[發(fā)明專利]一種用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410692621.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN104406253A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊亞選;史建峰;王剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00;F24F11/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 柳江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及暖通空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，用于大負(fù)荷室內(nèi)空氣溫度的調(diào)節(jié)主要是采用集中或分布式供暖、中央空調(diào)制冷降溫、蒸汽壓縮式熱泵系統(tǒng)或者吸收或吸附式熱泵系統(tǒng)制冷和供暖，上述系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)需要水源和大量電能的介入。

因科學(xué)考察、牧民、商業(yè)往來、環(huán)境保護(hù)工作等原因需要在沙漠中長(zhǎng)期居住或暫住的情況下，由于惡劣的溫差環(huán)境(如位于我國(guó)新疆的塔克拉瑪干沙漠的白天溫度高達(dá)40℃、夜間低達(dá)0℃以下，白天的平均溫度高于人類需要的舒適性溫度，夜晚的溫度低于人類需要的舒適性溫度，晝夜溫差過大。)必須進(jìn)行調(diào)節(jié)才能生存，但是沙漠地區(qū)往往缺乏電能，而且水資源是尤其珍貴，若采用上述制冷空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，若需較長(zhǎng)期或者長(zhǎng)期運(yùn)行，則非常困難甚至不可能實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其方法，旨在通過沙子儲(chǔ)熱和儲(chǔ)冷的方式實(shí)現(xiàn)沙漠中的室內(nèi)氣溫調(diào)節(jié)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為：

一種用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括供熱系統(tǒng)、供冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)和所述供冷系統(tǒng)通過共用的風(fēng)機(jī)盤管相連接，所述控制系統(tǒng)與所述供熱系統(tǒng)和所述供冷系統(tǒng)分別相連接。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述供熱系統(tǒng)包括第一換熱器、第一風(fēng)機(jī)、第一三通閥門、第一儲(chǔ)罐單元和風(fēng)機(jī)盤管，其中：所述第一換熱器、第一風(fēng)機(jī)、第一三通閥門和所述第一儲(chǔ)罐單元通過通風(fēng)管道依次組成回路；所述風(fēng)機(jī)盤管的一端通過第二風(fēng)機(jī)與所述第一三通閥門相連接，所述風(fēng)機(jī)盤管的另一端通過第一截止閥與所述第一換熱器和所述第一儲(chǔ)罐單元分別相連接。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述第一儲(chǔ)罐單元包括第二換熱器和第一儲(chǔ)罐，所述第二換熱器置于第一儲(chǔ)罐內(nèi)。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述第一儲(chǔ)罐內(nèi)填充有沙子，所述第二換熱器置于沙子的下部。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述供冷系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)盤管、第二三通閥門、第四風(fēng)機(jī)、第二換熱器和第二儲(chǔ)罐單元，其中：所述第四風(fēng)機(jī)、所述第二換熱器、所述第二儲(chǔ)罐單元和所述第二三通閥門通過通風(fēng)管道依次組成回路；所述風(fēng)機(jī)盤管的一端通過第三風(fēng)機(jī)與所述第二三通閥門相連接，所述風(fēng)機(jī)盤管的另一端通過第二截止閥與所述第一換熱器和所述第一儲(chǔ)罐單元分別相連接。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述第二儲(chǔ)罐單元包括第四換熱器和第二儲(chǔ)罐，所述第四換熱器置于第二儲(chǔ)罐內(nèi)。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述第二儲(chǔ)罐內(nèi)填充有沙子，所述第四換熱器置于沙子的下部。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，所述控制系統(tǒng)通過信號(hào)線和電源線與所述風(fēng)機(jī)盤管相連接，所述控制系統(tǒng)通過電源線與供熱系統(tǒng)的第一風(fēng)機(jī)、第二風(fēng)機(jī)、第一三通閥門以及第一截止閥分別相連接，所述控制系統(tǒng)通過電源線與供冷系統(tǒng)的第三風(fēng)機(jī)、第四風(fēng)機(jī)、第二三通閥門以及以及第二截止閥分別相連接；所述控制系統(tǒng)還連接有光伏電源。

在上述用于沙漠的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，在第一儲(chǔ)罐外包裹保溫層，保溫層外包裹具有高吸收率的涂料或者表皮，在第二儲(chǔ)罐外包裹保溫層，保溫層外包裹具有低發(fā)射率的涂料或者表皮。

一種空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，具體步驟為：

(a)當(dāng)處于室內(nèi)供冷模式時(shí)：

一方面，控制系統(tǒng)將第二三通閥門切換到使由第四風(fēng)機(jī)、第二換熱器、第二儲(chǔ)罐單元和第二三通閥門組成的回路失效的連通狀態(tài)、第二截止閥置于連通狀態(tài)、第三風(fēng)機(jī)置于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及將第四風(fēng)機(jī)置于停機(jī)狀態(tài)，則通風(fēng)管道內(nèi)的空氣在第三風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在第一儲(chǔ)罐內(nèi)的第四換熱器內(nèi)被冷卻，冷卻后的低溫空氣經(jīng)第二截止閥進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管，與室內(nèi)空氣換熱，將室內(nèi)空氣冷卻后，管內(nèi)的高溫空氣沿管道返回第四換熱器，形成連續(xù)的空氣降溫循環(huán)，通過信號(hào)線調(diào)整風(fēng)機(jī)盤管中風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可將室內(nèi)空氣冷卻至26℃以下；

另一方面，控制系統(tǒng)將第一三通閥門切換到使由第一換熱器、第一風(fēng)機(jī)、第一三通閥門和第一儲(chǔ)罐單元組成的回路有效的連通狀態(tài)、第一截止閥置于切斷狀態(tài)、第一風(fēng)機(jī)置于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及將第二風(fēng)機(jī)置于停機(jī)狀態(tài)，通風(fēng)管內(nèi)的空氣在第一風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下在第一換熱器內(nèi)被加熱，加熱后的高溫空氣進(jìn)入第一儲(chǔ)罐內(nèi)的第二換熱器內(nèi)，將第一儲(chǔ)罐內(nèi)的沙子加熱并將熱量?jī)?chǔ)存在第一儲(chǔ)罐內(nèi)，降溫后的低溫空氣經(jīng)第一三通閥門返回第一風(fēng)機(jī)，形成連續(xù)的儲(chǔ)熱空氣循環(huán)；

(b)當(dāng)處于室內(nèi)供熱模式時(shí)：