一种跨季利用冷量的液体冷媒循环装置及使用方法

申请号 CN202011051483.X 申请日 2020-09-29 公开(公告)号 CN112128894A 公开(公告)日 2020-12-25
申请人 哈尔滨工业大学; 发明人 薛滨夏; 曹慧哲; 胡志浩; 李同予; 张晨; 沈素宇;
摘要 一种跨季利用 冰 雪 冷量的液体冷媒循环装置及使用方法,建筑节能领域,本 发明 为了解决现有北方冬季积雪不易清扫,且冬季积雪中储存的大量冷量浪费的问题,本发明包括融雪窖、冷 水 盘管、进水管、回水管和 空调 系统,融雪窖埋设在楼体的外部区域,且融雪窖的进口端与地面连通设置,冷水盘管设置在融雪窖的底部,进水管的一端与冷水盘管的进水端相连,进水管的另一端依次穿过融雪窖 侧壁 和楼体 墙壁 并与设置在楼体地下室中空调系统的出水端相连,回水管的一端与冷水盘管的出水端相连,回水管的另一端依次穿过融雪窖侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的进水端相连。本发明主要用于对冬季积雪冷量的跨季利用。
权利要求

1.一种跨季利用冷量的液体冷媒循环装置,它包括空调系统,其特征在于:所述装置还包括融雪窖(1)、冷盘管(4)、进水管(5)、回水管(6),融雪窖(1)埋设在楼体的外部区域,且融雪窖(1)的进口端与地面连通设置,冷水盘管(4)设置在融雪窖(1)的底部,进水管(5)的一端与冷水盘管(4)的进水端相连,进水管(5)的另一端依次穿过融雪窖(1)侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的出水端相连,回水管(6)的一端与冷水盘管(4)的出水端相连,回水管(6)的另一端依次穿过融雪窖(1)侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的进水端相连。
2.根据权利要求1中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述融雪窖(1)包括落雪仓和存雪仓,存雪仓的容积大于落雪仓的容积,落雪仓和存雪仓均埋设于地下,落雪仓设置在存雪仓的顶部,落雪仓的进口端与地面连通设置,落雪仓的出口端与存雪仓的进口端连通设置,冷水盘管(4)设置在存雪仓的底部,落雪仓的进口端设有挡盖(2),挡盖(2)盖在落雪仓的进口端上,落雪仓的出口端设置有防护格栅(3),防护格栅(3)与落雪仓的内壁固定连接,所述落雪仓和存雪仓的外层包裹有保温层,保温层的外部包裹有混凝土层。
3.根据权利要求2中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述存雪仓的底部设有排水管(18),排水管(18)的一端与存雪仓的底部连通设置,排水管(18)的另一端与邻近的城市排水系统连通设置,排水管(18)靠近存雪仓的底部的一端上设有电磁
4.根据权利要求3中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述进水管(5)与融雪窖(1)中钢筋混凝土层之间设有一号支架(15),一号支架(15)的内侧设有保温层,保温层包裹在进水管(5)上;回水管(6)与融雪窖(1)中钢筋混凝土层之间设有二号支架(16),二号支架(16)的内侧设有保温层,保温层包裹在回水管(6)上。
5.根据权利要求4中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述空调系统包括空调箱(7)、送管道(8)、回风管道(9)和制冷机组(17);
所述空调箱(7)设置在楼体的地下室中,空调箱(7)包括混合式静压箱(71)、初效过滤器(72)、表冷处理段(73)、加热段(74)、加湿段(75)、风机(76)、均流段(77)、过滤杀菌段(78)和静压箱(79),混合式静压箱(71)、初效过滤器(72)、表冷处理段(73)、加热段(74)、加湿段(75)、风机(76)、均流段(77)、过滤杀菌段(78)和静压箱(79)依次通过管道相连;
送风管道(8)的一端与静压箱(79)的出风口相连,送风管道(8)的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,送风管道(8)上设有多个送风支路,每个送风支路的出口端与一个房间的墙体连通设置;
回风管道(9)的一端与混合式静压箱(71)的回风口相连,回风管道(9)的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,回风管道(9)上设有多个回风支路,每个回风支路的入口端与一个房间的墙体连通设置;
制冷机组(17)的进水口与一号三通阀的一个输出端相连,进水管(5)的另一端与一号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段(73)的出水端与一号三通阀的一个输入端相连;
制冷机组(17)的出水口与二号三通阀的一个输出端相连,回水管(6)的另一端与二号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段(73)的进水端与二号三通阀的一个输入端相连。
6.根据权利要求5中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述空调系统中还包括新风管道(10),新风管道(10)的一端与混合式静压箱(71)的新风进口端相连,新风管道(10)的另一端穿过楼体墙壁并设置在楼体外部,且新风管道(10)的另一端上设有过滤板(11)。
7.根据权利要求6中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,其特征在于:
所述空调系统包括风盘系统(12)、主干出水管(13)、主干回水管(14)和制冷机组(17);
制冷机组(17)设置在在楼体的地下室中,制冷机组(17)的进水口与三号三通阀的一个输出端相连,进水管(5)的另一端与三号三通阀的另一个输出端相连,主干出水管(13)的一端与三号三通阀的一个输入端相连;制冷机组(17)的出水口与四号三通阀的一个输出端相连,回水管(6)的另一端与四号三通阀的另一个输出端相连,主干回水管(14)的进水端与四号三通阀的一个输入端相连,主干出水管(13)的另一端沿楼体房间分布延伸,主干出水管(13)上设有多个出水支路,每个出水支路与对应的风盘系统(12)中的一个风机盘管的出水端相连,主干回水管(14)的另一端沿楼体房间分布延伸,主干回水管(14)上设有多个回水支路,每个回水支路与对应的风盘系统(12)中的一个风机盘管的回水端相连。
8.根据权利要求1至4中任意一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置的使用方法,其特征在于:所述方法是通过以下步骤实现的:
步骤一:安置融雪窖(1):在楼体附近挖掘地下空间,将包裹有钢筋混凝土层和保温成的融雪窖(1)设置在挖掘好的地下空间内,保证融雪窖(1)的进雪口与地面平行且连通,融雪窖(1)用于冬季储存积雪;
步骤二:安置换热系统:将冷水盘管(4)设置在融雪窖(1)的底部,同时将进水管(5)与冷水盘管(4)的进水口相连,将回水管(6)与冷水盘管(4)的回水口相连,并分别在进水管(5)和回水管(6)与融雪窖(1)的连接处设置支架,并在支架与进水管(5)或回水管(6)之间设置保温层;
步骤三:将换热系统与空调系统连接,用于将积雪中存储的冷量传递给空调系统,分担空调系统中制冷机组(17)的工作能耗;
步骤四:空调系统利用换热系统传递的冷量对进入空调系统的热风进行冷热转换,并将经过冷量降温后的空气排放至楼体的各个房间中,用于降低房间内的温度
9.根据权利要求8中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置的使用方法,其特征在于:所述步骤三中空调系统由空调箱(7)、送风管道(8)、回风管道(9)、新风管道(10)和制冷机组(17)组成,进水管(5)的另一端与制冷机组(17)的出水端均通过三通阀与空调箱(7)中表冷处理段(73)的出水口相连,回水管(6)的另一端与制冷机组(17)的进水端均通过三通阀与空调箱(7)中表冷处理段(73)的进水口相连,从融雪窖(1)中积雪提取去的冷量通过空调箱(7)对楼体内各个房间沿回风管道(9)进入到空调箱(7)的回风以及从楼体外部沿新风管道(10)吸入的新风进行冷热转换,并通过空调箱(7)将降温后的混合风通过送风管道(8)传送到各个楼体的各个房间。
10.根据权利要求8中所述的一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置的使用方法,其特征在于:所述步骤三中空调系统由风盘系统(12)、主干出水管(13)、主干回水管(14)和制冷机组(17)组成,进水管(5)的另一端与制冷机组(17)的出水端均通过三通阀与主干出水管(13)的出水口相连,回水管(6)的另一端与制冷机组(17)的进水端均通过三通阀与主干回水管(14)的进水口相连,从融雪窖(1)中积雪提取去的冷量通过主干出水管(13)和主干回水管(14)传递到风盘系统(12)中设置在各个房间内的风机盘管中,并通过每个风机盘管对该房间中的回风进行冷热转换,并将降温后的风反馈到该房间中。

说明书全文

一种跨季利用冷量的液体冷媒循环装置及使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑节能领域,具体涉及一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置及使用方法。

背景技术

[0002] 中国北方寒地城市冬季道路冰雪清除问题一直是一个沉重的负担,既影响到交通通畅和居民出行,又造成能源消耗和环境污染迁徙,阻碍生态环境建设和海绵城市战略实施,急需寻找有效的解决手段和技术。由于中国北方寒地城市冬季漫长、气候严酷,土层冰冻线深度多数达1米以上,使得雨回收与处理设施系统面临冻胀、冻融等问题,无法跨季持续运行,提高了相关建设的成本,减低了设施使用效率,使得低影响开发技术和海绵城市战略难以推广。
[0003] 目前对于冬季道路冰雪的处理上仍停留在人工与机械清除,或抛洒融雪剂等传统方法,既造成能源消耗和环境污染,又延误了冰雪清障时间,降低了城市环境的宜人性和景观质量。传统融雪剂虽然价格低廉,但环境危害较大,无论对城市人工环境,如路桥的混凝土结构与金属地下管网,还是对自然生态环境,如土壤及绿地系统都造成较大危害,因而在国内一些城市,已被普遍限用或禁用,而新型生物融雪剂,成本较高,较难推广。
[0004] 为了应对寒地城市冬季降雪道路清障和资源回收利用的需求,欧美等国除了研发了先进的清雪设备外,还开发了新型融雪技术,并积极利用冰雪资源。这其中,日本研发了通过管道运送经加热的海水,利用海水的热量融化人行道积雪系统,或利用地热融化人行道和停车场积雪。降雪处理方面,加拿大、美国、北欧等国也发展出成熟的技术,包括电缆蓄热、太阳能蓄热、地源地下埋管等。这些技术虽然提供了一种新的尝试,但技术成本较高,稳定性差,尤其对于环境复杂的高密度城区,仍然难以推广。
[0005] 国内多数城市仍沿用人工与机械混合清除的方法,清理出的道路、广场等处冰雪,由运雪车将其运至郊野堆雪场弃置,方法原始、笨拙,而遍布城市居住区、园区、庭园绿地的积雪则任其自生自灭。待开春后,夹杂冬季尘埃和化学尘降的融化冰雪横流遍地,既污染了城乡环境,又浪费了宝贵的淡水资源。
[0006] 北方寒地城市冬季冰雪潜热值较大,蕴藏了巨大的冷量宝库,而自然季节的更替过程中,温度的上升可以融化冰雪,吸收热量,而无需消耗能量。而城市办公、商业、生产、居住建筑在常季需要大量的空调系统来降低温度,以及维系人在室内生活、工作舒适度的环境。
[0007] 综上所述,研发一种跨季回收利用冰雪冷量的水冷循环装置及使用方法可以充分利用北方冬季积雪中的冷量对夏季进行降温,同时快速回收冬季路面积雪是很符合实际需要的。

发明内容

[0008] 本发明为了解决现有北方冬季积雪不易清扫,且冬季积雪中储存的大量冷量浪费的问题,进而提供了一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置及使用方法;
[0009] 一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,它包括空调系统,所述装置还包括融雪窖、冷水盘管、进水管、回水管,融雪窖埋设在楼体的外部区域,且融雪窖的进口端与地面连通设置,冷水盘管设置在融雪窖的底部,进水管的一端与冷水盘管的进水端相连,进水管的另一端依次穿过融雪窖侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的出水端相连,回水管的一端与冷水盘管的出水端相连,回水管的另一端依次穿过融雪窖侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的进水端相连;
[0010] 进一步地,所述融雪窖包括落雪仓和存雪仓,存雪仓的容积大于落雪仓的容积,落雪仓和存雪仓均埋设于地下,落雪仓设置在存雪仓的顶部,落雪仓的进口端与地面连通设置,落雪仓的出口端与存雪仓的进口端连通设置,冷水盘管设置在存雪仓的底部,落雪仓的进口端设有挡盖,挡盖盖在落雪仓的进口端上,落雪仓的出口端设置有防护格栅,防护格栅与落雪仓的内壁固定连接,所述落雪仓和存雪仓的外层包裹有保温层,保温层的外部包裹有钢筋混凝土层;
[0011] 进一步地,所述存雪仓的底部设有排水管,排水管的一端与存雪仓的底部连通设置,排水管的另一端与邻近的城市排水系统连通设置,排水管靠近存雪仓的底部的一端上设有电磁
[0012] 进一步地,所述进水管与融雪窖中钢筋混凝土层之间设有一号支架,一号支架的内侧设有保温层,保温层包裹在进水管上;回水管与融雪窖中钢筋混凝土层之间设有二号支架,二号支架的内侧设有保温层,保温层包裹在回水管上;
[0013] 进一步地,所述空调系统包括空调箱、送管道、回风管道和制冷机组;
[0014] 所述空调箱设置在楼体的地下室中,空调箱包括混合式静压箱、初效过滤器、表冷处理段、加热段、加湿段、风机、均流段、过滤杀菌段和静压箱,混合式静压箱、初效过滤器、表冷处理段、加热段、加湿段、风机、均流段、过滤杀菌段和静压箱依次通过管道相连;
[0015] 送风管道的一端与静压箱的出风口相连,送风管道的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,送风管道上设有多个送风支路,每个送风支路的出口端与一个房间的墙体连通设置;
[0016] 回风管道的一端与混合式静压箱的回风口相连,回风管道的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,回风管道上设有多个回风支路,每个回风支路的入口端与一个房间的墙体连通设置;
[0017] 制冷机组的进水口与一号三通阀的一个输出端相连,进水管的另一端与一号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段的出水端与一号三通阀的一个输入端相连;
[0018] 制冷机组的出水口与二号三通阀的一个输出端相连,回水管的另一端与二号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段的进水端与二号三通阀的一个输入端相连。
[0019] 进一步地,所述空调系统中还包括新风管道,新风管道的一端与混合式静压箱的新风进口端相连,新风管道的另一端穿过楼体墙壁并设置在楼体外部,且新风管道的另一端上设有过滤板;
[0020] 进一步地,所述空调系统包括风盘系统、主干出水管、主干回水管和制冷机组;
[0021] 制冷机组设置在在楼体的地下室中,制冷机组的进水口与三号三通阀的一个输出端相连,进水管的另一端与三号三通阀的另一个输出端相连,主干出水管的一端与三号三通阀的一个输入端相连;制冷机组的出水口与四号三通阀的一个输出端相连,回水管的另一端与四号三通阀的另一个输出端相连,主干回水管的进水端与四号三通阀的一个输入端相连,主干出水管的另一端沿楼体房间分布延伸,主干出水管上设有多个出水支路,每个出水支路与对应的风盘系统中的一个风机盘管的出水端相连,主干回水管的另一端沿楼体房间分布延伸,主干回水管上设有多个回水支路,每个回水支路与对应的风盘系统中的一个风机盘管的回水端相连;
[0022] 一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置的使用方法,所述方法是通过以下步骤实现的:
[0023] 步骤一:安置融雪窖:在楼体附近挖掘地下空间,将包裹有钢筋混凝土层和保温成的融雪窖设置在挖掘好的地下空间内,保证融雪窖的进雪口与地面平行且连通,融雪窖用于冬季储存积雪;
[0024] 步骤二:安置换热系统:将冷水盘管设置在融雪窖的底部,同时将进水管与冷水盘管的进水口相连,将回水管与冷水盘管的回水口相连,并分别在进水管和回水管与融雪窖的连接处设置支架,并在支架与进水管或回水管之间设置保温层;
[0025] 步骤三:将换热系统与空调系统连接,用于将积雪中存储的冷量传递给空调系统,分担空调系统中制冷机组的工作能耗;
[0026] 步骤四:空调系统利用换热系统传递的冷量对进入空调系统的热风进行冷热转换,并将经过冷量降温后的空气排放至楼体的各个房间中,用于降低房间内的温度;
[0027] 进一步地,所述步骤三中空调系统由空调箱、送风管道、回风管道、新风管道和制冷机组组成,进水管的另一端与制冷机组的出水端均通过三通阀与空调箱中表冷处理段的出水口相连,回水管的另一端与制冷机组的进水端均通过三通阀与空调箱中表冷处理段的进水口相连,从融雪窖中积雪提取去的冷量通过空调箱对楼体内各个房间沿回风管道进入到空调箱的回风以及从楼体外部沿新风管道吸入的新风进行冷热转换,并通过空调箱将降温后的混合风通过送风管道传送到各个楼体的各个房间;
[0028] 进一步地,所述步骤三中空调系统由风盘系统、主干出水管、主干回水管和制冷机组组成,进水管的另一端与制冷机组的出水端均通过三通阀与主干出水管的出水口相连,回水管的另一端与制冷机组的进水端均通过三通阀与主干回水管的进水口相连,从融雪窖中积雪提取去的冷量通过主干出水管和主干回水管传递到风盘系统中设置在各个房间内的风机盘管中,并通过每个风机盘管对该房间中的回风进行冷热转换,并将降温后的风反馈到该房间中。
[0029] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0030] 本发明提供的一种跨季回收利用冰雪冷量的水冷循环装置及使用方法,首先通过设置融雪窖将冬季的积雪进行统一回收,并将回收的积雪保存在融雪窖中保证其冷量不流失,融雪窖设置在楼体附近且邻近街道,下雪后可以直接将积雪清扫至融雪窖中,避免了延时对街道上的积雪进行二次清扫、堆聚以及运输处理,极大地提高了清雪的速度,同时保证了街道上的通行畅通;
[0031] 其次春季后期,以及夏季时室内温度较高,各类建筑与设施室内生活、学习、办公空间及设备间、机房、库房等场所对制冷能耗需求逐渐加大,同时,家居生活中,大部分居民都是通过空调来调节室内温度,以便于人们可以舒适的生活,空调的制冷剂大多是氟利昂,氟利昂会腐蚀层对人们的生存环境造成破坏,同时空调工作时也会产生大量的能耗,通过利用储存在融雪窖中积雪的冷量,将冷量作为空调系统中新的冷源来对空调机组中的热空气进行冷热转换,并将降温后的空气重新排放会室内,以降低室内的温度,积雪冷量十分清洁,在使用时不会对环境造成污染,同时积雪冷量的引入也可以减少空调系统中制冷机组的工作时间,极大的降低了制冷机组的耗能;附图说明
[0032] 图1为本发明的装置结构示意图(空调系统中带有空调箱);
[0033] 图2为本发明中空调箱的示意图;
[0034] 图3为本发明中新风管道的端口示意图;
[0035] 图4为本发明的装置结构示意图(空调系统中带有风盘系统);
[0036] 图5为本发明中水冷盘管的示意图。
[0037] 图中1雪窖、2挡盖、3防护格栅、4冷水盘管、5进水管、6回水管、7空调箱、71混合式静压箱、72初效过滤器、73表冷处理段、74加热段、75加湿段、76风机、77均流段、78过滤杀菌段、79静压箱、8送风管道、9回风管道、10新风管道、11过滤板、12风盘系统、13主干出水管、14主干回水管、15一号支架、16二号支架、17制冷机组和18排水管。

具体实施方式

[0038] 具体实施方式一:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式提供了一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,它包括空调系统,所述装置还包括融雪窖1、冷水盘管4、进水管5、回水管6,融雪窖1埋设在楼体的外部区域,且融雪窖1的进口端与地面连通设置,冷水盘管4设置在融雪窖1的底部,进水管5的一端与冷水盘管4的进水端相连,进水管5的另一端依次穿过融雪窖1侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的出水端相连,回水管6的一端与冷水盘管4的出水端相连,回水管6的另一端依次穿过融雪窖1侧壁和楼体墙壁并与设置在楼体地下室中空调系统的进水端相连。
[0039] 本实施方式中提供了一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置,利用建筑毗邻地区室外空地或浅根种植层绿化带地下空间,设置冰雪贮存窖井或储雪池(融雪窖1),收集储存冬季道路清除的冰雪或其他冰雪资源,在开春温度升高后,通过空调系统来控制民用居住或公共建筑,以及工业厂房室内的温度,来降低房间及特定设备的工作环境温度,经过一定时期的液体冷媒循环交换,利用自然季节更替的量,跨季消融冰雪,并进行冷量利用。融化的雪水通过池底的排水管进入城市排水系统,或经过过滤净化,进入地下集水池,以供回用。
[0040] 融雪窖1的融水冷量可采用闭式液体冷媒进行跨季回收用于空调系统。水冷盘管4放置于融雪窖1底部,此时换热表面内外侧都是液体介质,基于对流换热原理,将天然冷源的冰雪融水提供的冷量,采用乙二醇水溶液作为冷媒在封闭管道内传递到空调箱中作为系统冷源,此时作为基础冷负荷,减少制冷设备的开启时间,最大程度地实现节能减排。在融水中布置制水冷换热盘管,管内流动的乙二醇水溶液在零度以下无结冻危险,实现盘管内的水系统安全循环,接受冷量后的回水作为冷冻水送回空调末端,为空调设备提供供冷量。这种持续的交换过程,直至窖井中的所有积雪融化殆尽,通过排水管排除融化的雪水后,系统将停止工作,直至次年冬季重新启动冰雪收集,完成一个周期的融雪冷量的跨季绿色应用。
[0041] 在开春温度升高后,室外密闭的地下窖井中的冰雪,经冷水循环系统送入民用居住或公共建筑设备间,借助空调系统用以降低房间的工作环境温度。本发明为城市人居环境建设开发了新的绿色能源途径,有利于保障城市交通安全,支持海绵城市建设,具有多重的社会和经济效益
[0042] 具体实施方式二:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式一所述的融雪窖1作进一步限定,本实施方式中,所述融雪窖1包括落雪仓和存雪仓,存雪仓的容积大于落雪仓的容积,落雪仓和存雪仓均埋设于地下,落雪仓设置在存雪仓的顶部,落雪仓的进口端与地面连通设置,落雪仓的出口端与存雪仓的进口端连通设置,冷水盘管4设置在存雪仓的底部,落雪仓的进口端设有挡盖2,挡盖2盖在落雪仓的进口端上,落雪仓的出口端设置有防护格栅3,防护格栅3与落雪仓的内壁固定连接,所述落雪仓和存雪仓的外层包裹有保温层,保温层的外部包裹有钢筋混凝土层。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
[0043] 本实施方式中,简化的小型储雪井窖,窖井池壁采用砖砌结构,不透水的混凝土底板,纵深过长的窖井,中间可设构造柱,稳固池壁。大型的储雪窖井,宜采用钢筋混凝土池壁,防止塌陷发生。窖井的平面尺寸及深度可根据实际需要设置,通常可为2*6米,井深约2.5米,窖井的顶部填料口设保温(挡盖2),用以在季节转暖后,维持井内温度,避免冷量流失,防护格栅3用于阻止清雪过程中将大的冰块一并清扫进融雪窖1中,冰块硬度较大从高处下落砸坏位于融雪窖1底部的冷水盘管4,保温层用于维持井内温度,避免冷量流失。
[0044] 具体实施方式三:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式二所述的存雪仓作进一步限定,本实施方式中,所述存雪仓的底部设有排水管18,排水管18的一端与存雪仓的底部连通设置,排水管18的另一端与邻近的城市排水系统连通设置,排水管18靠近存雪仓的底部的一端上设有电磁阀。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。
[0045] 如此设置,春夏融化的雪水,通过池底的排水管18,排至相邻的地下水池回用,或直接排入下水管网,如果回用,要经过过滤的流程。池底设置反向冲洗口,用于定期的清洁,保证冷气输入中的环境卫生和安全,避免了积雪融化的水堆积在融雪窖1中,由于积雪会夹杂少量污泥和掉落的枝叶等杂物,但融化后的雪水量会小于雨水量,更为优选的将排水管设置在侧壁上,排水管距底部适当保持距离即可,介于8—20cm之间,同时,雪仓的底部需要定期清淤。
[0046] 具体实施方式四:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的进水管5和回水管6作进一步限定,本实施方式中,所述进水管5与融雪窖1中钢筋混凝土层之间设有一号支架15,一号支架15的内侧设有保温层,保温层包裹在进水管5上;回水管6与融雪窖1中钢筋混凝土层之间设有二号支架16,二号支架16的内侧设有保温层,保温层包裹在回水管6上。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
[0047] 如此设置,在井壁出口处设置固定支架(一号支架15和二号支架16),防止热胀冷缩对水冷盘管4换热产生的影响,特别是热胀冷缩对井壁与进水管5和回水管6连接处产生的泄露隐患。
[0048] 具体实施方式五:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式四所述的空调系统作进一步限定,本实施方式中,所述空调系统包括空调箱7、送风管道8、回风管道9和制冷机组17;
[0049] 所述空调箱7设置在楼体的地下室中,空调箱7包括混合式静压箱71、初效过滤器72、表冷处理段73、加热段74、加湿段75、风机76、均流段77、过滤杀菌段78和静压箱79,混合式静压箱71、初效过滤器72、表冷处理段73、加热段74、加湿段75、风机76、均流段77、过滤杀菌段78和静压箱79依次通过管道相连;
[0050] 送风管道8的一端与静压箱79的出风口相连,送风管道8的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,送风管道8上设有多个送风支路,每个送风支路的出口端与一个房间的墙体连通设置;
[0051] 回风管道9的一端与混合式静压箱71的回风口相连,回风管道9的另一端沿楼体内部的房间分布延伸,回风管道9上设有多个回风支路,每个回风支路的入口端与一个房间的墙体连通设置;
[0052] 制冷机组17的进水口与一号三通阀的一个输出端相连,进水管5的另一端与一号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段73的出水端与一号三通阀的一个输入端相连;
[0053] 制冷机组17的出水口与二号三通阀的一个输出端相连,回水管6的另一端与二号三通阀的另一个输出端相连,表冷处理段73的进水端与二号三通阀的一个输入端相连。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。
[0054] 本实施方式中,回水管6进入附近楼房地下室的空调箱7中,通过楼体内的回风和外部引入的新风混合作为初始风量,此时初始风量巧妙利用融雪冷量,实现了冬季“冷量”向夏季“空调”系统的冷量转移,成为一种可持续清洁能源的利用过程。
[0055] 空调箱7内设置变频风机76作为整个循环过程的动力源,同时还布置混合式静压箱71(作为室外新风与回风混合的装置)、表冷处理段73、加热段74、加湿段75、均流段77、过滤杀菌段78和静压箱79。当新风与室内回风混合后逐一经过上述部分,形成冷风后,由送风管道8送入建筑室内。
[0056] 具体实施方式六:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的空调系统作进一步限定,本实施方式中,所述空调系统中还包括新风管道10,新风管道10的一端与混合式静压箱71的新风进口端相连,新风管道10的另一端穿过楼体墙壁并设置在楼体外部,且新风管道10的另一端上设有过滤板11。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
[0057] 本实施方式中,新风管道10用于从外部引入新风并与建筑内的回风混合,作为冷风的初始风量。
[0058] 具体实施方式七:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的空调系统作进一步限定,本实施方式中,所述空调系统包括风盘系统12、主干出水管13、主干回水管14和制冷机组17;
[0059] 制冷机组17设置在在楼体的地下室中,制冷机组17的进水口与三号三通阀的一个输出端相连,进水管5的另一端与三号三通阀的另一个输出端相连,主干出水管13的一端与三号三通阀的一个输入端相连;制冷机组17的出水口与四号三通阀的一个输出端相连,回水管6的另一端与四号三通阀的另一个输出端相连,主干回水管14的进水端与四号三通阀的一个输入端相连,主干出水管13的另一端沿楼体房间分布延伸,主干出水管13上设有多个出水支路,每个出水支路与对应的风盘系统12中的一个风机盘管的出水端相连,主干回水管14的另一端沿楼体房间分布延伸,主干回水管14上设有多个回水支路,每个回水支路与对应的风盘系统12中的一个风机盘管的回水端相连。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
[0060] 本实施方式中,回水管6中的冷量,可以与风盘系统12中的每个风机盘管相匹配,作为冷源。此时可在冷负荷较小的时段单独作为基础冷负荷供应,在正午及太阳辐射较强的时段,可以在此基础上开启制冷机组制出更多冷冻水,满足夏日最大冷负荷的要求。该冷水管道即图中的进水管5和回水管6均需进行保温并防止结露,保证冷量不在地层输送过程中损失掉。
[0061] 具体实施方式八:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式提供了一种跨季利用冰雪冷量的液体冷媒循环装置的使用方法,所述方法是通过以下步骤实现的:
[0062] 步骤一:安置融雪窖1:在楼体附近挖掘地下空间,将包裹有钢筋混凝土层和保温成的融雪窖1设置在挖掘好的地下空间内,保证融雪窖1的进雪口与地面平行且连通,融雪窖1用于冬季储存积雪;
[0063] 步骤二:安置换热系统:将冷水盘管4设置在融雪窖1的底部,同时将进水管5与冷水盘管4的进水口相连,将回水管6与冷水盘管4的回水口相连,并分别在进水管5和回水管6与融雪窖1的连接处设置支架,并在支架与进水管5或回水管6之间设置保温层;
[0064] 步骤三:将换热系统与空调系统连接,用于将积雪中存储的冷量传递给空调系统,分担空调系统中制冷机组17的工作能耗;
[0065] 步骤四:空调系统利用换热系统传递的冷量对进入空调系统的热风进行冷热转换,并将经过冷量降温后的空气排放至楼体的各个房间中,用于降低房间内的温度。
[0066] 本实施方式中,步骤一为冬季融雪收集过程,挖掘道路绿化带与建筑周边空地的地下空间潜力,建立就近储雪,分散化实施等消纳道路冰雪,完成冬季融雪冷量储存的过程;
[0067] 步骤二为融雪收集后的跨季冷量的液体冷媒交换过程。开启空调系统7中的水泵,来自空调系统7的乙二醇水溶液回水进入放置于融雪窖下部的冷水盘管4内循环流动,与铜制冷水盘管4外零度的冰雪水三态共存的零度融水进行冷量交换,然后经过供水管回到空调系统7,完成液体冷媒的吸收冷量、传输冷量的过程,即实现了冷量的跨季提取和输送过程;
[0068] 步骤三和步骤四为液体冷媒的空调系统应用过程。液体冷媒通过供水管将冷量输送到融雪窖1附近建筑物的地下室,此时该冷媒的应用可以采取至少二种方式。其一与表冷处理段73相连,在空调冷负荷较低时,采用此部分液体冷量就可以满足空调房间的冷负荷。在瞬时冷负荷较大的时间段,可以同时开启制冷机组进行冷量补充,实现节能减排的目的。
其二是与风机盘管系统12相连,此时可以通过换热器将乙二醇水溶液传输到空调机房的冷量提取出来制成冷冻水,也可以将乙二醇水溶液直接与风机盘管的水系统相连,完成整个跨季冷量转移过程。
[0069] 具体实施方式九:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的步骤三作进一步限定,本实施方式中,所述步骤三中空调系统由空调箱7、送风管道8、回风管道9、新风管道10和制冷机组17组成,进水管5的另一端与制冷机组17的进水端均通过三通阀与空调箱7中表冷处理段73的出水口相连,回水管6的另一端与制冷机组17的出水端均通过三通阀与空调箱7中表冷处理段73的进水口相连,从融雪窖1中积雪提取去的冷量通过空调箱7对楼体内各个房间沿回风管道9进入到空调箱7的回风以及从楼体外部沿新风管道10吸入的新风进行冷热转换,并通过空调箱7将降温后的混合风通过送风管道8传送到各个楼体的各个房间。其它组成及连接方式与具体实施方式八相同。
[0070] 本实施方式中,是换热部分与表冷处理段73相连的具体方式,此融雪的全空气减温减过程处理得到的冷水(供水管内),可以作为夏季空调冷源的基础部分,即日常冷量,等到中午12-下午15点之间,空调冷负荷较高的时候,开启制冷机组,补充冷量,进入表冷处理段73,此时空调系统需要提供的冷量均可满足,值得注意的是,本实施方式中所用的一个三通阀可以调节制冷机组17进水端与空调箱7中表冷处理段73的出水口相连或者是进水管5的另一端与空调箱7中表冷处理段73的出水口相连,另一个三通阀可以调节制冷机组17出水端与空调箱7中表冷处理段73的进水口相连或者是回水管6的另一端与空调箱7中表冷处理段73的进水口相连,分别对应冷源的摄入方式不同,应用的时段也不同,待中午气温较高时利用制冷机组17作为冷源,其他时间利用融雪窖1中的冷量作为冷源。
[0071] 具体实施方式十:参照图1至图5说明本实施方式,本实施方式是对具体实施方式三所述的步骤三作进一步限定,本实施方式中,所述步骤三中空调系统由风盘系统12、主干出水管13、主干回水管14和制冷机组17组成,进水管5的另一端与制冷机组17的出水端均通过三通阀与主干出水管13的出水口相连,回水管6的另一端与制冷机组17的进水端均通过三通阀与主干回水管14的进水口相连,从融雪窖1中积雪提取去的冷量通过主干出水管13和主干回水管14传递到风盘系统12中设置在各个房间内的风机盘管中,并通过每个风机盘管对该房间中的回风进行冷热转换,并将降温后的风反馈到该房间中。其它组成及连接方式与具体实施方式八相同。
[0072] 本实施方式中,是换热部分与风盘系统12相连的具体方式,此融雪的全空气减温减焓过程处理得到的冷水(供水管内),可以作为夏季空调冷源的基础部分,即日常冷量,等到中午12-下午15点之间,空调冷负荷较高的时候,开启制冷机组,补充冷量,进入主干回水管14,再由主干回水管14逐一将经过冷量降温后的水输送到各个风机盘管中,用于对各个房间内进行降温,值得注意的是,本实施方式中所用的一个三通阀可以调节制冷机组17进水端与主干出水管13的出水口相连或者是进水管5的另一端与主干出水管13的出水口相连,另一个三通阀可以调节制冷机组17出水端与主干回水管14的进水口相连或者是回水管5的另一端与主干回水管14的进水口相连,分别对应冷源的摄入方式不同,应用的时段也不同,待中午气温较高时利用制冷机组17作为冷源,其他时间利用融雪窖1中的冷量作为冷源。
[0073] 同时考虑到融雪窖1的容积有限,融雪窖1中的冷量,一般更多的用于小型单体建筑的冷源,在实际应用时可以根据楼体结构和耗能损失适当选择具体实施方式五或具体实施方式七中的技术方案。
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