本實用新型涉及空調設備領域,尤其涉及一種空調冷凝水再利用的節能系統。
背景技術:
空調是最主要的降溫設備之一,廣泛應用在居家、商業場所以及交通工具上。空調在降溫的同時會導致空氣中的水分析出,這一現象被稱之為冷凝現象,析出的水分也稱之為冷凝水。
通常情況下,冷凝水會被直接排放,不僅造成水資源的浪費,更重要的是造成了能源的浪費:由于冷凝水的溫度很低,蘊含著較多的制冷能量,這些能量隨著冷凝水被直接排放,不利于節能。
為了充分利用冷凝水的制冷能力,現有技術中出現了多種冷凝水回收利用系統,例如:申請號為“CN201220721940.6”公開了一種“一種冷凝水能量回收設備”,該冷凝水能量回收設備包括第一冷凝水輸送管道、蓄水箱、潛水泵、第二冷凝水輸送管道、換熱器和第三冷凝水輸送管道。第一冷凝水輸送管道的一端與空調機箱的冷凝水出水口相連接,另一端與蓄水箱相連接,用于將冷凝水輸送至蓄水箱中;蓄水箱用于貯存冷凝水;潛水泵一端與蓄水箱相連接,另一端與第二冷凝水輸送管道相連,用于從蓄水箱中抽取冷凝水并輸送至第二冷凝水輸送管理中;第二冷凝水輸送管道與換熱器相連接,用于將冷凝水輸送至換熱器中;換熱器與第三冷凝水輸送管道相連接,用于將冷凝水的能量與室外新風或/和室內循環風相交換。
該冷凝水能量回收設備安裝于建筑物用空調箱內的指定風道處,例如,安裝于組合式空調機箱的新風入口處,或/和,安裝于組合式空調機箱的室內循環風回風口處。使新風或/和室內循環風通過換熱器,這樣,可以通過換熱器內部的冷凝水在入口處對高溫的新風或/和室內循環風進行初步降溫,從而降低了新風或/和室內循環風進入風機盤管的溫度,從而可以令空調在制冷時減少功率消耗,提高能源使用效率,達到了節約電能的目的。
但是,冷凝水能量回收設備在利用冷凝水節能的同時,潛水泵工作會產生額外的功耗,而且增加冷凝水能量回收設備提高了空調的成本,因此。綜合考慮,是否具有切實的節能效果,有待商榷。因此,該類冷凝水能量回收設備應用并不廣泛。
不過,對于特殊環境運作的交通工具來說,冷凝水回收利用系統具有重要意義。
例如,在東南亞國家、非洲國家等熱帶地區,環境溫度很高,在此地區運作的高鐵、地鐵等軌道交通車輛,其安裝的空調處于較高溫度的工作環境之下,而空調只能在一定溫度范圍內才可正常工作,超過該范圍,空調即觸發高溫高壓關機保護。導致在炎熱天氣,空調無法正常運轉。
而且,現有技術中的冷凝水能量回收設備,對冷凝水中的能量回收率比較低,同樣導致節能效果較差。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種能夠用于軌道交通等公共交通車輛上的空調節能系統,能夠充分、高效的利用的空調冷凝水,能夠增加空調滿載或減載運行時間,增大空調系統運行環境溫度范圍,避免或減少高溫環境下空調系統的高溫高壓關機保護。
為了實現上述目的,本實用新型提供一種空調冷凝水再利用的節能系統,包括:
冷凝水回收裝置,所述冷凝水回收裝置的一端與空調的蒸發腔連接,另一端與空調的冷凝腔連接,以將蒸發腔中形成的冷凝水輸送至冷凝腔;
冷濕簾,所述冷濕簾固定在冷凝腔中,冷濕簾與冷凝水回收裝置連接,使冷凝水在冷濕簾中分散均布的流動;
冷凝風機,所述冷凝風機安裝在冷凝腔的通風口處,且冷濕簾位于冷凝風機與冷凝器之間,使冷凝風機形成的氣流順序通過冷濕簾和冷凝器;
溫度傳感器,所述溫度傳感器安裝在冷凝腔內或/和室外;
控制器,所述控制器的信號輸入端與溫度傳感器電連接,所述控制器的信號輸出端與冷凝風機和冷凝水回收裝置電連接,以根據溫度傳感器測量的溫度控制冷凝水回收裝置的開關。
進一步的,所述冷濕簾包括冷濕簾網框、冷濕簾簾網以及冷濕簾送水管;所述冷濕簾簾網安裝在冷濕簾網框內側,所述冷濕簾送水管安裝在冷濕簾網框的頂部,所述冷濕簾送水管一方面與冷凝水回收裝置連接,另一方面與冷濕簾簾網連接,以使冷凝水回收裝置回收的冷凝水由上至下經過冷濕簾簾網。
進一步的,所述冷濕簾簾網以可拆卸的方式安裝在冷濕簾網框的內部。
進一步的,蒸發腔中設有用于收集冷凝水的集水腔,集水腔位于蒸發腔的底部;
所述冷凝水回收裝置包括輸水管路和水泵,所述輸水管路的一端與集水腔的底部連通,另一端通過與冷濕簾連通,所述水泵安裝在所述輸水管路上。
進一步的,集水腔的內徑由上至下減小以便于收集冷凝水。
進一步的,所述冷凝水回收裝置還包括能夠對冷凝水進行過濾處理的水處理模塊,所述水處理模塊安裝在輸水管路上。
進一步的,所述輸水管路包括主輸水管、三通閥和兩段分配水管,所述主輸水管的一端與與集水腔的底部連通,另一端通過三通閥分別與兩段分配水管連通,兩段分配水管分別連接一冷濕簾。
進一步的,所述冷濕簾為兩片,兩片冷濕簾分別位于冷凝腔兩側,所述冷凝風機位于兩片冷濕簾之間。
進一步的,所述冷濕簾呈桶狀,所述冷凝風機被冷濕簾環繞。
進一步的,所述冷濕簾網框為不銹鋼或鋁合金材質,所述冷濕簾簾網為吸水性強、耐水性強、擴散速度快的布或者紙。
相較于現有技術,本實用新型提供的空調冷凝水再利用的節能系統,當溫度傳感器顯示車外環境溫度很高時,控制器啟動冷凝水回收裝置,冷凝水回收裝置將蒸發腔中形成的冷凝水輸送至冷濕簾;水從冷濕簾的表面流下,在冷凝風機風壓的作用下,來自冷凝風機的空氣與冷濕簾接觸,達到降溫的效果,從而降低冷凝器進風溫度。不僅能利用冷凝水來降低冷凝器的溫度,從而降低壓縮機的排氣壓力,降低壓縮機的啟動次數;提高壓縮機壽命,節省能源;而且,對于室外環境溫度條件較高的國家,還能夠延長空調滿載或減載運行時間,增大空調系統運行環境溫度范圍,避免或減少高溫環境下空調系統的高溫高壓關機保護。尤為重要的,仍然是風冷方式,冷凝水不直接接觸冷凝器,避免了采用冷凝水霧化器的風+水冷方式給冷凝器帶來的易臟而加速銹蝕問題,從而避免冷凝器過早報廢。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的結構示意圖;
圖2為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的俯視圖;
圖3為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的電氣結構方框圖;
圖4為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的冷濕簾的側面剖面圖。
附圖標記:
1-冷凝水回收裝置; 2-冷濕簾; 3-冷凝風機;
4-溫度傳感器; 5-控制器; 6-蒸發腔;
7-冷凝腔; 8-蒸發器; 9-冷凝器;
11-輸水管路; 12-水泵; 13-水處理模塊;
21-冷濕簾網框; 22-冷濕簾簾網; 23-冷濕簾送水管;
111-主輸水管; 112-三通閥; 113-分配水管。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
第一實施例
圖1為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的結構示意圖;圖2為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的俯視圖;圖3為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的電氣結構方框圖;圖4為本實用新型的第一實施例提供空調冷凝水再利用的節能系統的冷濕簾的側面剖面圖。
如圖1所示,空調設有蒸發腔6和冷凝腔7,蒸發腔6內安裝有蒸發器8,冷凝腔7的兩側設有冷凝器9。
蒸發腔6中設有集水腔,集水腔位于蒸發腔6的底部,且位于蒸發器8的下方,用于收集蒸發器8工作產生的冷凝水。為了提高冷凝水的收集效率,將集水腔設計為便于收集的形狀,可以為內徑由上至下逐漸減小的形狀,可以為圓錐狀,也可為橫截面為梯形的形狀,或者為碗狀。
參閱圖1-圖3,本實用新型提供一種空調冷凝水再利用的節能系統,包括冷凝水回收裝置1、冷濕簾2、溫度傳感器4、控制器5以及冷凝風機3。
所述冷凝水回收裝置1的一端與空調的蒸發腔6連接,另一端與空調的冷凝腔7連接,以將蒸發腔6中形成的冷凝水輸送至冷凝腔7;
具體來說,冷凝水回收裝置1包括輸水管路11和水泵12,所述輸水管路11的一端與集水腔的底部連通,另一端通過與冷濕簾2連通,所述水泵12安裝在所述輸水管路11上。蒸發器8工作,在蒸發腔6內產生的冷凝水,集水腔將冷凝水匯流集中,水泵12提供動力,使冷凝水通過輸水管路11流至冷濕簾2。
此外,冷凝水回收裝置1還包括能夠對冷凝水進行過濾處理的水處理模塊13,所述水處理模塊13安裝在輸水管路11上,可以安裝在輸水管路11的進水端,也可安裝在輸水管路11的出水端,使冷凝水經過水處理模塊13的處理后再進入冷濕簾2。
水處理模塊13包括過濾網,能夠對收集的冷凝水進行除雜處理,避免雜質堵塞冷濕簾2,造成冷濕簾2流水不通暢、不均勻。
當然,這僅是本實用新型的一個具體實施例,本實用新型的冷凝水回收裝置1的具體結構并不局限于此,也可為其他結構,只要能將集水腔中的冷凝水輸送至冷濕簾2即可。
所述冷濕簾2固定在冷凝腔7中,冷濕簾2與冷凝水回收裝置1連接,使冷凝水在冷濕簾2中分散均布的流動。
參閱圖4,具體來說,冷濕簾2包括冷濕簾網框21、冷濕簾簾網22以及冷濕簾送水管23;所述冷濕簾網框21起到支架作用,采用不銹鋼或鋁合金材質;所述冷濕簾簾網22類似空氣濾網,可采用吸水性強、耐水性強、擴散速度快的布或者紙;冷濕簾送水管23采用不銹鋼水管。
所述冷濕簾簾網22安裝在冷濕簾網框21內側,所述冷濕簾送水管23安裝在冷濕簾網框21的頂部,所述冷濕簾送水管23的第一端與冷凝水回收裝置1連接,第二端封閉,冷濕簾2的底面上設有一排出水孔,冷濕簾簾網22位于出水孔的下方,以使冷凝水回收裝置1回收的冷凝水由上至下經過冷濕簾簾網22。
出水孔的孔徑和間距并不是均勻分布在冷濕簾送水管23的底面,因為不同位置的冷凝水流量并不相同,冷凝水由冷濕簾送水管23的第一端進入,然后逐漸通過出水孔流失,造成流量逐漸減小。如果使冷凝水均勻的作用于冷濕簾簾網22的頂端的各個位置處,需要對出水孔的大小和分布進行優化設計。
在本實施例中,出水孔的孔徑在冷濕簾送水管23的第一端至第二端的方向上逐漸增加,出水孔之間的間距在冷濕簾送水管23的第一端至第二端的方向上逐漸減小。能夠使冷凝水均勻的作用于冷濕簾簾網22的頂端的各個位置處,使冷凝水在冷濕簾簾網22各處的分布更加均勻,制冷效果更佳。
在本實施例中,冷濕簾簾網22以可拆卸的方式安裝在冷濕簾網框21的內部。在使用一段時間后,冷濕簾簾網22會發生阻塞,或者材質在長時間浸泡后發生破損,因此需要定期更換,設置為可拆卸的連接方式,利于冷濕簾簾網22的使用。
所述冷凝風機3安裝在冷凝腔7的通風口處,且冷濕簾2位于冷凝風機3與冷凝器9之間,使冷凝風機3形成的氣流順序通過冷濕簾2和冷凝器9,達到風冷目的。
進一步來說,所述輸水管路11包括主輸水管111、三通閥112和兩段分配水管113,水泵12連接在主輸水管111上,所述主輸水管111的一端與與集水腔的底部連通,另一端通過三通閥112分別與兩段分配水管113連通,兩段分配水管113分別連接一冷濕簾2。
所述冷濕簾2為兩片,兩片冷濕簾2分別位于冷凝腔7兩側,片狀冷濕簾與同側的冷凝器平行或呈一定角度設置,所述冷凝風機3位于兩片冷濕簾2之間。
所述溫度傳感器4為新風傳感器,所述溫度傳感器4安裝在高鐵、地鐵等軌道交通車輛的室外,用于監測室外的環境溫度。
所述控制器5的信號輸入端與溫度傳感器4電連接,所述控制器5的信號輸出端與冷凝風機3和冷凝水回收裝置電連接,以根據溫度傳感器4測量的溫度控制冷凝水回收裝置1的開關。
冷濕簾簾網22以可拆卸的方式安裝在冷濕簾網框21的內部。
本實用新型提供的空調冷凝水再利用的節能系統其工作原理如下:
當溫度傳感器4顯示車外環境溫度很高時(例如50℃),控制器5啟動水泵12,集水腔的冷凝水首先通過主輸水管111,再通過三通閥112將冷凝水分配給兩分配水管113,最終輸送至冷凝腔7左右兩側的冷濕簾2的冷濕簾送水管23。水從冷濕簾送水管23底面的出水孔流出,再沿冷濕簾簾網22表面流下,在冷凝風機3風壓的作用下,來自冷凝風機3的空氣與冷濕簾簾網22接觸,一部分空氣,由于冷濕簾簾網22表面溫度比空氣露點溫度低,那么與冷濕簾簾網22表面接觸的空氣就會吸收冷濕簾簾網22上的水在蒸發過程中的熱量,使空氣的干球溫度降低,達到降溫的效果,從而降低冷凝器9進風溫度。
根據冷濕簾2的設計可以降溫5至8℃,增大空調系統的運行環境溫度范圍。一臺46℃的全冷高溫環境空調機組,經過安裝這種冷濕簾2結構,可以提高到51℃至54℃仍然能夠全冷運行。而且仍然是風冷方式,冷凝水不直接接觸冷凝器9,避免了采用冷凝水霧化器的風+水冷方式給冷凝器9帶來的易臟而加速銹蝕問題,從而避免冷凝器9過早報廢。
相較于現有技術,本實用新型提供的空調冷凝水再利用的節能系統,不僅能利用冷凝水來降低冷凝器9的溫度,從而降低壓縮機的排氣壓力,降低壓縮機的啟動次數;提高壓縮機壽命,節省能源;而且,對于室外環境溫度條件較高的國家,還能夠延長空調滿載或減載運行時間,增大空調系統運行環境溫度范圍,避免或減少高溫環境下空調系統的高溫高壓關機保護。
第二實施例
本實用新型提供一種空調冷凝水再利用的節能系統,包括冷凝水回收裝置1、冷濕簾2、冷凝風機3、溫度傳感器4以及控制器5。
冷凝水回收裝置1包括潛水泵12和輸水管路11,潛水泵12安裝在集水腔底部,潛水泵12通過一輸水管路11與冷濕簾2連接,以將蒸發腔6中形成的冷凝水輸送至冷濕簾2;
所述冷濕簾2固定在冷凝腔7中,冷濕簾2與冷凝水回收裝置1連接,使冷凝水在冷濕簾2中分散均布的流動;所述冷濕簾2呈桶狀,所述冷凝風機3被冷濕簾2環繞;
所述冷凝風機3安裝在冷凝腔7的通風口處,且冷濕簾2位于冷凝風機3與冷凝器9之間,使冷凝風機3形成的氣流順序通過冷濕簾2和冷凝器9;
所述溫度傳感器4安裝在冷凝腔7內;
所述控制器5的信號輸入端與溫度傳感器4電連接,所述控制器5的信號輸出端與冷凝風機3和冷凝水回收裝置電連接,以根據溫度傳感器4測量的溫度控制冷凝水回收裝置1的開關。
該實施例的技術原理與產生的效果與第一實施例相近,其區別在于:
冷凝水回收裝置1的結構不同,通過潛水泵12的方式,能夠更加充分的利用集水腔中的冷凝水;溫度傳感器4的安裝位置不同,溫度傳感器4安裝在冷凝腔7內,根據冷凝腔7的溫度而不是室外溫度來控制該空調冷凝水再利用的節能系統,控制更加精準;冷濕簾2的形狀不同,冷濕簾2采用桶狀,使各個方向的風均能夠通過。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。