用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法

2023-12-04 11:58:31

專利名稱：用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法
技術領域：
本發明涉及到一種通風換熱方法，尤其涉及一種用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法。
背景技術：
隨著我國電信移動通信事業的飛速發展，三大電信運營商的移動通信封閉空間總數已經超過100萬個；據統計，每個封閉空間的平均年耗電量約為I. 5萬度；在一定程度上可以說，電能消耗主要包括日常運作用電和通信網絡用電兩部分。通信網絡的能耗主要在通信封閉空間，在通信封閉空間中的電能主要消耗在以下兩方面(D通信設備的用電從數據統計中可以得知，通信設備用電佔總用電量的30%左右。目前通信網絡在用設備新舊交錯，從耗電來看也是參差不齊，通過更換效率低下的在網設備、合理調整用電負荷能夠有效達到節能的效果。但除非採用投資設備更新改造的方法，用節能的新型設備替換下耗電大的老舊設備，否則這部分用電是不能節省的。(2)封閉空間環境用電包括 封閉空間照明、空調製冷和制熱。其中照明及其它用電佔總用電量的10%左右，空調用電佔總用電量的60%左右。全年封閉空間空調耗電超過77億度，相當於43億公斤二氧化碳排放量。我國現階段面對著經濟持續增長和降低碳排放的雙重壓力，針對各地區氣候特徵、通信封閉空間降溫要求及電信部門降低運行成本的需求，研究通信封閉空間節能技術不僅具有經濟效益，同時更具有社會效益。目前國內外對通信封閉空間的節能改造的研究發展迅速。汪東，陳克勝在《機電工程技術》2010年第37卷第04期中發表的《移動通信封閉空間空調節能技術方案分析》中，提及封閉空間新風熱交換技術，利用換熱器使戶外的較低溫度的空氣與封閉空間內空氣進行等溼熱交換。鮑玲玲，王曉明，康利改，杜焜在《製冷與空調》2011年4月第2期第11卷77-77頁中，提及應用通過利用封閉空間內外溫差促使封閉空間內外兩側氣體進行熱交換，從而達到降低封閉空間內溫度的目的。上述改造方案應用的主體均為間接水蒸發冷卻設備。周海東，黃翔，屈元等利用直接式水蒸發冷卻設備對通信封閉空間進行節能改造，其將封閉空間外空氣直接引入直接式水蒸發冷卻設備中，對新空氣進行加溼降溫後，再重新引入通信封閉空間為封閉空間降溫。上述所提及的改造方案中，利用間接水蒸發冷卻設備時，封閉空間內空氣在換熱器中與外界空氣換熱後，重新引會通信封閉空間，達到降溫的效果，雖然溫度有所降低，達到減小能耗的要求，但重新引會的空氣依然還有被冷卻的潛力。利用直接式水蒸發冷卻設備，最大的缺陷是冬季封閉空間外溫度較低，噴淋到填料層的水會結冰，極大的影響換熱效率及引入封閉空間的風量。

發明內容
未解決上述問題，本發明提供了一種用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，該方法通過自然冷源對封閉空間內空氣降溫，同時也可以引入新風，並且在室外溫度低於冰點的條件下，也可以高效、穩定的使用。
為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法所涉及的系統及各部件連接關係如下系統包括間接水蒸發冷卻系統和直接水蒸發冷卻系統及封閉空間，所述的直接水蒸發冷卻系統由直接蒸發冷卻器組成；封閉空間設有底置進風口和頂置排風口，封閉空間內設有空調器，頂置排風口設有第一軸流風機；間接水蒸發冷卻系統包括間接蒸發冷卻器及噴淋系統，間接水蒸發冷卻系統上設置有幹側風道和溼側風道。幹側風道中，幹側風道進風口與間接水蒸發冷卻系統之間的風道為幹側進風風道，幹側風道排風口與間接水蒸發冷卻系統之間的風道為幹側排風風道；溼側風道中，溼側風道進風口與間接水蒸發冷卻系統之間的風道為溼側進風風道，溼側風道排風口與間接水蒸發冷卻系統之間的風道為溼側排風風道。溼側送風風道上設置有第一分叉式三通，第一分叉式三通與間接水蒸發冷卻系統之間設置有第一風量調節閥，第一風量調節閥與間接水蒸發冷卻系統之間設置有第二分叉式三通。溼側排風風道上設置有第一軸流風機，第一軸流風機與間接水蒸發冷卻系統之間設置有第二風量調節閥，第二風量調節閥與間接水蒸發冷卻系統之間設置有第三分叉式三通。溼側進風風道上第一分叉式三通的支路與幹側風道進風口相連接，相連接的風道上設 置有第三風量調節閥，第三風量調節閥與幹側風道進風口之間設置有第四分叉式三通。幹側排風風道與直接水蒸發冷卻系統通過風道連接。間接水蒸發冷卻系統與直接水蒸發冷卻系統連接的風道上設置第五分叉式三通。第五分叉式三通支路與溼側排風風道上第三分叉式三通的支路相連通，在連通的風道上設置有第四風量調節閥。直接水蒸發冷卻系統與封閉空間通過風道連接，風道連接至封閉空間的底置進風口，封閉空間的頂置排風口與第四分叉式三通的支路連通，相連接的風道上設置有第五風量調節閥，在第五風量調節閥與封閉空間之間設置有第六分叉式三通，第六分叉式三通與封閉空間之間設置有第二軸流風機。第六分叉式三通支路與第二分叉式三通支路相連接，相連接的風道上設置有第六風量調節閥。所述用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱過程如下春、秋、冬及夏季早晚時段，利用自然冷源對封閉空間熱空氣進行冷卻時，將第三風量調節閥、第四風量調節閥及第六風量調節閥關閉，第一風量調節閥、第二風量調節閥及第五風量調節閥開啟。使得間接水蒸發冷卻系統、直接水蒸發冷卻系統、封閉空間、頂置排風口上第二軸流風機及開啟狀態下的第五風量調節閥組成封閉循環。封閉空間內待冷卻空氣(作為一次空氣)，在第二軸流風機的作用下，通過封閉空間頂置排風口及開啟的第五風量調節閥進入幹側風道進風口，待冷卻空氣通過幹側風道進入間接水蒸發冷卻系統；外界較低溫度空氣(作為二次空氣)在溼側排風風道第一軸流風機的作用下，經溼側進風風道的溼側風道進風口及開啟的第一風量調節閥進入間接水蒸發冷卻系統，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器，與封閉空間內引入幹側風道的待冷卻空氣(一次空氣)在間接蒸發冷卻器中進行等溼熱量交換，換熱過程終了後，溼側風道中的空氣經溼側風道排風口排至外界環境中。幹側風道中的待冷卻空氣經等溼降溫處理後送入直接水蒸發冷卻系統，待冷卻氣體在直接水蒸發冷卻系統中得到進一步的冷卻降溫，加溼及空氣淨化。經過處理後的空氣通過封閉空間底置進風口進入封閉空間底部。如果幹側風道內待冷卻空氣經過間接水蒸發冷卻系統降溫後，已經達到封閉空間的溫度要求，或低於封閉空間的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發冷卻系統中軸流風機正常運轉，其它設備關閉。封閉空間內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。在自然冷源溫度低於冰點的條件下，利用自然冷源對封閉空間熱空氣進行冷卻時，為防止間接水蒸發冷卻系統結冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發冷卻系統中的噴淋系統，關閉間接水蒸發冷卻系統中的循環水泵，並將水盤中的水放掉，防止系統損壞。春、秋、冬及夏季早晚時段，如果考慮將全新風引入封閉空間替換原有空氣，則將第一風量調節閥、第四風量調節閥及第五風量調節閥關閉，第二風量調節閥、第三風量調節閥及第六風量調節閥開啟。在第一軸流風機和第二軸流風機的共同作用下，封閉空間內空氣通過頂置排風口及開啟狀態下的第六風量調節閥進入溼側進風風道，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器進行等溼熱量交換，換熱過程終了後，溼側風道中的空氣經過開啟狀態下的第二風量調節閥，並通過溼側風道排風口排至外界環境中。全新風在直接水蒸發冷卻系統軸流風機的作用下，全新風通過溼側風道進風口，經過開啟狀態下的第三風量調節閥，進入幹側風道進風口，全新風通過幹側風道進入間接水蒸發冷去系統，在間 接蒸發冷卻器中進行換熱後，通過幹側排風風道進入直接水蒸發冷去系統，全新風在直接水蒸發冷卻系統中經過冷卻降溫、加溼及空氣淨化處理後，通過封閉空間底置進風口送入封閉空間底部。如果幹側風道內全新風經過間接水蒸發冷卻系統換熱後，已經達到封閉空間的溫度要求，或低於封閉空間的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發冷卻系統中軸流風機正常運轉，其它設備關閉。封閉空間內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。在自然冷源溫度低於冰點的條件下，如果考慮將全新風引入封閉空間替換原有空氣，為防止間接水蒸發冷卻系統結冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發冷卻系統中的噴淋系統，關閉間接水蒸發冷卻系統中的循環水泵，並將水盤中的水放掉，防止系統損壞。如果幹側風道內的全新風在間接蒸發冷卻器中進行換熱後，已經達到封閉空間的溫度要求，或低於封閉空間的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發冷卻系統中軸流風機正常運轉，其它設備關閉。在直接水蒸發冷卻系統中軸流風機作用下，通過封閉空間底置進風口進入封閉空間底部。封閉空間內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。如果幹側風道內的全新風在間接蒸發冷卻器中進行換熱後，溫度低於封閉空間的溫度要求，可以在不影響空氣品質的情況下，開啟第四風量調節閥，將較高溫度的溼側排風風道內的空氣引入直接水蒸發冷卻系統中，與幹側排風風道中的全新風混合，混合風溫度升高。如果混合空氣溫度高於封閉空間的溫度要求，則將混合空氣送入直接水蒸發冷卻系統中冷卻降溫，加溼及空氣淨化。經過處理後的空氣在直接水蒸發冷卻系統中軸流風機作用下，通過封閉空間底置進風口進入封閉空間底部。封閉空間設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。如果混合風已經達到封閉空間的溫度要求，或低於封閉空間的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發冷卻系統中軸流風機正常運轉，其它設備關閉。在直接水蒸發冷卻系統中軸流風機作用下，通過封閉空間底置進風口進入封閉空間底部。封閉空間內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。本發明專利設計的用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，與常規封閉空間改造方案中換熱方法相比，具有顯著的優點( I)設備充分利用了新風及自然冷源，與封閉空間內封閉空間專用空調聯動，減少了專用空調的開機時間，減少了礦物能源消耗，具有節能、環保、安全等特點；(2)設備在冬季的使用中避免了結冰現象，後端的直接水蒸發冷卻系統在冬季可以正常使用，這使得換熱效率遠高於以往的封閉空間換熱設備；(3)設備運行中，封閉空間內空氣處於與外界隔離的狀態，因此不受外界空氣品質的影響，但同時也可以通過風量調節閥的調控，引入新風，在封閉空間內空氣品質低於國家標準的情況下，徹底更換封閉空間內空氣，以保持封閉空間內空氣的潔淨程度； (4)設備將間接水蒸發冷卻系統與直接水蒸發冷卻系統合理的整合為一體，在提高換熱效率的前提下，並不會過多增大設備的使用面積，具有極高的經濟性；(5)封閉空間設有底置進風口和頂置排風口，經冷卻的空氣(或全新風)通過底置進風口在主要設備前實現下部送風，同時溫度較高的空氣通過頂置排風口排出，在溫度差及壓力差的作用下，更好的達到換熱效果。


圖I為用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱系統及部件位置圖；圖2為用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法一利用自然冷源對封閉空間冷卻流程圖；圖3為用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法一引入全新風流程圖；圖4為間接水蒸發冷卻系統軸測圖；圖5為直接水蒸發冷去系統剖面圖；上述圖中1-間接水蒸發冷卻系統；2_直接水蒸發冷卻系統；3_封閉空間；4_第四分叉式三通；5_第三風量調節閥；6_第一風量調節閥；7_第一分叉式三通；8_溼側風道進風口 ；9_第二分叉式三通；10_第五風量調節閥；11_第六風量調節閥；12_第六分叉式三通；13-第二軸流風機；14-頂置排風口 ；15_幹側風道進風口 ；16_第二風量調節閥；17-第一軸流風機；18_溼側風道排風口 ；19_第三分叉式三通；20_第四風量調節閥；21_幹側風道排風口 ；22_第五分叉式三通；23-底置進風口 ； 1-1-間接蒸發冷卻器；1-2-噴嘴；
1-3-噴水管路；1_4_循環水泵；1_5_水盤；2-1-填料層'2-2-噴水管路；2_3_軸流風機；
2-4-水盤；2-5-循環水泵。
具體實施例方式本發明用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，結合圖I所涉及的系統及各部件連接關係如下系統包括間接水蒸發冷卻系統I和直接水蒸發冷卻系統2及封閉空間3，所述的直接水蒸發冷卻系統2由直接蒸發冷卻器組成；封閉空間3設有底置進風口 23和頂置排風口 14，封閉空間內設有空調器，頂置排風口 14設有第一軸流風機13 ;間接水蒸發冷卻系統I包括間接蒸發冷卻器1-1及噴淋系統，間接水蒸發冷卻系統I上設置有幹側風道和溼側風道。幹側風道中，幹側風道進風口 15與間接水蒸發冷卻系統I之間的風道為幹側進風風道，幹側風道排風口 21與間接水蒸發冷卻系統I之間的風道為幹側排風風道；溼側風道中，溼側風道進風口 8與間接水蒸發冷卻系統I之間的風道為溼側進風風道，溼側風道排風口18與間接水蒸發冷卻系統I之間的風道為溼側排風風道。溼側送風風道上設置有第一分叉式三通7，第一分叉式三通7與間接水蒸發冷卻系統I之間設置有第一風量調節閥6，第一風量調節閥6與間接水蒸發冷卻系統I之間設置有第二分叉式三通9。溼側排風風道上設置有第一軸流風機17，第一軸流風機17與間接水蒸發冷卻系統I之間設置有第二風量調節閥16，第二風量調節閥16與間接水蒸發冷卻系統I之間設置有第三分叉式三通19。溼側進風風道上第一分叉式三通7的支路與幹側風道進風口 15相連接，相連接的風道上設置有第三風量調節閥5，第三風量調節閥5與幹側風道進風口 15之間設置有第四分叉式三通4。幹側排風風道與直接水蒸發冷卻系統2通過風道連接。間接水蒸發冷卻系統I與直接水蒸發冷卻系統2連接的風道上設置第五分叉式三通22。第五分叉式三通22支路與溼側排風風道上第三分叉式三通19的支路相連通，在連通的風 道上設置有第四風量調節閥20。直接水蒸發冷卻系統2與封閉空間3通過風道連接，風道連接至封閉空間3的底置進風口23，封閉空間3的頂置排風口 14與第四分叉式三通4的支路連通，相連接的風道上設置有第五風量調節閥10，在第五風量調節閥10與封閉空間3之間設置有第六分叉式三通12，第六分叉式三通12與封閉空間3之間設置有第二軸流風機13。第六分叉式三通12支路與第二分叉式三通9支路相連接，相連接的風道上設置有第六風量調節閥11。所述用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱過程如下春、秋、冬及夏季早晚時段，利用自然冷源對封閉空間3熱空氣進行冷卻時，將第三風量調節閥5、第四風量調節閥20及第六風量調節閥11關閉，第一風量調節閥6、第二風量調節閥16及第五風量調節閥10開啟。使得間接水蒸發冷卻系統I、直接水蒸發冷卻系統2、封閉空間3、頂置排風口 14上第二軸流風機13及開啟狀態下的第五風量調節閥10組成封閉循環。封閉空間3內待冷卻空氣作為一次空氣，在第二軸流風機13的作用下，通過封閉空間3頂置排風口 14及開啟的第五風量調節閥10進入幹側風道進風口(15)，待冷卻空氣通過幹側風道進入間接水蒸發冷卻系統I ;外界較低溫度空氣作為二次空氣在溼側排風風道第一軸流風機17的作用下，經溼側進風風道的溼側風道進風口 8及開啟的第一風量調節閥6進入間接水蒸發冷卻系統1，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器1-1，與封閉空間內引入幹側風道的待冷卻空氣一次空氣在間接蒸發冷卻器1-1中進行等溼熱量交換，換熱過程終了後，溼側風道中的空氣經溼側風道排風口 18排至外界環境中。幹側風道中的待冷卻空氣經等溼降溫處理後送入直接水蒸發冷卻系統2，待冷卻氣體在直接水蒸發冷卻系統2中得到進一步的冷卻降溫，加溼及空氣淨化。經過處理後的空氣通過封閉空間3底置進風口 23進入封閉空間3底部。如果幹側風道內待冷卻空氣經過間接水蒸發冷卻系統I降溫後，已經達到封閉空間3的溫度要求，或低於封閉空間3的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3正常運轉，其它設備關閉。封閉空間3內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。在自然冷源溫度低於冰點的條件下，利用自然冷源對封閉空間熱空氣進行冷卻時，為防止間接水蒸發冷卻系統I結冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發冷卻系統I中的噴淋系統，關閉間接水蒸發冷卻系統I中的循環水泵1-4，並將水盤1-5中的水放掉，防止系統損壞。
春、秋、冬及夏季早晚時段，如果考慮將全新風引入封閉空間替換原有空氣，則將第一風量調節閥6、第四風量調節閥20及第五風量調節閥10關閉，第二風量調節閥16、第三風量調節閥5及第六風量調節閥11開啟。在第一軸流風機17和第二軸流風機13的共同作用下，封閉空間3內空氣通過頂置排風口 14及開啟狀態下的第六風量調節閥11進入溼側進風風道，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器1-1進行等溼熱量交換，換熱過程終了後，溼側風道中的空氣經過開啟狀態下的第二風量調節閥16，並通過溼側風道排風口 18排至外界環境中。全新風在直接水蒸發冷卻系統2軸流風機2-3的作用下，全新風通過溼側風道進風口 8，經過開啟狀態下的第三風量調節閥5，進入幹側風道進風口15，全新風通過幹側風道進入間接水蒸發冷去系統1，在間接蒸發冷卻器1-1中進行換熱後，通過幹側排風風道進入直接水蒸發冷去系統2，全新風在直接水蒸發冷卻系統2中經過冷卻降溫、加溼及空氣淨化處理後，通過封閉空間3底置進風口 23送入封閉空間3底部。如果幹側風道內全新風經過間接水蒸發冷卻系統I換熱後，已經達到封閉空間3的溫度要求，或低於封閉空間3的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機
2-3正常運轉，其它設備關閉。封閉空間3內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。在自然冷源溫度低於冰點的條件下，如果考慮將全新風引入封閉空間替換原有空氣，為防止間接水蒸發冷卻系統I結冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發冷卻系統I中的噴淋系統，關閉間接水蒸發冷卻系統I中的循環水泵1-4，並將水盤1-5中的水放掉，防止系統損壞。如果幹側風道內的全新風在間接蒸發冷卻器1-1中進行換熱後，已經達到封閉空間3的溫度要求，或低於封閉空間3的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3正常運轉，其它設備關閉。在直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。如果幹側風道內的全新風在間接蒸發冷卻器1-1中進行換熱後，溫度低於封閉空間3的溫度要求，在不影響空氣品質的情況下，開啟第四風量調節閥20，將較高溫度的溼側排風風道內的空氣引入直接水蒸發冷卻系統2中，與幹側排風風道中的全新風混合，混合風溫度升聞。如果混合空氣溫度高於封閉空間3的溫度要求，則將混合空氣送入直接水蒸發冷卻系統2中冷卻降溫，加溼及空氣淨化。經過處理後的空氣在直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。如果混合風溫度已經達到封閉空間3的溫度要求，或低於封閉空間3的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3正常運轉，其它設備關閉。在直接水蒸發冷卻系統2中軸流風機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3內設置的空調對溫度及溼度進行進一步調節。圖2中實心箭頭表示風道中新風流動示意，空心箭頭表示風道中封閉空間內空氣流動示意。圖3中實心箭頭表示風道中新風流動示意，空心箭頭表示風道中封閉空間內空氣流動示意，斜填充線箭頭表示在需要封閉空間空氣與新風混合時，與新風混合的封閉空間空氣在風道中的流動示意。 ·
權利要求
1.一種用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，其特徵在於用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法所涉及的系統及各部件連接關係如下 系統包括間接水蒸發冷卻系統(I)和直接水蒸發冷卻系統(2)及封閉空間(3)，所述的直接水蒸發冷卻系統(2)由直接蒸發冷卻器組成，直接蒸發冷卻器包括填料層(2-1)、噴水管路(2-2 )、軸流風機(2-3 )、水盤(2-4 )及循環水泵(2-5 );封閉空間(3 )設有底置進風口(23)和頂置排風口(14)，封閉空間內設有空調器；間接水蒸發冷卻系統(I)包括間接蒸發冷卻器(1-1)及噴淋系統，噴淋系統包括噴嘴(1-2)、噴水管路(1-3)、循環泵(1-4)及水盤(1-5)，間接水蒸發冷卻系統(I)上設置有幹側風道和溼側風道；幹側風道中，幹側風道進風口(15)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間的風道為幹側進風風道，幹側風道排風口(21)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間的風道為幹側排風風道；溼側風道中，溼側風道進風口(8)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間的風道為溼側進風風道，溼側風道排風口(18)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間的風道為溼側排風風道；溼側進風風道上設置有第一分叉式三通(7)，第一分叉式三通(7)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間設置有第一風量調節閥(6)，第一風量調節閥(6)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間設置有第二分叉式三通(9);溼側排風風道上設置有第一軸流風機(17)，第一軸流風機(17)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間設置有第二風量調節閥(16)，第二風量調節閥(16)與間接水蒸發冷卻系統(I)之間設置有第三分叉式三通(19);溼側進風風道上第一分叉式三通(7)的支路與幹側風道進風口(15)相連接，相連接的風道上設置有第三風量調節閥(5)，第三風量調節閥(5)與幹側風道進風口(15)之間設置有第四分叉式三通(4);間接水蒸發冷卻系統(I)幹側排風風道與直接水蒸發冷卻系統(2)通過風道連接；間接水蒸發冷卻系統(I)與直接水蒸發冷卻系統(2)連接的風道上設置第五分叉式三通(22);第五分叉式三通(22)支路與溼側排風風道上第三分叉式三通(19)的支路相連通，在相連通的風道上設置有第四風量調節閥(20);直接水蒸發冷卻系統(2)與封閉空間(3 )通過風道連接，風道連接至封閉空間(3 )的底置進風口( 23 )，封閉空間(3 )的頂置排風口(14)與第四分叉式三通(4)的支路連通，相連接的風道上設置有第五風量調節閥(10)，在第五風量調節閥(10)與封閉空間(3)頂置排風口(14)之間的風道上設置有第六分叉式三通(12)，第六分叉式三通(12)與封閉空間(3)之間的風道上設置有第二軸流風機(13);第六分叉式三通(12)支路與第二分叉式三通(9)支路相連接，相連接的風道上設置有第六風量調節閥(11)。
2.根據權利要求I所述的用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，其特徵在於所述自然冷源利用的水蒸發換熱過程如下 自然冷源利用的水蒸發換熱對封閉空間(3)熱空氣進行冷卻時，第三風量調節閥(5)、第四風量調節閥(20)及第六風量調節閥(11)關閉，第一風量調節閥(6)、第二風量調節閥(16)及第五風量調節閥(10)開啟；間接水蒸發冷卻系統(I)、直接水蒸發冷卻系統(2)、封閉空間(3)、頂置排風口(14)上第二軸流風機(13)及開啟狀態下的第五風量調節閥(10)組成封閉循環系統；封閉空間(3)內待冷卻空氣，在第二軸流風機(13)的作用下，通過封閉空間(3)頂置排風口(14)及開啟的第五風量調節閥(10)進入幹側風道進風口(15)，待冷卻空氣通過幹側風道進入間接水蒸發冷卻系統(I);外界較低溫度空氣在溼側排風風道第一軸流風機(17)的作用下，經溼側進風風道的溼側風道進風口(8)及開啟的第一風量調節閥(6)進入間接水蒸發冷卻系統(1)，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器(1-1)，與封閉空間內引入幹側風道的待冷卻空氣在間接蒸發冷卻器(1-1)中進行等溼熱量交換，當換熱過程結束，溼側風道中的空氣經溼側風道排風口(18)排至外界環境中；幹側風道中的待冷卻空氣經等溼降溫處理後送入直接水蒸發冷卻系統(2)，待冷卻氣體在直接水蒸發冷卻系統(2)中冷卻降溫，加溼及淨化；或關閉直接水蒸發冷卻系統(2)，僅保留直接水蒸發冷卻系統(2)中軸流風機(2-3)正常運轉；經過直接水蒸發冷卻系統(2)的空氣通過封閉空間(3 )底置進風口( 23 )進入封閉空間(3 )底部。
3.根據權利要求2所述的用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，其特徵在於在自然冷源溫度低於冰點的條件下，利用自然冷源對封閉空間熱空氣進行冷卻時，為防止間接水蒸發冷卻系統(I)結冰，影響換熱，關閉間接水蒸發冷卻系統(I)中的噴淋系統，並將水盤(1-5)中的水放掉，防止系統損壞。
4.根據權利要求I所述的用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，其特徵在於所述新風換熱過程如下 當利用全新風換熱時，第一風量調節閥(6)、第四風量調節閥(20)及第五風量調節閥(10)關閉，第二風量調節閥(16)、第三風量調節閥(5)及第六風量調節閥(11)開啟；在第一軸流風機(17)和第二軸流風機(13)的共同作用下，封閉空間(3)內空氣通過頂置排風口( 14)及開啟狀態下的第六風量調節閥(11)進入溼側進風風道，經噴淋系統對空氣加溼降溫後，進入間接蒸發冷卻器(1-1)進行等溼熱量交換，換熱過程終了後，溼側風道中的空氣經過開啟狀態下的第二風量調節閥(16)，並通過溼側風道排風口( 18)排至外界環境中；全新風在直接水蒸發冷卻系統(2)軸流風機(2-3)的作用下，全新風通過溼側風道進風口(8)，經過開啟狀態下的第三風量調節閥(5)，進入幹側風道進風口(15)，全新風通過幹側風道進入間接水蒸發冷去系統(1)，在間接蒸發冷卻器(1-1)中進行換熱後，通過幹側排風風道進入直接水蒸發冷去系統(2)，全新風在直接水蒸發冷卻系統(2)中冷卻降溫、加溼及淨化，或關閉直接水蒸發冷卻系統(2)，僅保留直接水蒸發冷卻系統(2)中軸流風機(2-3)正常運轉；經過直接水蒸發冷卻系統(2)的全新風通過封閉空間(3)底置進風口(23)送入封閉空間(3)底部。
全文摘要
用於新風換熱和自然冷源利用的水蒸發換熱方法，所涉及的系統主要由間接水蒸發冷卻系統和直接水蒸發冷卻系統及封閉空間三部分組成。間接水蒸發冷卻系統由間接蒸發冷卻器、噴淋系統、幹側風道及溼側風道組成，溼側風道上設置有軸流風機；直接水蒸發冷卻系統由直接蒸發冷卻器組成；封閉空間設有底置進風口和頂置排風口，封閉空間內設有空調器，頂置排風口設有軸流風機。本發明通過調節風量調節閥，實現利用自然冷源對封閉空間較高溫度空氣進行冷卻，同時可以根據封閉空間內溫度要求，決定是否利用直接水蒸發冷卻系統進一步加溼、降溫。利用該方法也可以將全新風引入封閉空間。在自然冷源溫度低於冰點的時候，同樣可以高效穩定的運行。
文檔編號F24F13/02GK102809197SQ20121013959
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者張芳龍, 劉忠寶 申請人:北京工業大學