具有外空气水循环被动式冷却的方法及装置制造方法及图纸

一种具有外空气水循环被动式冷却的方法及装置，该方法按下述方法进行：室内区域外的空气经过蒸发制冷装置后被排出室内区域，蒸发制冷装置的冷水端送出的冷水经过具有外空气水循环被动式冷却的装置的水吸热装置后由蒸发制冷装置的回水端回到蒸发制冷装置。本发明专利技术可以应用在空调系统中有空气送风系统的场所，或者是没有空气送风的系统，在通过窗户集成式被动冷却系统大幅降低窗户得热这一建筑能耗的薄弱环节的同时，有效减低了室内空调的负荷，使得送风量减低，机组外形尺寸减小，风管截面积减小，易于和建筑空间配合，成本较低。特别是适用于居住、办公类建筑房间的空气调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及暖通空调
，是一种具有外空气水循环被动式冷却的方法及装 置，适用于各类居住、公共建筑及工业建筑中，以有效减少房间透光性围护结构的太阳辐射得热量。
技术介绍
中国2005年颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中指出中国建筑用能已经超 过全国能源消费总量的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上，而在建筑 用能中，暖通空调的能耗又占到了 27. 4%左右，因此大力倡导暖通空调节能，对于建设资源 节约型、环境友好型的低碳型社会有着至关重要的作用。空调设备夏季承担的冷负荷主要由空调房间的冷负荷、机组本身产热需要消除的 冷负荷及新风负荷三部分构成。按照不同的地区，不同的气象条件，不同的设备条件，及围 护结构的不同，三部分所占的冷负荷比例有所不同，但空调房间的得热形成的冷负荷为主 要权重部分，必须引起充分的重视。而房间的总冷负荷由以下部分构成1、人员、室内电器 设备的散热散湿量；2、窗户的太阳辐射得热形成的冷负荷；3、围护墙体、屋面等通过导热、 对流形成的冷负荷；4、空调区域外的空气通过门窗渗透形成的冷负荷。根据相关资料，在建筑围护结构中，门窗的能耗约为墙体的4倍、屋面的5倍、地面 的20多倍，约占建筑围护结构总能耗的40%至50%。因此，增强门窗的保温隔热性能，减 少门窗能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。对于建筑室内环境来说，太阳辐射热是十分重要的的外扰，在围护结构中，外窗 对空调冷负荷有明显的影响。由于玻璃的传热系数远大于墙体和屋顶等非透明围护结构， 其形成的空调冷负荷所占比例要大得多，据统计，通过窗流失的热量占建筑能耗的46%，透 过玻璃的日射得热冷负荷约占空调冷负荷的20%至30%。必须引起充分的重视。另据有关 研究，全球居住建筑以及非居住建筑冷负荷的一半为太阳辐射得热负荷，其中通过窗户的 太阳辐射得热又占绝大部分。因此，窗是建筑节能的薄弱环节，是建筑能耗的黑洞，是控制建筑能耗的主要方 向。透过大气层到达地面的太阳辐射中包括直射辐射和散射辐射，而建筑围护结构外 表面从空中所接受的散射辐射包括三项，即天空散射辐射，地面反射辐射和大气长波辐射。 通常情况下(入射角< 60° )太阳光照射到普通玻璃表面后，7. 3%的能量被反射，不会成为 房间的得热；79%直接透过玻璃直接进入室内，全部成为房间的热量；还有13. 7%则被玻璃 吸收，而使玻璃温度提高。被吸收的这部分能量中，4. 9%又将以长波热辐射和对流的方式传 至室内，而余下的8. 8%同样以长波热辐射和对流的方式散至室外，不会成为房间的得热。 因此玻璃的反射率越高，透过率和吸收率越低，太阳得热量就越少。为了有效遮挡太阳辐射，减少夏季空调负荷，采用遮阳设施是目前常用的手段，按 照设置位置的不同，可分为外遮阳设施、内遮阳设施，或者是介于外遮阳设施、内遮阳设施之间的，将百叶安装在两层玻璃之间的方式，称之为双层皮幕墙。透过玻璃窗进入室内的日射得热系由透过窗玻璃直接进人室内的日射(简称透 射日射)和窗玻璃吸收日射后以对统和辐射方式再传人室内的热量(简称吸收再放热)这 两部分组成。内遮阳设施可以反射掉部分太阳辐射，但向外反射的一部分又会被玻璃反射回 来，使得反射作用减弱。内遮阳只是暂时将太阳辐射热隔绝在内遮阳以外，但这些辐射热量 除部分被反射的室外，大部分被遮阳帘和玻璃吸收后通过辐射、对流等方式重新进入室内， 全部成为室内得热，并没有从根本上降低室内的空调负荷；外遮阳设施的作用要好于内遮阳设施，但外遮阳设施由于外遮阳常年暴露在恶劣的外 界环境中，要承受长期日晒雨淋和变化无常的风荷载，容易损坏，在外界大气环境中污染后 降低其反射太阳光线的能力，不易清洗；影响建筑的造型，不美观；一些不当的遮阳措施既 达不到有效的隔热，还会给居住生活带来更多的不便。双层皮窗户幕墙结合内、外遮阳的特点，采用将百叶设置在两层玻璃之间，尽管消 除了外遮阳设施的部分缺点，但由于百叶吸热后升温会加热玻璃间层的空气，其中部分热 量会向室内传导而降低了其隔热能力，目前有技术是在玻璃间层采取通风措施，通过自然 通风或机械通风把玻璃间层的热量排到室外，这样就可以使得其遮阳隔热作用更接近于外 遮阳设施。其存在的缺点主要在于两层玻璃间空气层厚度通常较小，导致空气流量有限，降 温效果有限。其次是夹层百叶仍然存在被来流空气污染的问题，且污染后的清洁甚至比外 遮阳设施更为困难。另外其次整体制作成本较高，与建筑的配合存在困难，随着使用时间的 不同，太阳高度角的不同，百叶的开启角度需要电动调节机构，增加其初投资成本和维护保 养的成本。因此，从控制稳定的室内空气环境，对建筑形式和围护结构来说，全面掌控一定要 求围护结构对建筑实现室内外的全面隔绝，无论是自然采光、空气渗透还是热传递。室内外 的彻底隔绝才可以对室内各物理参数进行有效的调控，相对来说，所需要的能源消耗也就 越少，越节能。然而从环境的改善出发，首先要追求自然采光、自然通风、甚至对围护结构的 传热性能来说，有些地域从气候特点出发有时也希望围护结构成为连接室内外的“能量传 输通道”，这样的两种理念就会追求完全不同的建筑形式和围护结构形式。综上所述，窗户是建筑节能的薄弱环节，造成的室内冷热负荷增大的主要因素，但 是，一直以来还未见到既能满足室内空气调节的需要又能大幅度减少能耗且成本低的方法 及其装置的报道。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有外空气水循环被动式冷却的方法及装置，其克服了现有技 术之不足，有效解决了由于窗户等透光性围护结构因太阳辐射得热量高而造成的室内区域 温度高的问题，其能有效地大幅度减少窗户等透光性围护结构造成的室内区域温度的升高 且成本较低，易与建筑物配合。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的一种具有外空气水循环被动式 冷却的方法，其按下述方法进行室内区域外的空气经过蒸发制冷装置后被排出室内区域， 蒸发制冷装置的冷水端送出的冷水经过具有外空气水循环被动式冷却的装置的水吸热装5置后由蒸发制冷装置的回水端回到蒸发制冷装置；其中，具有外空气水循环被动式冷却的 装置包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳设施自身或/和透光性围护结构上有水吸 热装置；内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成；室内区域是由透光性围护结构与其它 围护结构所构成的室内空间。。下面对上述技术方案之一作进一步的优化或/和选择上述水吸热装置为在内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜 装置，该开式湿帘水膜装置包括喷头和接水槽，蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给 喷头，从喷头出来的水形成湿帘水膜并落入接水槽内，接水槽内的水流回蒸发制冷装置的 进水管。上述水吸热装置为在内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的闭式水冷 装置，蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷装置的 水吸热后经过出水管流回蒸发制冷装置的进水管。上述蒸发制冷装置置于室内区域内或室内区域外；室内区域外的空气经过进风管 进入蒸发制冷装置进行热量交换后被从出风管排至室内区域外。上述蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给水吸热装置的进水管，水吸热装置 的水经过出水管流回蒸发制冷装置的进水管；蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有外空气水循环被动式冷却的方法，其特征在于按下述方法进行：室内区域外的空气经过蒸发制冷装置后被排出室内区域，蒸发制冷装置的冷水端送出的冷水经过具有外空气水循环被动式冷却的装置的水吸热装置后由蒸发制冷装置的回水端回到蒸发制冷装置；其中，具有外空气水循环被动式冷却的装置包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳设施自身或／和透光性围护结构上有水吸热装置；内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成；室内区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于向阳，
申请(专利权)人：于向阳，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]