一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統的製作方法

2023-04-23 05:50:16

一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，包括太陽能集熱水箱、匯流箱、生活用地下蓄水池和智能控制箱，所述太陽能集熱水箱、匯流箱和智能控制箱構成水空調製熱系統；所述匯流箱、生活用地下蓄水池和智能控制箱構成水空調製冷系統，系統在製冷時充分利用生活用地下蓄水池的設計，使得平時閒置的冬暖夏涼的蓄水得到了充分地利用。智能控制箱的內部結構設計，有效增強了本發明系統的制熱或製冷的能力，在必要時，可通過匯流箱和智能控制箱的互相配合，達到最佳製冷或制熱的效果。
【專利說明】一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水空調，尤其涉及一種與消防蓄水池連接的冷熱水空調系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，人們的物質文化生活水平得到了顯著的提高，空調作為一種改善人民生活條件的家用設備，無論在城市還是農村都得到了廣泛的應用。科學家說認識新能源和正確地運用能源，就意味著認識通往未來的路。目前資源與能源問題日益嚴重，在保證舒適、健康要求的同時，如何有效且合理地分配，利用資源，減少常規能源消耗成為人們不得不面對的問題。近年來國內市場經濟飛速發展，企業、行業的內部結構在不斷變化，市場競爭激烈，受市場供求關係的影響，中國空調行業發展迅速，新型智能化空調佔領市場，其容量巨大。而現有空調雖在外觀上千變萬化，但仍然改變不了 「化學製冷、制熱」的本質屬性，加之現有空調耗電量大，生產製造成本高，在安裝和實用過程中也存在一些問題，t匕如說外機在使用過程中會向環境轉移大量的熱量。不符合節能減排、環保的要求。
[0003]目前的商品房屋絕大多數設計有消防蓄水池，平時消防蓄水池都處於閒置狀態，沒有充分發揮它的作用，屬於資源的一種浪費。

【發明內容】

[0004]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，有效地將水空調系統和消防蓄水池結合起來，充分利用閒置資源，來實現水空調的製冷和制熱，且造價低、耗電量小、無汙染和節約水資源。
[0005]技術方案:為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0006]一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，包括太陽能集熱水箱、匯流箱和智能控制箱；所述太陽能集熱水箱上分別連有熱源出水管和熱源回水管，所述熱源出水管通過第一電子截止閥與匯流箱連接，所述熱源回水管通過第一循環泵與匯流箱連接；所述匯流箱分別連有冷源出水管和冷源回水管，所述冷源出水管通過第二循環泵與生活用地下蓄水池連接，所述冷源回水管通過第二電子截止閥與生活用地下蓄水池連接，所述生活用地下蓄水池與過濾池連通，所述過濾池與消防蓄水池連通；在所述消防蓄水池的上方設有雨排積水池，所述雨排積水池將收集到的雨水排入消防蓄水池中；以貫穿連通的方式在匯流箱內設有換熱輔助管，所述換熱輔助管的兩個埠分別與外界連通，所述換熱輔助管的其中一端與進氣扇管道的一端連接，所述進氣扇管道的另一端與進氣扇連接，所述換熱輔助管的另一端與排氣管的一端連接，所述排氣管的另一端串接接入至智能控制箱內；在所述智能控制箱內設有第一智能三通、快速加熱室、第二智能三通和快速製冷室，所述第一智能三通的旁路端與所述排氣管的另一端連接；所述第一智能三通的一側正路端與快速加熱室的一端連接，所述快速加熱室的另一端與第二智能三通的一側正路端連接；所述第一智能三通的另一側正路端與快速製冷室的一端連接，所述快速製冷室的另一端與第二智能三通的另一側正路端連接；所述第二智能三通的旁路端與排氣扇管道的一端連接，所述排氣扇管道的另一端引出智能控制箱與排氣扇連接；所述進氣扇和排氣扇均設置在室內。
[0007]本系統的水空調主要由太陽能集熱水箱、匯流箱和智能控制箱構成，在此基礎上巧妙地與消防蓄水池結合，使得水空調系統既智能化實現低能耗的製冷和制熱，又充分利用了閒置的消防蓄水池的蓄水能力。
[0008]更進一步的，在智能控制箱的外側安裝有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器連有智能開關，在所述智能控制箱內的快速加熱室內設置有管式陶瓷發熱器、內管道氣囊，所述管式陶瓷發熱器安裝在內管道氣囊的外圍，所述第一溫度傳感器的信號輸出端與智能開關的信號輸入端連接，所述智能開關的信號輸出端與管式陶瓷發熱器的信號輸入端連接。當第一溫度傳感器檢測到室內的溫度低於某一設定值時，通過智能開關開啟管式陶瓷發熱器，給內管道氣囊內的空氣進行加熱。
[0009]更進一步的，在所述快速製冷室內設置有冰晶包水箱和第二溫度傳感器，所述冰晶包水箱內設有曲形冷卻管，所述第二溫度傳感器的測量端通入冰晶包水箱內；所述第二溫度傳感器的信號輸出端與溫控開關的信號輸入端連接，所述溫控開關的信號輸出端與蜂鳴器的信號輸入端連接。當第二溫度傳感器檢測到快速製冷室內部的溫度高於某一設定值時，通過溫控開關開啟蜂鳴器，提示更換冰晶包水箱。
[0010]更進一步的，所述換熱輔助管串接有潛水式冷熱交換器。所述潛水式冷熱交換器為長方形箱體密閉結構，在所述箱體結構的垂直方向和縱向分布若干相通透的小管。潛水式冷熱交換器的設計及安裝，不僅擴大了空氣冷熱交換的面積，同時又使得進入的空氣氣流速度得到了緩衝，大大提高冷熱交換的效果。
[0011]更進一步的，所述排氣管串接有管道增壓風扇，所述管道增壓風扇連有壓力傳感器；所述壓力傳感器的信號輸出端與管道增壓風扇的信號輸入端連接。保證了系統在供暖和製冷過程中震動性小、無噪音、工作平穩。
[0012]有益效果:
[0013]1、本發明通過太陽能集熱水箱提供熱源和消防蓄水池經過水處理提供製冷水源和熱源，從而完成對空氣充分冷熱交換，與現有普通空調相比較，本發明的空調系統屬於水空調系列，風質輕柔適宜，長時間使用溫度適中，符合自然循環製冷。
[0014]2、本發明利用匯流箱作為過度水箱，實現系統的水循環，實際上就是保證了水資源的不會流失，克服了現有水空調對水資源的浪費。本發明的水空調系統既能解決降溫問題，又能保持室內空氣清新，通過水的蒸發過程吸熱的原理進行降溫，採用的物理降溫法，從而改善了室內空氣的質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1為本發明系統的結構示意圖。
[0016]附圖2為本發明系統中智能控制箱主視圖。
[0017]附圖3為本發明系統中匯流箱的主視圖。
[0018]附圖4為本明系統主要裝置室內分布示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。[0020]如附圖1、2、3和4所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，包括太陽能集熱水箱26、匯流箱27和智能控制箱I ;所述太陽能集熱水箱26上分別連有熱源出水管31和熱源回水管32，所述熱源出水管31通過第一電子截止閥34與匯流箱27連接，所述熱源回水管32通過第一循環泵33與匯流箱27連接。
[0021]根據有關數據介紹，一臺現有「水空調」平均每小時從地下抽水一噸。本發明利用匯流箱27作為過度水箱，實現系統的水循環，這樣能保證水資源不會流失，克服了現有水空調對水資源的浪費。所述匯流箱27分別連有冷源出水管35和冷源回水管37，所述冷源出水管35通過第二循環泵36與生活用地下蓄水池14連接，所述冷源回水管37通過第二電子截止閥24與生活用地下蓄水池14連接，所述生活用地下蓄水池14與過濾池40連通，所述過濾池40與消防蓄水池41連通；在所述消防蓄水池41的上方設有雨排積水池，所述雨排積水池將收集到的雨水經過過濾池40排入消防蓄水池41中。
[0022]平時通過雨排積水池蓄水到消防蓄水池41中，將雨水收集以後經過過濾池40進行過濾以後，排入生活用地下蓄水池14中作為水空調系統的水源使用。並且生活用地下蓄水池14中的水溫滿足「冬暖夏涼」的條件。
[0023]以貫穿連通的方式在匯流箱27內設有換熱輔助管4，所述換熱輔助管4串接有潛水式冷熱交換器18，所述潛水式冷熱交換器18為長方形箱體密閉結構。在所述箱體結構的垂直方向和縱向分布若干相通透的小管，且小管的外壁與箱體結構的頂板、底板和側板採用密封無洩漏連接方式連接。潛水式冷熱交換器18串接在換熱輔助管4上，不僅擴大了空氣冷熱交換的面積，同時又使得進入的空氣氣流速度得到了緩衝，大大提高冷熱交換的效果。所述換熱輔助管4的兩個埠分別與外界連通，所述換熱輔助管4的其中一端與進氣扇管道10的一端連接，所述進氣扇管道10的另一端與進氣扇9連接，所述換熱輔助管4的另一端與排氣管15的一端連接，所述排氣管15串接有管道增壓風扇43，所述排氣管15的另一端接入至智能控制箱I內。
[0024]在所述智能控制箱I內設有第一智能三通11、快速加熱室38、第二智能三通13和快速製冷室39，所述第一智能三通11的旁路端與所述排氣管15的一端連接；所述第一智能三通11的一側正路端與快速加熱室38的一端連接，所述快速加熱室38的另一端與第二智能三通13的一側正路端連接；所述第一智能三通11的另一側正路端與快速製冷室39的一端連接，所述快速製冷室39的另一端與第二智能三通13的另一側正路端連接；所述第二智能三通13的旁路端與排氣扇管道20的一端連接，所述排氣扇管道20的另一端引出智能控制箱I與排氣扇19連接；所述進氣扇9和排氣扇19均設置在室內。
[0025]所述在匯流箱的底板一側設有排水閥，主要用於在系統更換工作程序時(製冷轉為供暖或供暖轉為製冷)，可以將匯流箱27的餘水排出。
[0026]本系統還設有一控制開關29，該控制開關29的信號輸出端分別與第一循序泵33、第一電子截止閥34、第二循環泵36、第二電子截止閥24、第一智能三通11和第二智能三通13的輸入端連接。當需要制熱時，通過控制開關29，開啟第一循環泵33、第一電子截止閥34、打開第一智能三通11正路端中的制熱連接埠，打開第二智能三通13正路端的制熱連接埠，實現室內製熱(此時第二循環泵36、第二電子截止閥24、第一智能三通11正路端中的製冷連接埠、第二智能三通13正路端的製冷連接埠均處於關閉狀態)。當需要製冷時，通過控制開關29，開啟第二循環泵36、第二電子截止閥24、打開第一智能三通11正路端中的製冷連接埠，打開第二智能三通13正路端的製冷連接埠，實現室內製冷(此時第一循環泵33、第一電子截止閥34、第一智能三通11正路端中的制熱連接埠、第二智能三通13正路端的制熱連接埠均處於關閉狀態)。
[0027]在所述智能控制箱I的外側安裝有第一溫度傳感器3連有智能開關2，所述在智能控制箱I內設有快速加熱室38，在所述快速加熱室38內設置有管式陶瓷發熱器7、內管道氣囊21，所述內管道氣囊21的兩端分別與快速加熱室38的兩個埠連接，所述管式陶瓷發熱器7安裝在內管道氣囊21的外圍加熱，所述第一溫度傳感器3的信號輸出端與智能開關2的信號輸入端連接，所述智能開關2的信號輸出端與管式陶瓷發熱器7的信號輸入端連接。當第一溫度傳感器檢測到室內的溫度低於某一設定值時，通過智能開關2開啟管式陶瓷發熱器7，給內管道氣囊21內的空氣進行加熱。當溫度達到某一設定值時，關閉管式陶瓷發熱器7。快速加熱室38臨界加熱溫度的設定可以通過智能開關2完成。
[0028]在所述快速製冷室39內設置有冰晶包水箱28和第二溫度傳感器12，所述冰晶包水箱28內設有曲形冷卻管8，且曲形冷卻管8的兩個進出埠分別與快速製冷室39的兩個埠連接，所述第二溫度傳感器12的測量端通入冰晶包水箱28內；所述第二溫度傳感器12的信號輸出端與溫控開關5的信號輸入端連接，所述溫控開關5的信號輸出端與蜂鳴器6的信號輸入端連接。當第二溫度傳感器12檢測到快速製冷室39內部的溫度高於某一設定值時，通過溫控開關5自主開啟蜂鳴器6，提示更換冰晶包水箱28。系統正常工況下大約在48小時左右更換一次冰晶包水箱28。啟用快速製冷室39臨界製冷溫度的設定可以通過溫控開關5設定。
[0029]所述系統在正常使用時，在製冷時，快速製冷室39內的冰晶包水箱28內放置有冰晶包，冰晶包內裝滿凝結的冰晶塊。本發明的水空調系統，需配備兩隻冰晶包，用來更換使用，冰晶包大約能提供四十八小時左右的冷量。實驗表明冰晶包的溫度為-14度，在高效保溫箱內任其自然變化，每兩小時上升I度，如果與氣流有熱交換，每小時溫度上升I度。
[0030]所述系統氣流循環管路的排氣管15串接管道增壓風扇43，管道增壓風扇43連有壓力傳感器25 ;所述壓力傳感器25的信號輸出端與管道增壓風扇43的信號輸入端連接。所述壓力傳感器25控制管道增加風扇43的工作狀態和轉速；所述壓力傳感器25的測量端伸入氣管道內測得管道中的氣壓低於某一設定值或高於某一設定值時，智能化打開或關閉管道增壓風扇43，可根據調整增壓風扇43的轉速能緩解進氣扇管道與排氣扇管在正常工況下所產生的管路氣流壓力差，這樣保證了系統在供暖和製冷過程中震動性小、無噪音、工作平穩。
[0031]所述系統供暖過程中，匯流箱27與太陽能集熱水箱26之間是通過水循環管道傳遞熱能。所述系統製冷過程中，匯流箱27與消防蓄水池41之間是通過水循環管道傳遞冷量。本系統工作時，事先從太陽能集熱水箱26中抽取一定量的水或從生活用地下蓄水池14中抽取一定量的水進入匯流箱27中，使得匯流箱27中的水儘可能的浸沒換熱輔助管4。
[0032]當需要制熱時，事先從太陽能集熱水箱26中抽取一定量的水進入匯流箱27中。通過控制開關29，開啟第一循環泵33、第一電子截止閥34、打開第一智能三通11正路端中的制熱連接埠，打開第二智能三通13正路端的制熱連接埠。此時匯流箱27中的水通過第一循環泵33經由太陽能集熱水箱26循環加熱，使匯流箱27中的水溫滿足預製熱的需求，開啟進氣扇9和排氣扇19 (必要時開啟管道增壓風扇43)，室內空氣從進氣扇9進入，經過換熱輔助管4和快速加熱室38後,通過排氣扇19循環回流到室內實現制熱。在此基礎上如果制熱效果沒有達到預期溫度，可以再通過啟動快速加熱室38內的管式陶瓷發熱器7實現二次空氣制熱。
[0033]當需要製冷時，首先通過匯流箱排水閥30將箱體內的餘水排出，然後再從生活用地下蓄水池14中抽取一定量的水進入匯流箱27中。所述第一循環泵33、第一電子截止閥34、第一智能三通11正路端中的制熱連接埠、第二智能三通13正路端的制熱連接埠此時均處於關閉狀態，同時通過控制開關29，開啟第二循環泵36、第二電子截止閥24、打開第一智能三通11正路端中的製冷連接埠，打開第二智能三通13正路端的製冷連接埠。此時，生活用地下蓄水池14中的水通過第二循環泵36在匯流箱27內循環，開啟進氣扇9和排氣扇19 (必要時開啟管道增壓風扇43)，室內空氣從進氣扇9進入，空氣經過換熱輔助管4和快速製冷室39後，通過排氣扇19循環回流到室內實現製冷。由於生活用地下蓄水池14中的水溫較低，一定程度上滿足了預製冷的需求，在此基礎上如有進一步的製冷需求，可以通過在快速製冷室39內的冰晶包水箱28放置冰晶包來實現二次空氣製冷。
[0034]所述匯流箱27和智能控制箱I的箱體材料均採用玻璃鋼製作，快速製冷室39內的冰晶包水箱28的箱體材料也為玻璃鋼製作，系統中各桶體外層覆蓋有高效保溫材料，防止與外界有冷熱交換。所用外露管道或入牆管道均選擇為優質PVC管，管體外層覆蓋有發泡劑、聚氨酯、高效保溫材料。所述進氣扇管道10埠安裝有濾網，所述排氣扇管道20埠安裝有導風板。
[0035]本發明考慮到放置在匯流箱27內的潛水式冷熱交換器18與進氣扇9和排氣扇19之間的距離，以及進氣扇9或排氣扇19的進風口和出風口處所造成的空氣壓力差，根據實驗表明，系統在正常工況下，可以根據管道的長度來確定進氣扇和排氣扇的功率。管道長15米一20米，選用進氣扇9功率為35W，排氣扇19功率為45W。本發明系統總用電量大約在180W左右，其中進氣扇9功率為35W，排氣扇19功率為45W，第一循環泵33為60W，第二循環泵36為60W，另外系統在太陽能集熱水箱內設計有輔助加熱裝置，在連日陰雨天或極端氣候的情況下啟動。與現有普通空調相比，可以節約用電百分之五十以上，對環境不造成任何汙染，符合節能減排的要求，充分利用了現有供暖和製冷資源。根據實施方式表明在經過水處理過濾後的現有生活用地下蓄水池14，既可以保證消防蓄水池的正常使用量，同時還可以供若干組水空調系統。
[0036]本發明由匯流箱27、生活用地下蓄水池14和智能控制箱I構成水空調製冷系統，系統在製冷時充分利用生活用地下蓄水池14的設計，使得平時閒置的冬暖夏涼的蓄水得到了充分地利用。智能控制箱I的內部結構設計，有效增強了本發明系統的制熱或製冷的能力，在必要時，可通過匯流箱27和智能控制箱I的互相配合，達到最佳製冷或制熱的效
果O
[0037]本發明的水空調系統既能解決降溫問題又能保持室內空氣清新，通過水的蒸發過程吸熱的原理進行降溫，採用的是物理降溫法，從而改善了室內空氣的質量。
[0038]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:包括太陽能集熱水箱(26)、匯流箱(27)和智能控制箱(1);所述太陽能集熱水箱(26)上分別連有熱源出水管(31)和熱源回水管(32)，所述熱源出水管(31)通過第一電子截止閥(34)與匯流箱(27)連接，所述熱源回水管(32)通過第一循環泵(33)與匯流箱(27)連接； 所述匯流箱(27)分別連有冷源出水管(35)和冷源回水管(37)，所述冷源出水管(35)通過第二循環泵(36)與生活用地下蓄水池(14)連接，所述冷源回水管(37)通過第二電子截止閥(24)與生活用地下蓄水池(14)連接，所述生活用地下蓄水池(14)與過濾池(40)連通，所述過濾池(40)與消防蓄水池(41)連通；在所述消防蓄水池(41)的上方設有雨排積水池，所述雨排積水池將收集到的雨水排入消防蓄水池(41)中； 以貫穿連通的方式在匯流箱(27)內設有換熱輔助管(4)，所述換熱輔助管(4)的兩個埠分別與外界連通，所述換熱輔助管(4)的其中一端與進氣扇管道(10)的一端連接，所述進氣扇管道(10)的另一端與進氣扇(9)連接，所述換熱輔助管(4)的另一端與排氣管(15)的一端連接，所述排氣管(15)的另一端接入至智能控制箱(1)內； 在所述智能控制箱(1)內設有第一智能三通(11)、快速加熱室(38)、第二智能三通(13)和快速製冷室(39)，所述第一智能三通(11)的旁路端與所述排氣管(15)的另一端連接；所述第一智能三通(11)的一側正路端與快速加熱室(38)的一端連接,所述快速加熱室(38)的另一端與第二智能三通(13)的一側正路端連接；所述第一智能三通(11)的另一側正路端與快速製冷室(39)的一端連接，所述快速製冷室(39)的另一端與第二智能三通(13)的另一側正路端連接；所述第二智能三通(13)的旁路端與排氣扇管道(20)的一端連接，所述排氣扇管道(20)的另一端引出智能控制箱(1)與排氣扇(19)連接；所述進氣扇(9)和排氣扇(19)均設置在室內。
2.根據權利要求1所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:在智能控制箱(1)的外側安裝有第一溫度傳感器(3 )，所述第一溫度傳感器(3 )連有智能開關(2)，在所述智能控制箱(1)內的快速加熱室(38)內設置有管式陶瓷發熱器(7)、內管道氣囊(21)，所述管式陶瓷發熱器(7)安裝在內管道氣囊(21)的外圍，所述第一溫度傳感器(3)的信號輸出端與智能開關(2)的信號輸入端連接，所述智能開關(2)的信號輸出端與管式陶瓷發熱器(7)的信號輸入端連接。
3.根據權利要求1所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:在所述快速製冷室(39)內設置有冰晶包水箱(28)和第二溫度傳感器(12)，所述冰晶包水箱(28)內設有曲形冷卻管(8)，所述第二溫度傳感器(12)的測量端通入冰晶包水箱(28)內；所述第二溫度傳感器(12)的信號輸出端與溫控開關(5)的信號輸入端連接，所述溫控開關(5)的信號輸出端與蜂鳴器(6)的信號輸入端連接。
4.根據權利要求1所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:所述換熱輔助管(4)串接有潛水式冷熱交換器(18)。
5.根據權利要求4所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:所述潛水式冷熱交換器(18)為長方形箱體密閉結構，在所述箱體結構的垂直方向和縱向分布若干相通透的小管。
6.根據權利要求1、2、3或4所述一種新型匯流箱耦合智能控制箱的水空調系統，其特徵在於:所述排氣管(15)串接有管道增壓風扇(43)，所述管道增壓風扇(43)連有壓力傳感器(25);所述壓力傳感器 (25)的信號輸出端與管道增壓風扇(43)的信號輸入端連接。
【文檔編號】F24F5/00GK103925664SQ201410145134
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】楊斯涵, 王明春 申請人:東南大學