基于蒸发冷却和太阳能的供暖通风空调系统的制作方法

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种基于蒸发冷却和太阳能的供暖通风空调系统。

背景技术：

如今，随着社会的发展人民生活水平的逐步提高，我国广大的农村地区的能源供应需求逐步增大，同时农村的生态环境又在逐步恶化。为了建设资源节约型社会、绿色环保型社会，目前我国西北地区农村夏季制冷主要是采用传统的机械制冷空调，冬天取暖主要是燃烧煤炭锅炉或者燃气取暖，但随着国家节能的要求，农村禁止燃烧锅炉政策正在逐渐实施，若是靠机械制冷空调制冷以及暖，用电负担重，会成为绝大部分农村家庭的经济负担，因此在满足国家所提倡的节能环保的要求下，研发适合西北地区农村的供暖通风空调系统迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于蒸发冷却和太阳能的供暖通风空调系统，将太能发电、太阳能制热以及蒸发冷却结合，实现了夏季制冷、冬季供暖且节能环保。

本发明所采用的技术方案是，基于蒸发冷却和太阳能的供暖通风空调系统，包括设置为房屋一侧的并与房屋内连通的蒸发冷却空调机组、设置在房顶的太阳能光伏发电系统、设置在房屋内炕基上设置的炕基辐射盘管、设置在房顶的太阳能热水器和/或设置在房屋内的电加热热水器、设置在房屋内的分集水器，炕基辐射盘管、分集水器、太阳能热水器通过管路连接形成回路，炕基辐射盘管、分集水器、电加热热水器通过管路连接形成回路，蒸发冷却空调机组还与分集水器通过管路连接形成回路，太阳能光伏发电系统通过线缆分别电连接太阳能热水器、电加热热水器及蒸发冷却空调机组。

本发明的特征还在于，

蒸发冷却空调机组包括机组壳体，机组壳体靠近房屋的一侧通过送风管道与房屋内接通，机组壳体远离房屋的一侧设置有进风口，机组壳体内按照进风的流动方向依次设置有粗效过滤器、填料、挡水板、轴流风机及中效过滤网，填料上方设置有布水器，填料下方设置有储水箱，储水箱和布水器分别通过供水管和回水管与分集水器连通。

储水箱上还补水口和泄水口。

回水管上设置有循环水泵，循环水泵通过水泵电线与太阳能光伏发电系统连接，轴流风机通过蒸发冷却空凋供电线路与太阳能光伏发电系统连接。

送风管道与房屋临界处设置有格栅送风口。

太阳能光伏发电系统包括设置在房屋顶部的太阳能光伏发电板，太阳能光伏发电板通过线缆依次连接有光伏发电逆变器和储电箱，太阳能热水器、电加热热水器及蒸发冷却空调机组通过分别通过线缆连接光伏发电逆变器。

太阳能热水器包括储水箱a，储水箱a连接有太阳能辐射热水管束，储水箱a和太阳能辐射热水管束分别通过太阳能热水回水管和太阳能热水供水管连接分集水器，分集水器还分别通过辐射供热/冷供水管和辐射供热/冷回水管连接在炕基辐射盘管的两端。

辐射供热/冷回水管和太阳能热水回水管上分别设置有循环水泵a和循环水泵b，循环水泵a和循环水泵b分别通过水泵电线与太阳能光伏发电系统连接。

电加热热水器分别通过电加热热水供水管和电加热热水回水管与分集水器连接，电加热热水器通过电加热热水器供电线与太阳能光伏发电系统连接。

电加热热水器上还设置有补水口a，储水箱a上还设置有补水口b，电加热热水回水管上设置有循环水泵c，循环水泵c通过水泵电线与太阳能光伏发电系统连接。

本发明的有益效果是

(1)本发明的太阳能光伏发电板经太阳辐射吸收能量将太阳能转化为电能，然后将得到的电能经光伏发电逆变器进行整合储存到储存到储电箱中，然后当整个可再生能源利用系统的运作需要相应电能供应时，则从该储电箱向整个系统中各用电设备通过电力输配线路提供所需的电能，此系统降低了整个系统运行所需的家庭用电消耗，近乎可以实现整个系统的电能的自给自足，并且此技术安全、绿色、经济、环保。

(2)整个系统的供暖以及制取热水的设备由太阳能热水器、电加热热水器两部分来承担，并且将这两部分都与炕基辐射供暖系统很好的有机的结合起来以实现冬季的房间辐射供暖需求，同时太阳能热水器与电加热热水器可以实现农村家庭供暖以及供热水需求的接力运作，并且这两部分的运作也与太阳能供电系统实现了结合，使得整个热水及供暖系统近乎可以实现全年零能耗、零排放、零污染的高效运作，同时可以实现对两个系统运作设备进行分步的阶段性保养维护，也有利于延长各部分设备的工作运行寿命，进而提高了系统运行的可靠性、实用性。

(3)本发明蒸发冷却空调系统既可以实现对空调房间的风冷，同时蒸发冷却空调产生的高温冷水也通过炕基辐射系统对空调房间进行水冷辐射供冷，并且蒸发冷却空调系统的电力供应也来自于太阳能发电系统，进而使得整个制冷空调系统的能耗也接乎于零能耗。

(4)本发明将我国西北地区的干空气能、太阳能得到了因地制宜的充分利用使得蒸发冷却空调系统、太阳能发电系统、太阳能热水系统以及辐射供热(冷)技术的有机结合，使得整个能源供应系统集成度高、高效节能、绿色环保，当然也为广大农村地区进行清洁能源改造项目的实施降低了相应的成本具有很好的经济效益，适用范围广，便于推广。

附图说明

图1是本发明供暖通风空调系统的结构示意图；

图2是本发明供暖通风空调系统中蒸发冷却空调机组的结构示意图；

图3是本发明供暖通风空调系统中太阳能光伏发电系统的结构示意图。

图中，1.蒸发冷却空调机组，2.送风管道，3.蒸发冷却空凋供电线路，4.补水口，5.泄水口，6.进风口，7.回水管，8.供水管，9.电加热热水供水管，10.电加热热水回水管，11.分集水器，12.补水口a，13.电加热热水器，14.太阳能热水回水管，15.电加热热水器供电线，16.太阳能热水供水管，17.水泵电线，18.储水箱a，19.补水口b，20.光伏发电逆变器，21.太阳能光伏发电板，22.炕基辐射盘管，23.辐射供热/冷回水管，24.辐射供热/冷供水管，25.循环水泵a，26.循环水泵c，27.循环水泵，28.太阳能辐射热水管束，29.循环水泵b，30.挡水板，31.轴流风机，32.中效过滤网，33.格栅送风口，34.储水箱，35.填料，36.粗效过滤器，37.机组壳体，38.布水器，39.储电箱。

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详细说明。

本发明基于蒸发冷却和太阳能的供暖通风空调系统，其结构如图1所示，包括设置为房屋一侧的并与房屋内连通的蒸发冷却空调机组1、设置在房顶的太阳能光伏发电系统、设置在房屋内炕基上设置的炕基辐射盘管22、设置在房顶的太阳能热水器和/或设置在房屋内的电加热热水器13、设置在房屋内的分集水器11，炕基辐射盘管22、分集水器11、太阳能热水器通过管路连接形成回路，炕基辐射盘管22、分集水器11、电加热热水器13通过管路连接形成回路，蒸发冷却空调机组1还与分集水器11通过管路连接形成回路，太阳能光伏发电系统通过线缆分别电连接太阳能热水器、电加热热水器13及蒸发冷却空调机组1。

如图2所示，蒸发冷却空调机组1包括机组壳体37，机组壳体37靠近房屋的一侧通过送风管道2与房屋内接通，机组壳体37远离房屋的一侧设置有进风口6，机组壳体37内按照进风的流动方向依次设置有粗效过滤器36、填料35、挡水板30、轴流风机31及中效过滤网32，填料35上方设置有布水器38，填料下方设置有储水箱34，储水箱34和布水器38分别通过供水管8和回水管7与分集水器11连通。

储水箱34上还补水口4和泄水口5。

回水管7上设置有循环水泵27，循环水泵27通过水泵电线17与太阳能光伏发电系统连接，轴流风机31通过蒸发冷却空凋供电线路3与太阳能光伏发电系统连接。

送风管道2与房屋临界处设置有格栅送风口33。

如图3所示，太阳能光伏发电系统包括设置在房屋顶部的太阳能光伏发电板21，太阳能光伏发电板21通过线缆依次连接有光伏发电逆变器20和储电箱39，太阳能热水器、电加热热水器13及蒸发冷却空调机组1通过分别通过线缆连接光伏发电逆变器20。

太阳能热水器包括储水箱a18，储水箱a18连接有太阳能辐射热水管束28，储水箱a18和太阳能辐射热水管束28分别通过太阳能热水回水管14和太阳能热水供水管16连接分集水器11，分集水器11还分别通过辐射供热/冷供水管24和辐射供热/冷回水管23连接在炕基辐射盘管22的两端。

辐射供热/冷回水管23和太阳能热水回水管14上分别设置有循环水泵a25和循环水泵b29，循环水泵a25和循环水泵b29分别通过水泵电线17与太阳能光伏发电系统连接。

电加热热水器13分别通过电加热热水供水管9和电加热热水回水管10与分集水器11连接，电加热热水器13通过电加热热水器供电线15与太阳能光伏发电系统连接。

电加热热水器13上还设置有补水口a12，储水箱a18上还设置有补水口b19，电加热热水回水管10上设置有循环水泵c26，循环水泵c26通过水泵电线17与太阳能光伏发电系统连接。

本发明供暖通风空调系统的工作原理为：

太阳能光伏发电系统的工作原理：首先太阳能光伏发电板21由光电效应将光能转化为电能，然后将或得到的电能经光伏发电逆变器20、储电箱39储存起来，以供应整个能源利用系统各个部分运作时由电箱分别经蒸发冷却空调供电线路3、电加热热水器供电线15、水泵电线17给电加热热水器13、循环水泵a25、循环水泵c26、循环水泵27、循环水泵b29、轴流风机31提供电能。

夏季蒸发冷却空调机组开始运作，室外新风经蒸发冷却空调进风口6进入蒸发冷却空调机组1与填料35发生蒸发冷却是被处理空气温度降低，进而将处理后的冷空气由送风管道2将被处理过的低温空气送入空调房间以对空调房间的降温，同时蒸发冷却空调产生的冷循环水由蒸发冷却空调循环水供水管8送入辐射供热/冷水系统集分水器11，然后通过辐射供热/冷供水管24供入炕基辐射盘管22中散冷后又经辐射供热/冷回水管23以及辐射供热/冷水系统循环水泵a25再经过集分水器11后，通过蒸发冷却空调冷水系统循环水泵27最后进入蒸发冷却空调回水管7再回送到蒸发冷却空调机组内进行布水喷淋再次进行降温处理并且如此往复循环，进而实现了蒸发冷却空调对空调房间的风冷以及炕基辐射供冷降温处理。

太阳能热水供应及炕基地暖辐射供热系统首先由太阳能辐射热水管束28经太阳能热水集热管束吸热将太阳能转化为热能进而将管束中热水加热，加热后的热水经太阳能热水供水管16将热水供入辐射供热(冷)水系统集分水器11然后在进入辐射供热/冷供水管24将热水供入炕基辐射盘管22，进而将热水的热量经辐射盘管以辐射散热的方式对房间进行供热，最后散热后的热水再经过辐射供热/冷回水管23回到辐射供热/冷水系统集分水器再通过太阳能热水回水管14、太阳能水系统循环水泵29送回到太阳能热水器储水箱18以供再次循环加热。

电热水器热水供应及炕基地暖辐射供热系统是在当太阳能热水系统因极端寒冷天气或者太阳能热水供应不足时以支持补充整个热水供及辐射供热系统，首先由电加热热水器13将水加热，加热后的热水经电加热热水供水管9将热水供入辐射供热/冷水系统集分水器11然后在进入辐射供热/冷供水管24将热水供入炕基辐射盘管22，进而将热水的热量经辐射盘管以辐射散热的方式对房间进行供热，最后散热后的热水再经过辐射供热/冷回水管23回到辐射供热/冷水系统集分水器再通过电加热热水回水管10、电加热热水循环水泵26送回到电加热热水器13以供再次循环加热。

本发明使得太阳能以及西北地区丰富的干空气能使得太阳能发电、太阳能热水器与蒸发冷却技术有机的结合起来，在全年晴天实现太阳能发电以及太阳能热水的同时，在冬季供暖时期应用太阳能热水器与炕基辐射供热相结合，当进入严寒时期使用太阳能热水器制取的热水不足以制成辐射供热要求时，从而则由太阳能发电系统的电能供入电热水器使得电加热热水器工作制得辐射供暖所需热水从而将所获热水与炕基辐射供热相结合以满足农村家庭的供热需求，在夏季由太阳能发电系统的电能供入蒸发冷却空调系统带动蒸发冷却空调工作制得冷风通过窗户送入室内对空调房间进行风冷，同时蒸发冷却空调制得的冷水与炕基辐射供冷以满足人们夏季的降温需求，整个系统工作效率较高、高效节能、绿色环保、以因地制宜的方式降低了相应的成本，具有很好的经济效以及很高的实用性，适合在我国西北地区农村家庭广泛应用推广。