專利名稱：用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種通風(fēng)換熱方法，尤其涉及一種用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法。
背景技術(shù)：
隨著我國電信移動通信事業(yè)的飛速發(fā)展，三大電信運營商的移動通信封閉空間總數(shù)已經(jīng)超過100萬個；據(jù)統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)用電兩部分。通信網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的用電從數(shù)據(jù)統(tǒng)計中可以得知，通信設(shè)備用電占總用電量的30%左右。目前通信網(wǎng)絡(luò)在用設(shè)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(wǎng)設(shè)備、合理調(diào)整用電負(fù)荷能夠有效達(dá)到節(jié)能的效果。但除非采用投資設(shè)備更新改造的方法，用節(jié)能的新型設(shè)備替換下耗電大的老舊設(shè)備，否則這部分用電是不能節(jié)省的。(2)封閉空間環(huán)境用電包括 封閉空間照明、空調(diào)制冷和制熱。其中照明及其它用電占總用電量的10%左右，空調(diào)用電占總用電量的60%左右。全年封閉空間空調(diào)耗電超過77億度，相當(dāng)于43億公斤二氧化碳排放量。我國現(xiàn)階段面對著經(jīng)濟持續(xù)增長和降低碳排放的雙重壓力，針對各地區(qū)氣候特征、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(jié)能技術(shù)不僅具有經(jīng)濟效益，同時更具有社會效益。目前國內(nèi)外對通信封閉空間的節(jié)能改造的研究發(fā)展迅速。汪東，陳克勝在《機電工程技術(shù)》2010年第37卷第04期中發(fā)表的《移動通信封閉空間空調(diào)節(jié)能技術(shù)方案分析》中，提及封閉空間新風(fēng)熱交換技術(shù)，利用換熱器使戶外的較低溫度的空氣與封閉空間內(nèi)空氣進行等濕熱交換。鮑玲玲，王曉明，康利改，杜焜在《制冷與空調(diào)》2011年4月第2期第11卷77-77頁中，提及應(yīng)用通過利用封閉空間內(nèi)外溫差促使封閉空間內(nèi)外兩側(cè)氣體進行熱交換，從而達(dá)到降低封閉空間內(nèi)溫度的目的。上述改造方案應(yīng)用的主體均為間接水蒸發(fā)冷卻設(shè)備。周海東，黃翔，屈元等利用直接式水蒸發(fā)冷卻設(shè)備對通信封閉空間進行節(jié)能改造，其將封閉空間外空氣直接引入直接式水蒸發(fā)冷卻設(shè)備中，對新空氣進行加濕降溫后，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(fā)冷卻設(shè)備時，封閉空間內(nèi)空氣在換熱器中與外界空氣換熱后，重新引會通信封閉空間，達(dá)到降溫的效果，雖然溫度有所降低，達(dá)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(fā)冷卻設(shè)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(jié)冰，極大的影響換熱效率及引入封閉空間的風(fēng)量。

發(fā)明內(nèi)容
未解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，該方法通過自然冷源對封閉空間內(nèi)空氣降溫，同時也可以引入新風(fēng)，并且在室外溫度低于冰點的條件下，也可以高效、穩(wěn)定的使用。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法所涉及的系統(tǒng)及各部件連接關(guān)系如下系統(tǒng)包括間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)和直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)及封閉空間，所述的直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由直接蒸發(fā)冷卻器組成；封閉空間設(shè)有底置進風(fēng)口和頂置排風(fēng)口，封閉空間內(nèi)設(shè)有空調(diào)器，頂置排風(fēng)口設(shè)有第一軸流風(fēng)機；間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)包括間接蒸發(fā)冷卻器及噴淋系統(tǒng)，間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)上設(shè)置有干側(cè)風(fēng)道和濕側(cè)風(fēng)道。干側(cè)風(fēng)道中，干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間的風(fēng)道為干側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，干側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間的風(fēng)道為干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道；濕側(cè)風(fēng)道中，濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間的風(fēng)道為濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間的風(fēng)道為濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道。濕側(cè)送風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一分叉式三通，第一分叉式三通與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間設(shè)置有第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間設(shè)置有第二分叉式三通。濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一軸流風(fēng)機，第一軸流風(fēng)機與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間設(shè)置有第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)之間設(shè)置有第三分叉式三通。濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道上第一分叉式三通的支路與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口相連接，相連接的風(fēng)道上設(shè) 置有第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口之間設(shè)置有第四分叉式三通。干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過風(fēng)道連接。間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)連接的風(fēng)道上設(shè)置第五分叉式三通。第五分叉式三通支路與濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上第三分叉式三通的支路相連通，在連通的風(fēng)道上設(shè)置有第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)與封閉空間通過風(fēng)道連接，風(fēng)道連接至封閉空間的底置進風(fēng)口，封閉空間的頂置排風(fēng)口與第四分叉式三通的支路連通，相連接的風(fēng)道上設(shè)置有第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，在第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥與封閉空間之間設(shè)置有第六分叉式三通，第六分叉式三通與封閉空間之間設(shè)置有第二軸流風(fēng)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(fēng)道上設(shè)置有第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。所述用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)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(fēng)量調(diào)節(jié)閥、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥開啟。使得間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)、直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)、封閉空間、頂置排風(fēng)口上第二軸流風(fēng)機及開啟狀態(tài)下的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥組成封閉循環(huán)。封閉空間內(nèi)待冷卻空氣(作為一次空氣)，在第二軸流風(fēng)機的作用下，通過封閉空間頂置排風(fēng)口及開啟的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口，待冷卻空氣通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)；外界較低溫度空氣(作為二次空氣)在濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道第一軸流風(fēng)機的作用下，經(jīng)濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道的濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口及開啟的第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器，與封閉空間內(nèi)引入干側(cè)風(fēng)道的待冷卻空氣(一次空氣)在間接蒸發(fā)冷卻器中進行等濕熱量交換，換熱過程終了后，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口排至外界環(huán)境中。干側(cè)風(fēng)道中的待冷卻空氣經(jīng)等濕降溫處理后送入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，待冷卻氣體在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中得到進一步的冷卻降溫，加濕及空氣凈化。經(jīng)過處理后的空氣通過封閉空間底置進風(fēng)口進入封閉空間底部。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)待冷卻空氣經(jīng)過間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)降溫后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間的溫度要求，或低于封閉空間的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。封閉空間內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。在自然冷源溫度低于冰點的條件下，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(fā)冷卻系統(tǒng)結(jié)冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中的噴淋系統(tǒng)，關(guān)閉間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)水泵，并將水盤中的水放掉，防止系統(tǒng)損壞。春、秋、冬及夏季早晚時段，如果考慮將全新風(fēng)引入封閉空間替換原有空氣，則將第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥開啟。在第一軸流風(fēng)機和第二軸流風(fēng)機的共同作用下，封閉空間內(nèi)空氣通過頂置排風(fēng)口及開啟狀態(tài)下的第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進入濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器進行等濕熱量交換，換熱過程終了后，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，并通過濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口排至外界環(huán)境中。全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)軸流風(fēng)機的作用下，全新風(fēng)通過濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口，經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口，全新風(fēng)通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)，在間 接蒸發(fā)冷卻器中進行換熱后，通過干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道進入直接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)，全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中經(jīng)過冷卻降溫、加濕及空氣凈化處理后，通過封閉空間底置進風(fēng)口送入封閉空間底部。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)全新風(fēng)經(jīng)過間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)換熱后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間的溫度要求，或低于封閉空間的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。封閉空間內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。在自然冷源溫度低于冰點的條件下，如果考慮將全新風(fēng)引入封閉空間替換原有空氣，為防止間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)結(jié)冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中的噴淋系統(tǒng)，關(guān)閉間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中的循環(huán)水泵，并將水盤中的水放掉，防止系統(tǒng)損壞。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)的全新風(fēng)在間接蒸發(fā)冷卻器中進行換熱后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間的溫度要求，或低于封閉空間的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機作用下，通過封閉空間底置進風(fēng)口進入封閉空間底部。封閉空間內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)的全新風(fēng)在間接蒸發(fā)冷卻器中進行換熱后，溫度低于封閉空間的溫度要求，可以在不影響空氣質(zhì)量的情況下，開啟第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，將較高溫度的濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的空氣引入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中，與干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道中的全新風(fēng)混合，混合風(fēng)溫度升高。如果混合空氣溫度高于封閉空間的溫度要求，則將混合空氣送入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中冷卻降溫，加濕及空氣凈化。經(jīng)過處理后的空氣在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機作用下，通過封閉空間底置進風(fēng)口進入封閉空間底部。封閉空間設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。如果混合風(fēng)已經(jīng)達(dá)到封閉空間的溫度要求，或低于封閉空間的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中軸流風(fēng)機作用下，通過封閉空間底置進風(fēng)口進入封閉空間底部。封閉空間內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。本發(fā)明專利設(shè)計的用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，與常規(guī)封閉空間改造方案中換熱方法相比，具有顯著的優(yōu)點( I)設(shè)備充分利用了新風(fēng)及自然冷源，與封閉空間內(nèi)封閉空間專用空調(diào)聯(lián)動，減少了專用空調(diào)的開機時間，減少了礦物能源消耗，具有節(jié)能、環(huán)保、安全等特點；(2)設(shè)備在冬季的使用中避免了結(jié)冰現(xiàn)象，后端的直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)在冬季可以正常使用，這使得換熱效率遠(yuǎn)高于以往的封閉空間換熱設(shè)備；(3)設(shè)備運行中，封閉空間內(nèi)空氣處于與外界隔離的狀態(tài)，因此不受外界空氣質(zhì)量的影響，但同時也可以通過風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的調(diào)控，引入新風(fēng)，在封閉空間內(nèi)空氣質(zhì)量低于國家標(biāo)準(zhǔn)的情況下，徹底更換封閉空間內(nèi)空氣，以保持封閉空間內(nèi)空氣的潔凈程度； (4)設(shè)備將間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)合理的整合為一體，在提高換熱效率的前提下，并不會過多增大設(shè)備的使用面積，具有極高的經(jīng)濟性；(5)封閉空間設(shè)有底置進風(fēng)口和頂置排風(fēng)口，經(jīng)冷卻的空氣(或全新風(fēng))通過底置進風(fēng)口在主要設(shè)備前實現(xiàn)下部送風(fēng)，同時溫度較高的空氣通過頂置排風(fēng)口排出，在溫度差及壓力差的作用下，更好的達(dá)到換熱效果。


圖I為用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱系統(tǒng)及部件位置圖；圖2為用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法一利用自然冷源對封閉空間冷卻流程圖；圖3為用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法一引入全新風(fēng)流程圖；圖4為間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)軸測圖；圖5為直接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)剖面圖；上述圖中1-間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)；2_直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)；3_封閉空間；4_第四分叉式三通；5_第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；6_第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；7_第一分叉式三通；8_濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 ；9_第二分叉式三通；10_第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；11_第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；12_第六分叉式三通；13-第二軸流風(fēng)機；14-頂置排風(fēng)口 ；15_干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 ；16_第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；17-第一軸流風(fēng)機；18_濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口 ；19_第三分叉式三通；20_第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；21_干側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口 ；22_第五分叉式三通；23-底置進風(fēng)口 ； 1-1-間接蒸發(fā)冷卻器；1-2-噴嘴；
1-3-噴水管路；1_4_循環(huán)水泵；1_5_水盤；2-1-填料層'2-2-噴水管路；2_3_軸流風(fēng)機；
2-4-水盤；2-5-循環(huán)水泵。
具體實施例方式本發(fā)明用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，結(jié)合圖I所涉及的系統(tǒng)及各部件連接關(guān)系如下系統(tǒng)包括間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I和直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2及封閉空間3，所述的直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2由直接蒸發(fā)冷卻器組成；封閉空間3設(shè)有底置進風(fēng)口 23和頂置排風(fēng)口 14，封閉空間內(nèi)設(shè)有空調(diào)器，頂置排風(fēng)口 14設(shè)有第一軸流風(fēng)機13 ;間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I包括間接蒸發(fā)冷卻器1-1及噴淋系統(tǒng)，間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I上設(shè)置有干側(cè)風(fēng)道和濕側(cè)風(fēng)道。干側(cè)風(fēng)道中，干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 15與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間的風(fēng)道為干側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，干側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口 21與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間的風(fēng)道為干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道；濕側(cè)風(fēng)道中，濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 8與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間的風(fēng)道為濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口18與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間的風(fēng)道為濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道。濕側(cè)送風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一分叉式三通7，第一分叉式三通7與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間設(shè)置有第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間設(shè)置有第二分叉式三通9。濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一軸流風(fēng)機17，第一軸流風(fēng)機17與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間設(shè)置有第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I之間設(shè)置有第三分叉式三通19。濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道上第一分叉式三通7的支路與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 15相連接，相連接的風(fēng)道上設(shè)置有第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥5，第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥5與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 15之間設(shè)置有第四分叉式三通4。干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2通過風(fēng)道連接。間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2連接的風(fēng)道上設(shè)置第五分叉式三通22。第五分叉式三通22支路與濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上第三分叉式三通19的支路相連通，在連通的風(fēng) 道上設(shè)置有第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥20。直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2與封閉空間3通過風(fēng)道連接，風(fēng)道連接至封閉空間3的底置進風(fēng)口23，封閉空間3的頂置排風(fēng)口 14與第四分叉式三通4的支路連通，相連接的風(fēng)道上設(shè)置有第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10，在第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10與封閉空間3之間設(shè)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(shè)置有第二軸流風(fēng)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(fēng)道上設(shè)置有第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥11。所述用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)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(fēng)量調(diào)節(jié)閥5、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥20及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥11關(guān)閉，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6、第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10開啟。使得間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I、直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2、封閉空間3、頂置排風(fēng)口 14上第二軸流風(fēng)機13及開啟狀態(tài)下的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10組成封閉循環(huán)。封閉空間3內(nèi)待冷卻空氣作為一次空氣，在第二軸流風(fēng)機13的作用下，通過封閉空間3頂置排風(fēng)口 14及開啟的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)，待冷卻空氣通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I ;外界較低溫度空氣作為二次空氣在濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道第一軸流風(fēng)機17的作用下，經(jīng)濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道的濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 8及開啟的第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)1，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器1-1，與封閉空間內(nèi)引入干側(cè)風(fēng)道的待冷卻空氣一次空氣在間接蒸發(fā)冷卻器1-1中進行等濕熱量交換，換熱過程終了后，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口 18排至外界環(huán)境中。干側(cè)風(fēng)道中的待冷卻空氣經(jīng)等濕降溫處理后送入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2，待冷卻氣體在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中得到進一步的冷卻降溫，加濕及空氣凈化。經(jīng)過處理后的空氣通過封閉空間3底置進風(fēng)口 23進入封閉空間3底部。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)待冷卻空氣經(jīng)過間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I降溫后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間3的溫度要求，或低于封閉空間3的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。封閉空間3內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。在自然冷源溫度低于冰點的條件下，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(fā)冷卻系統(tǒng)I結(jié)冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I中的噴淋系統(tǒng)，關(guān)閉間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I中的循環(huán)水泵1-4，并將水盤1-5中的水放掉，防止系統(tǒng)損壞。
春、秋、冬及夏季早晚時段，如果考慮將全新風(fēng)引入封閉空間替換原有空氣，則將第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥6、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥20及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥10關(guān)閉，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16、第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥5及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥11開啟。在第一軸流風(fēng)機17和第二軸流風(fēng)機13的共同作用下，封閉空間3內(nèi)空氣通過頂置排風(fēng)口 14及開啟狀態(tài)下的第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥11進入濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器1-1進行等濕熱量交換，換熱過程終了后，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥16，并通過濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口 18排至外界環(huán)境中。全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2軸流風(fēng)機2-3的作用下，全新風(fēng)通過濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口 8，經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥5，進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口15，全新風(fēng)通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)1，在間接蒸發(fā)冷卻器1-1中進行換熱后，通過干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道進入直接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)2，全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中經(jīng)過冷卻降溫、加濕及空氣凈化處理后，通過封閉空間3底置進風(fēng)口 23送入封閉空間3底部。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)全新風(fēng)經(jīng)過間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I換熱后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間3的溫度要求，或低于封閉空間3的溫度要求時，可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機
2-3正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。封閉空間3內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。在自然冷源溫度低于冰點的條件下，如果考慮將全新風(fēng)引入封閉空間替換原有空氣，為防止間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I結(jié)冰，影響換熱，故將不再使用間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I中的噴淋系統(tǒng)，關(guān)閉間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)I中的循環(huán)水泵1-4，并將水盤1-5中的水放掉，防止系統(tǒng)損壞。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)的全新風(fēng)在間接蒸發(fā)冷卻器1-1中進行換熱后，已經(jīng)達(dá)到封閉空間3的溫度要求，或低于封閉空間3的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風(fēng)口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。如果干側(cè)風(fēng)道內(nèi)的全新風(fēng)在間接蒸發(fā)冷卻器1-1中進行換熱后，溫度低于封閉空間3的溫度要求，在不影響空氣質(zhì)量的情況下，開啟第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥20，將較高溫度的濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道內(nèi)的空氣引入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中，與干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道中的全新風(fēng)混合，混合風(fēng)溫度升聞。如果混合空氣溫度高于封閉空間3的溫度要求，則將混合空氣送入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中冷卻降溫，加濕及空氣凈化。經(jīng)過處理后的空氣在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風(fēng)口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。如果混合風(fēng)溫度已經(jīng)達(dá)到封閉空間3的溫度要求，或低于封閉空間3的溫度要求時，則可僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3正常運轉(zhuǎn)，其它設(shè)備關(guān)閉。在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)2中軸流風(fēng)機2-3作用下，通過封閉空間3底置進風(fēng)口 23進入封閉空間3底部。封閉空間3內(nèi)設(shè)置的空調(diào)對溫度及濕度進行進一步調(diào)節(jié)。圖2中實心箭頭表示風(fēng)道中新風(fēng)流動示意，空心箭頭表示風(fēng)道中封閉空間內(nèi)空氣流動示意。圖3中實心箭頭表示風(fēng)道中新風(fēng)流動示意，空心箭頭表示風(fēng)道中封閉空間內(nèi)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(fēng)混合時，與新風(fēng)混合的封閉空間空氣在風(fēng)道中的流動示意。 ·
權(quán)利要求
1.一種用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，其特征在于用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法所涉及的系統(tǒng)及各部件連接關(guān)系如下 系統(tǒng)包括間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)和直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)及封閉空間(3)，所述的直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)由直接蒸發(fā)冷卻器組成，直接蒸發(fā)冷卻器包括填料層(2-1)、噴水管路(2-2 )、軸流風(fēng)機(2-3 )、水盤(2-4 )及循環(huán)水泵(2-5 );封閉空間(3 )設(shè)有底置進風(fēng)口(23)和頂置排風(fēng)口(14)，封閉空間內(nèi)設(shè)有空調(diào)器；間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)包括間接蒸發(fā)冷卻器(1-1)及噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)包括噴嘴(1-2)、噴水管路(1-3)、循環(huán)泵(1-4)及水盤(1-5)，間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)上設(shè)置有干側(cè)風(fēng)道和濕側(cè)風(fēng)道；干側(cè)風(fēng)道中，干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間的風(fēng)道為干側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，干側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口(21)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間的風(fēng)道為干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道；濕側(cè)風(fēng)道中，濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(8)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間的風(fēng)道為濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口(18)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間的風(fēng)道為濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道；濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一分叉式三通(7)，第一分叉式三通(7)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間設(shè)置有第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(6)，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(6)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間設(shè)置有第二分叉式三通(9);濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上設(shè)置有第一軸流風(fēng)機(17)，第一軸流風(fēng)機(17)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間設(shè)置有第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(16)，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(16)與間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)之間設(shè)置有第三分叉式三通(19);濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道上第一分叉式三通(7)的支路與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)相連接，相連接的風(fēng)道上設(shè)置有第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(5)，第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(5)與干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)之間設(shè)置有第四分叉式三通(4);間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)通過風(fēng)道連接；間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)與直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)連接的風(fēng)道上設(shè)置第五分叉式三通(22);第五分叉式三通(22)支路與濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道上第三分叉式三通(19)的支路相連通，在相連通的風(fēng)道上設(shè)置有第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(20);直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)與封閉空間(3 )通過風(fēng)道連接，風(fēng)道連接至封閉空間(3 )的底置進風(fēng)口( 23 )，封閉空間(3 )的頂置排風(fēng)口(14)與第四分叉式三通(4)的支路連通，相連接的風(fēng)道上設(shè)置有第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)，在第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)與封閉空間(3)頂置排風(fēng)口(14)之間的風(fēng)道上設(shè)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(fēng)道上設(shè)置有第二軸流風(fēng)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(fēng)道上設(shè)置有第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，其特征在于所述自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱過程如下 自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱對封閉空間(3)熱空氣進行冷卻時，第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(5)、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(20)及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(11)關(guān)閉，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(6)、第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(16)及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)開啟；間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)、直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)、封閉空間(3)、頂置排風(fēng)口(14)上第二軸流風(fēng)機(13)及開啟狀態(tài)下的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)組成封閉循環(huán)系統(tǒng)；封閉空間(3)內(nèi)待冷卻空氣，在第二軸流風(fēng)機(13)的作用下，通過封閉空間(3)頂置排風(fēng)口(14)及開啟的第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)，待冷卻空氣通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I);外界較低溫度空氣在濕側(cè)排風(fēng)風(fēng)道第一軸流風(fēng)機(17)的作用下，經(jīng)濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道的濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(8)及開啟的第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(6)進入間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(1)，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器(1-1)，與封閉空間內(nèi)引入干側(cè)風(fēng)道的待冷卻空氣在間接蒸發(fā)冷卻器(1-1)中進行等濕熱量交換，當(dāng)換熱過程結(jié)束，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口(18)排至外界環(huán)境中；干側(cè)風(fēng)道中的待冷卻空氣經(jīng)等濕降溫處理后送入直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)，待冷卻氣體在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)中冷卻降溫，加濕及凈化；或關(guān)閉直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)，僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)中軸流風(fēng)機(2-3)正常運轉(zhuǎn)；經(jīng)過直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)的空氣通過封閉空間(3 )底置進風(fēng)口( 23 )進入封閉空間(3 )底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，其特征在于在自然冷源溫度低于冰點的條件下，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(fā)冷卻系統(tǒng)(I)結(jié)冰，影響換熱，關(guān)閉間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(I)中的噴淋系統(tǒng)，并將水盤(1-5)中的水放掉，防止系統(tǒng)損壞。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，其特征在于所述新風(fēng)換熱過程如下 當(dāng)利用全新風(fēng)換熱時，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(6)、第四風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(20)及第五風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(10)關(guān)閉，第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(16)、第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(5)及第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(11)開啟；在第一軸流風(fēng)機(17)和第二軸流風(fēng)機(13)的共同作用下，封閉空間(3)內(nèi)空氣通過頂置排風(fēng)口( 14)及開啟狀態(tài)下的第六風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(11)進入濕側(cè)進風(fēng)風(fēng)道，經(jīng)噴淋系統(tǒng)對空氣加濕降溫后，進入間接蒸發(fā)冷卻器(1-1)進行等濕熱量交換，換熱過程終了后，濕側(cè)風(fēng)道中的空氣經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(16)，并通過濕側(cè)風(fēng)道排風(fēng)口( 18)排至外界環(huán)境中；全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)軸流風(fēng)機(2-3)的作用下，全新風(fēng)通過濕側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(8)，經(jīng)過開啟狀態(tài)下的第三風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(5)，進入干側(cè)風(fēng)道進風(fēng)口(15)，全新風(fēng)通過干側(cè)風(fēng)道進入間接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)(1)，在間接蒸發(fā)冷卻器(1-1)中進行換熱后，通過干側(cè)排風(fēng)風(fēng)道進入直接水蒸發(fā)冷去系統(tǒng)(2)，全新風(fēng)在直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)中冷卻降溫、加濕及凈化，或關(guān)閉直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)，僅保留直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)中軸流風(fēng)機(2-3)正常運轉(zhuǎn)；經(jīng)過直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(2)的全新風(fēng)通過封閉空間(3)底置進風(fēng)口(23)送入封閉空間(3)底部。
全文摘要
用于新風(fēng)換熱和自然冷源利用的水蒸發(fā)換熱方法，所涉及的系統(tǒng)主要由間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)和直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)及封閉空間三部分組成。間接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由間接蒸發(fā)冷卻器、噴淋系統(tǒng)、干側(cè)風(fēng)道及濕側(cè)風(fēng)道組成，濕側(cè)風(fēng)道上設(shè)置有軸流風(fēng)機；直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由直接蒸發(fā)冷卻器組成；封閉空間設(shè)有底置進風(fēng)口和頂置排風(fēng)口，封閉空間內(nèi)設(shè)有空調(diào)器，頂置排風(fēng)口設(shè)有軸流風(fēng)機。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)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(jù)封閉空間內(nèi)溫度要求，決定是否利用直接水蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)進一步加濕、降溫。利用該方法也可以將全新風(fēng)引入封閉空間。在自然冷源溫度低于冰點的時候，同樣可以高效穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者張芳龍, 劉忠寶 申請人:北京工業(yè)大學(xué)