之间的导线连接结构为：如图4所示，遮阳罩22上的两个百叶板24分别通过导线与光伏发电系统34内的控制器26连接。

光伏发电薄膜23，其结构如图5所示，包括有自上而下依次设置的减反射膜37、负电极38、N型层39、P型层40及金属电极41（正电极），N型层39与P型层40之间为P-N节42。

带填料的间接蒸发冷却器在空调壳体内呈水平布置，分为湿通道和干通道。蒸发冷却盘管内走一次空气；蒸发冷却盘管管外喷淋循环水，通二次空气，通过与水进行热湿交换，对一次空气进行等湿降温。采用蒸发冷却盘管11，喷淋水在蒸发冷却盘管11外进行热湿交换，再通过蒸发冷却盘管11的管壁与蒸发冷却盘管11管内水进行热交换，蒸发冷却盘管内的循环水温度降低，是闭式水系统。

遮阳撑板20的外表面铺设有消声薄膜21，可以有效的将分体式蒸发空调器产生的噪声和震动阻隔，降低空调壳体内设备运行时候所产生的噪声，防止噪声传递到室内。

遮阳罩22的百叶上铺设光伏发电薄膜23，能够吸收太阳辐射能，避免了太阳能直接照射在分体式蒸发空调器表面上，防止空调器局部温度过高而影响分体式蒸发空调器的冷却效果和防止滋生细菌。

遮阳罩22由两块百叶板24组成，通过安装的传感器25能够感知太阳辐射能一天和四季的变化，传感器25将信号传递给单片机29，单片机29利用信号控制旋转轴31上的旋转螺钉30，旋转螺钉30控制百叶的角度，能够最大限度获得太阳能以及最大限度的防止分体式蒸发空调器入口空气升温；同时，在阴雨天气，也能够关闭百叶板24上所有的百叶，以起到防雨的作用。其中，每片百叶上铺设有光伏发电薄膜23，光伏发电薄膜23能够吸收太阳辐射能，并将吸收的太阳辐射能直接转化成电能并通过逆变器27和控制器26将电能储存在蓄电池28内，从而用于分体式蒸发空调器的水泵a16、水泵b19、送风机12及单片机29工作所需能耗，或者作为其它电源。

传感器25可以感知太阳辐射能一天和四季的变化，传递信号给单片机29，单片机29控制旋转螺钉，调节百叶。百叶能够通过单片机29的控制，调节角度，最大限度的吸收太阳能。

控制器26，主要功能使太阳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27，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28，将太阳能转换成的直流电能储存的组件。

本发明的分体式蒸发空调机组采用间接-直接蒸发冷却空调技术，其中，间接蒸发冷却器，间接蒸发换热器2包括板翅式、管式等；填料a3和填料b10采用纸质、金属、多孔陶瓷或PVC等材料制成。

排风机a6和排风机b7均采用变频风机，通过控制可实现节能。

循环水泵a16和循环水泵b19均采用变频水泵，通过控制可实现节能。

补水阀a14和补水阀b17均采用浮球阀或者电磁阀。

本发明的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组的工作过程为：

室外新风一部分经过进风口32进入空调壳体内，先由过滤器1进行过滤，经过滤后的空气进入带填料的间接蒸发冷却器内，经过间接蒸发冷却换热器2的干通道成为一次空气，另一部分空气进入湿通道为二次空气。二次空气与布水器a4喷淋的水在间接蒸发冷却换热器2表面形成的水膜进行热湿交换，温度降低，再将冷量传递给管内的一次空气，一次空气经等湿降温后被送到空调壳体内的右侧；二次空气向上与填料a3上的水膜热湿交换，预冷喷淋水，在排风机a6作用下，经过挡水板a5排出室外，喷淋水最后落入下方设置的集水箱a15，集水箱a15经过循环水泵a16与布水器a4相连接，形成环路，集水箱a15可通过补水阀a14进行补水。

进入空调壳体内右侧温度降低的空气，一部分通过挡水板c13和送风机12送到室内；室内回水经过布水器b9喷淋在填料b10上，再落到蒸发冷却盘管11的表面，形成均匀水膜，另一部分空气与蒸发冷却盘管11上水膜进行热湿交换，带走喷淋水热量，喷淋水将这部分冷量传递给蒸发冷却盘管11管内的循环水，循环水通过管道输送回室内末端，升温的空气继续向上，与填料b10表面的水膜热湿交换，预冷室内回水，经过挡水板b8和排风机b7排出室外，喷淋水最后落入下方集水箱b18，经过循环水泵b19与布水器b9相连接，形成环路，集水箱b18可以通过补水阀b17进行补水。

本发明的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组其遮阳、发电和消声过程如下：

遮阳罩22上传感器25感知太阳辐射能的一天和四季信号，并将信号传递给单片机29，单片机29在蓄电池28给予电力条件下工作，将输出信号传递给旋转螺钉30，旋转螺钉30用于调节百叶板24上叶片的角度，通过叶片上铺设的光伏发电薄膜23，最大限度的吸收太阳辐射能，经过控制器26、逆变器27，将电能储存在蓄电池28。这个过程能够为分体式蒸发空调器遮挡太阳能和吸收太阳能发电。阴雨天气，百叶板24上所有的叶片关闭，起到防雨作用。遮阳撑杆20的外表面铺设的消声薄膜21，可以通过消声材料的内部机理，起到降音、降噪和隔震作用。

本发明的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组是基于间接-直接蒸发冷却空调技术和设置蒸发冷却盘管形成闭式系统，能够同时产出冷水和冷风。其中冷水不和喷淋水直接接触，水质不会受到污染，循环水泵功率降低；冷风满足室内新风的需求，提高了室内空气的品质；为了提高分体式蒸发空调器的冷却效率、降低能耗、提高使用寿命和防止细菌滋生，基于遮阳罩、百叶、光伏发电薄膜，通过传感器和单片机控制，能够最大限度的吸收太阳能；基于控制器、逆变器和蓄电池，能实现电能的储存；基于遮阳撑板和消声薄膜，能够降音、降噪和隔震，防止分体式蒸发空调器噪声传递室内。

本发明的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，具有节能、环保和智能化的特点。

Claims

1.带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，包括有空调壳体，所述空调壳体相对的两侧壁分别设置有进风口（32）和送风口（33），所述空调壳体内按空气进入方向依次设置有带填料的间接蒸发冷却器和带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，所述带填料的间接蒸发冷却器上方依次设置有挡水板a（5）及排风机a（6），所述带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器的上方依次设置有挡水板b（8）及排风机b（7），所述排风机a（6）和所述排风机b（7）所对应的空调壳体顶壁上都设置有排风口，所述空调壳体外部一侧设置有遮阳撑板（20），所述遮阳撑板（20）的外表面铺设有消声薄膜（21），所述遮阳撑板（20）的内表面设置有光伏发电系统（34），空调壳体的上方设置有遮阳罩（22），遮阳罩（22）通过遮阳撑板（20）支撑，并通过导线与所述光伏发电系统（34）连接。

2.根据权利要求1所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述带填料的间接蒸发冷却器，包括有间接蒸发换热器（2），所述间接蒸发换热器（2）与所述进风口（32）之间设置有过滤器（1），所述间接蒸发换热器（2）的上方依次设置有填料a（3）及布水器a（4），所述间接蒸发换热器（2）的下方设置有集水箱a（15），所述集水箱a（15）内设置有补水阀a（14）和循环水泵a（16），所述循环水泵a（16）通过水管与所述布水器a（4）连接。

3.根据权利要求2所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述排风机a（6）采用变频风机，所述循环水泵a（16）采用采用变频水泵，所述补水阀a（14）采用浮球阀或者电磁阀，所述填料a（3）为纸质、金属、多孔陶瓷、PVC填料中的一种。

4.根据权利要求1所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述带蒸发冷却盘管的直接蒸发冷却器，包括有填料b（10），所述填料b（10）的上部设置有布水器b（9），所述填料b（10）的下部依次设置有蒸发冷却盘管（11）、风道及集水箱b（18），所述风道一侧靠近送风口（33）处设置有挡水板c（13），所述挡水板c（13）与所述送风口（33）之间设置有送风机（12），所述集水箱b（18）内设置有补水阀b（17）和循环水泵b（19），所述循环水泵b（19）通过供水管与所述布水器b（9）连接。

5.根据权利要求4所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述排风机b（7）采用变频风机，所述循环水泵b（19）采用采用变频水泵，所述补水阀b（17）采用浮球阀或者电磁阀，所述填料b（10）为纸质、金属、多孔陶瓷、PVC填料中的一种。

6.根据权利要求4所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述蒸发冷却盘管（11）的进水端连接有回水管（35），所述蒸发冷却盘管（11）的出水端连接有供水管（36）。

7.根据权利要求1所述的带带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述遮阳罩（22），包括有遮阳百叶板和旋转轴（31），所述遮阳百叶板上对称设置有两个百叶板（24），每个百叶板（24）包括有多块大小相同的叶片，每个叶片上铺设有光伏发电薄膜（23），所述两个百叶板（24）之间设置有传感器（25），所述传感器（25）通过导线依次与单片机（29）及所述旋转轴（31）连接，所述旋转轴（31）上等距离设置有多个旋转螺钉（30），所述旋转轴（31）上旋转螺钉（30）的数目与所述百叶板（24）上叶片的数目相同，每个叶片与一个旋转螺钉（30）连接。

8.根据权利要求7所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述光伏发电薄膜（23），包括有自上而下依次设置的减反射膜（37）、负电极（38）、N型层（39）、P型层（40）及金属电极（41），所述N型层（39）与所述P型层（40）之间为P-N节（42）。

9.根据权利要求1所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述光伏发电系统（34），包括有通过导线依次连接的控制器（26）、逆变器（27）及蓄电池（28），所述蓄电池（28）的正负极分别通过导线与所述单片机（29）连接。

10.根据权利要求1、7或9所述的带有遮阳、发电和消声的分体式蒸发空调机组，其特征在于，所述遮阳罩（22）与所述光伏发电系统（34）之间的导线连接结构为：所述遮阳罩（22）上的两个百叶板（24）分别通过导线与所述光伏发电系统（34）内的控制器（26）连接。