一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统及方法，将间接蒸发冷却装置与电润湿技术相结合用于制冷过程。本发明专利技术依靠光伏发电技术，白天使用PV装置发电，经过处理后为系统的所有用电原件提供电能，夜间使用蓄电池为系统供电，因此系统可实现24小时不间断工作。在间接蒸发冷却装置中，加湿流道换热板表面利用电润湿技术改变液滴在其表面的亲疏水性，使喷射到换热板表面的液滴在换热板上快速铺展，增大液滴与气流的接触面积，加速液滴蒸发，从而提高制冷效率。通过清洁能源(太阳能)供能，并将电润湿技术与间接蒸发冷却技术的耦合利用，提高了制冷的效率的同时，降低成本与对环境的污染。染。染。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发冷却系统及方法，属于能源与动力工程及制冷领域。
技术介绍
[0002]在常规的间接蒸发冷却装置中，液滴在换热板上自然吸热蒸发，从而使换热板另一侧表面温度降低，达到制冷的目的。但是间接蒸发冷却装置存在液滴自然蒸发效率低的问题，该问题导致了装置制冷的效率降低。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提出一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发冷却技术的制冷系统及其工作方法，能够加快液滴蒸发，提升了装置制冷效率及经济性。
[0004]一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发冷却技术的制冷系统，包括太阳能驱动模块和蒸发制冷模块，太阳能驱动模块与蒸发制冷模块通过开关连接。
[0005]蒸发制冷模块包括鼓风机、间接蒸发冷却装置和气液分离器，
[0006]其中，间接蒸发冷却装置包括换热板、分隔板、水管气流入口、加湿流道出口、制冷流道出口和流道；
[0007]所述流道被换热板和分隔板分为制冷流道和加湿流道，其中加湿流道上壁内部嵌有水管；换热板加湿流道侧表面安装有电极阵列板，所述电极阵列板表面设置有介电防水层；电极阵列板上设有间隔铺设的正、负微型电极板，电极板铺设采用等间隔密集排列方式；
[0008]鼓风机入口与外界相连，鼓风机出口与间接蒸发冷却装置的水管气流入口相连；间接蒸发冷却装置加湿流道出口与气液分离器气流进口相连，气液分离器湿空气出口与外界相连；制冷流道出口与室内或任何有冷需求的空间相连。
[0009]作为优选，制冷系统还包括水泵和流量控制阀，所述气液分离器底端水出口和外部补水以及水泵进口相连；水泵出口与流量控制阀入口相连，流量控制阀出口与间接蒸发冷却装置加湿流道上壁内的水管相连。
[0010]作为优选，加湿流道的上壁面设置有与水管相连接的液滴喷嘴。
[0011]作为优选，电极阵列板为涂敷了介电防水层的电润湿基板。
[0012]作为优选，太阳能驱动模块有太阳能PV供电和蓄电池供电两种供电模式，通过转换开关进行切换。
[0013]作为优选，太阳能驱动模块包括蓄电池、稳压模块和PV装置，所述PV装置的输出端与稳压模块的输入端相连，稳压模块输出端分别与蓄电池输入端和转换开关接口A连接；蓄电池输出端与转换开关接口B连接。
[0014]作为优选，转换开关与鼓风机、水泵、间接蒸发冷却装置的换热板的电极阵列板相连。
[0015]本专利技术还公开了一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷方法，包括以下过程：鼓风机从外界抽取空气，由水管气流入口通入间接蒸发冷却装置中；气液分离器分离出的液态水和外部补水受水泵的抽吸，流经流量控制阀，流量控制阀间歇性对间接蒸发冷却装置的加湿流道上壁内部的水管供水，同时鼓风机对间接蒸发冷却装置供给空气；间接蒸发冷却装置加湿流道内汽水混合物被湿空气裹挟由加湿流道出口流出，经过气液分离器，分离出的湿空气排至环境中，分离出的水流入水泵继续利用；制冷流道内产生的冷气流由制冷流道出口流出。
[0016]作为优选，太阳能驱动模块基于转换开关实现白天与夜间供电方式的切换，具体的，白天工作方法：将转换开关与接口A相连，白天光照充足，PV装置产生的电能通过稳压模块处理后，一部分输送并储存到蓄电池中，另一部分电能为鼓风机、水、间接蒸发冷却装置的换热板上的电极阵列板供电。
[0017]夜间工作方法：将转换开关与接口B相连，通过蓄电池白天储存的电能为鼓风机、水、间接蒸发冷却装置的换热板上的电极阵列板供电。
[0018]作为优选，间接蒸发冷却装置的具体工作过程如下：水流在流量控制阀的作用下间歇性流过换热流道水流管，由于压力原因，水流会从下板上表面的小型液滴喷嘴中喷射出，形成细小液滴附着在加湿流道侧换热板的表面，加湿流道侧换热板表面铺设介电防水层作防水处理，并作为电润湿作用的基板，此时液滴由于分布于阵列电极片中，在电场作用下，液滴在换热板表面铺展，且内部流动迅速加快，液滴将在极短的时间内蒸发，由于液滴蒸发过程是吸热过程，使得制冷流道侧换热板表面温度降低，从而降低制冷流道内气流的温度，达到制备冷气流的目的；液滴蒸发形成的水蒸汽及悬浮在空气中的微小液滴被流过的湿空气裹挟带走；在一定的时间间隔内液滴将被蒸发殆尽，此时间歇性流量控制阀打开，提供新一轮液滴，循环往复。
[0019]作为优选，换热流道液滴喷嘴的间歇供水可通过电脑程序实现，在一定的时间间隔下，前一轮喷射液滴蒸发殆尽时新的液滴喷射而出。该装置制冷效率达到最大，同时节水效率达到最大。而电极板铺设可按实际情况决定铺设间隔及面积大小。
[0020]有益效果
[0021]与现有的技术相比，本专利技术至少具有如下优点：
[0022]1.本专利技术的所有装置可由太阳能供能，且装置可24小时不间断工作；
[0023]2.与传统装置相比，本专利技术回收了部分用水，减少装置额外补水量；
[0024]3.本专利技术将电润湿技术引入到装置的换热过程中，利用电润湿改变液滴润湿性的特点，一方面增大液滴与气流的接触面积，另一方面增强液滴内部的分子运动，提高了液滴自然吸热蒸发的效率，提升了装置的能量利用及制冷效率
[0025]4.本专利技术公开的装置消除了常规制冷装置对制冷剂的依赖，减少了对环境的污染。该装置制备的冷气流可用于室内制冷、仓储制冷、空调等行业，具有良好的实用性和发展潜力。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发冷却技术的制冷系统工作原理图；
[0028]图2是间接蒸发冷却装置流道及换热板结构示意图；
[0029]图3是加湿流道上壁面结构示意图；
[0030]图4是间接蒸发冷却装置入口端结构示意图；
[0031]图5是间接蒸发冷却装置出口端结构示意图；
[0032]图6是加湿流道侧换热板表面局部放大图；
[0033]附图标记：1、鼓风机；2、流量控制阀；3、水泵；4、间接蒸发冷却装置；5、气液分离器；6、转换开关；7、蓄电池；8、稳压模块；9、PV装置；10、换热板；11、电极阵列板；12、分隔板；13、水管；14、小型液滴喷嘴；15、气流入口；16、加湿流道出口；17、制冷流道出口；18、正、负微型电极板。
具体实施方式
[0034]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0035]如本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，包括太阳能驱动模块和蒸发制冷模块，太阳能驱动模块与蒸发制冷模块通过开关连接；所述蒸发制冷模块包括鼓风机(1)、间接蒸发冷却装置(4)和气液分离器(5)，其中，间接蒸发冷却装置(4)包括换热板(10)、分隔板(12)、水管气流入口(15)、加湿流道出口(16)、制冷流道出口(17)和流道；所述流道被换热板(10)和分隔板(12)分为制冷流道和加湿流道，其中加湿流道上壁内部嵌有水管(13)；换热板(10)加湿流道侧表面安装有电极阵列板(11)，所述电极阵列板(11)表面设置有介电防水层(19)；电极阵列板(11)上设有间隔铺设的正、负微型电极板(18)；所述鼓风机(1)入口与外界相连，鼓风机(1)出口与间接蒸发冷却装置(4)的水管气流入口(15)相连；间接蒸发冷却装置(4)加湿流道出口(16)与气液分离器(5)气流进口相连，气液分离器(5)湿空气出口与外界相连；制冷流道出口(17)与室内或任何有冷需求的空间相连。2.根据权利要求1所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括水泵(3)和流量控制阀(2)，所述气液分离器(5)底端水出口和外部补水以及水泵(3)进口相连；水泵(3)出口与流量控制阀(2)入口相连，流量控制阀(2)出口与间接蒸发冷却装置(9)加湿流道(6)上壁内的水管(13)相连。3.根据权利要求1所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，所述加湿流道(6)的上壁面设置有与水管相连接的液滴喷嘴(14)。4.根据权利要求1所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，所述电极阵列板(11)为涂敷了介电防水层的电润湿基板。5.根据权利要求2所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，所述太阳能驱动模块有太阳能PV供电和蓄电池供电两种供电模式，通过转换开关(6)进行切换。6.根据权利要求5所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，太阳能驱动模块包括蓄电池(7)、稳压模块(8)和PV装置(9)，所述PV装置(9)的输出端与稳压模块(8)的输入端相连，稳压模块(8)输出端分别与蓄电池(7)输入端和转换开关(6)接口A连接；蓄电池(7)输出端与转换开关(6)接口B连接。7.根据权利要求6所述的太阳能驱动的电润湿耦合间接蒸发制冷系统，其特征在于，转换开关...
【专利技术属性】
技术研发人员：何纬峰，张继荣，高燕飞，楼泽宇，王琛，戴硕，韩东，蒲文灏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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