本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种蓄能交换式主动冷却系统。
背景技术：
热带地区太阳辐射强，日照时间长，太阳直射下建筑内部容易产生高温；室内散热设备多，功率大，一天内会产生大量热量；当设备处于高温环境中，容易产生宕机或影响正常使用寿命；无人值守，围护周期较长，且人工进行设备维护较为困难。
建筑遮阳通风及建筑隔热：外部太阳辐射强烈，环境温度高，当仅做遮阳通风处理时，炎热时段外部空气仍携带大量热量进入室内，造成超温危险；为防止外部热量进入室内，需做绝热处理；而当采用隔热措施时，设备产热在室内大量集聚；
太阳能发电空调：由于需要太阳能发电，传统空调耗电量大，无法长时间使用，且室内出现高温时往往是白天最炎热时段，空调工作环境较差，工作效率低，同时需要频繁开机；
被动式水冷系统：能满足一定内外温差下冷却需要，但是在连续昼夜温差较小或白天极端高温时，水冷系统容易失效，无法满足全年稳定运行的要求。
有鉴于此，本发明提供一种蓄能交换式主动冷却系统，本案由此产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于一种蓄能交换式主动冷却系统，以解决现有技术温度控制差，压缩机部件频繁开机运行造成能源消耗大、效能低下的技术问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种蓄能交换式主动冷却系统，包括压缩式制冷部件、蓄冷水箱、风道换热器和背部水箱，所述压缩式制冷部件包括压缩机、冷凝器、节流件和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流件和蒸发器通过金属管依次循环连接，所述风道换热器的上下两端均和蓄冷水箱的上下两端通过水管循环连接，所述蒸发器的金属管路和蓄冷水箱箱体贴合，所述背部水箱的上下两端连接有背部水箱金属管，并实现循环连接，部分背部水箱金属管和冷凝器的翅片贴合；
所述风道换热器和蓄冷水箱设置在设备间的内部，所述压缩机、冷凝器和背部水箱设置在设备间的外部。
进一步的，所述风道换热器和蓄冷水箱连接的水管上设有内循环泵。提高蓄冷水箱及风道换热器中水的流动效率，提高降温效果。
进一步的，所述风道换热器的一侧设有循环风机。提高风道换热器的空气对流效果，有利于高效降低设备间内部的温度。
进一步的，所述背部水箱金属管上设有外循环泵。提高背部水箱及背部水箱金属管内部水的流动效率，提高系统的制冷效能。
进一步的，所述背部水箱的外缘载附有辐射制冷膜或反射隔热涂料。辐射制冷膜或反射隔热涂料具有较好的隔热效果，制冷效果优异，能够起到抑制屋背部水箱升降幅度的作用。
采用本方案后，对比现有技术，具有以下有益好处：
本方案一种蓄能交换式主动冷却系统，采用压缩式制冷部件为制冷主体，其工作方式和普通空调器类似，在本方案中，其蒸发器的金属管路置入至蓄冷水内部，当压缩机工作时，产生的制冷量通过对蓄冷水箱内水进行降温的方式被存储在蓄冷水箱内，同时由于蓄冷水箱本身就设置在设备间内部，故该操作不会有多余的能耗损耗，通过压缩机一定时间的稳定工作，蓄冷水箱存储的制冷量就可以维持相当长一段时间对设备间的降温需求，故本方案的制冷部件，无需长时间频繁开机，也避免压缩机工况异常，从而可以提高设备的稳定性和使用寿命；
在冷凝器处连接了背部水箱金属管及背部水箱，由于压缩式制冷部件的工作原理为热交换方式实施，故当蒸发器处实现制冷的同时，冷凝器处将需要释放对等的热量，特别是由于热带地区环境温度较高，故整个压缩式制冷部件的效能极为低下，在本方案中，冷凝器产生的热量将通过背部水箱金属管所带走，并通过对背部水箱内部的水加热的方式被存放在背部水箱，当进入夜间时，由于环境温度下降，通过背部水箱在夜间的自然热量散发，从而使背部水箱在第二天高温前已经降温，故又可以接纳来自冷凝器产生的热量，通过这样的设置，可以大大提高压缩式制冷部件的工作效能，节省能耗，并且充分利用了夜间冷量来综合平衡全天的降温散热需求；
本方案温度控制方便，压缩式制冷部件效能高，节省能耗，特别适合热带地区太阳辐射强，日照时间长环境中设备间的降温散热需求，维护其内部仪表设备的稳定持久工作，具有较好的推广意义。
附图说明
图1为优选实施例主动冷却系统的结构示意图。
图2为优选实施例主动冷却系统的结构简图。
图3为优选实施例主动冷却系统的布置结构示意图。
图4为优选实施例主动降温系统的侧面结构示意图。
具体实施方式
本方案的初衷是为合如海洋观察站、野外科研站或气象观察站的无人化监控站点等这类设置在热带或海岛等日照强辐射大的设备间，提供稳定可靠的散热解决方案，使设备间内部保持合理的工作温度，并使其内部的仪器设备持续稳定的工作；由于传统的空调器工作方式为热交换式，当其运行环境为高温状态时，其效能会大大降低，为了使设备间保持合理的工作温度，其压缩机需要频繁开机，系统能耗也较高，效能也低下。
参考图1图2图3图4，一种蓄能交换式主动冷却系统，包括压缩机20、冷凝器21、节流件22、蒸发器23、蓄冷水箱24、风道换热器25和背部水箱28，其中压缩机20、冷凝器21、节流件22和蒸发器23构成一个压缩式制冷部件，压缩机20、冷凝器21、节流件22和蒸发器23通过金属管依次循环连接（该结构和普通空调制冷结构类似），其管路内部注入有冷媒（制冷剂）；
风道换热器25的上下两端均和蓄冷水箱24的上下两端通过水管循环连接，在水管中设有内循环泵27，用于加快内部的水的流动，内循环泵27通过水管可以从蓄冷水箱24的底部取水，使其经过风道换热器25，并最终流动至蓄冷水箱24的顶部，风道换热器25的内部结构有多支平行设置通水管，通水管的外缘也设有多片翅片（其结构类似于汽车的散热水箱），可以用于增加和空气的接触面积，在风道换热器25的一侧布置有循环风机25，在循环风机25的作用下，可以加快设备间内部的空气和风道换热器25的接触，从而降低流过风道换热器25后空气的温度；
蒸发器23的金属管路和蓄冷水箱24的箱体侧壁贴合，作为一种优选方案，部分蒸发器23的金属管路可以置入至蓄冷水箱24的内部，故当压缩式制冷部件运行时，在蒸发器23处将吸收热量，使蓄冷水箱24中的水的温度降低；
背部水箱28的上下两端连接有背部水箱金属管，并实现循环连接，在背部水箱28金属管中设有外循环泵29，用于加快内部的水的流动，外循环泵29通过背部水箱金属管可以从背部水箱28的底部取水，并最终流动至背部水箱28的顶部，部分背部水箱金属管进行回旋式结构，该回旋式结构的背部水箱金属管和冷凝器21的翅片贴合，故当压缩式制冷部件运行时，在冷凝器21处产生的热量将被背部水箱金属管带走，并外循环泵29的作用下，使背部水箱28中的水的温度升高。
压缩式制冷部件的工作原理：
当压缩机20运行时，其一端吸入低温低压的气态制冷剂，并在另一端输出成高温高压的气态制冷剂，当高温高压的气态制冷剂流动进过冷凝器21处时，其散发热量，并使制冷剂液化，后在冷凝器21处输出中温高压的液态制冷剂，经过节流件22时，转为低温低压的液态制冷剂，再经过蒸发器23时，其吸收热量，并转为低温低压的气体制冷剂，后该低温低压的气体制冷剂被压缩机20吸入，故如此循环，在冷凝器21处有散发热量的操作，在蒸发器23处有吸收热量的操作。
在具体实施时，风道换热器25和蓄冷水箱24设置在设备间3的内部，压缩机20、冷凝器21和背部水箱28在制冷间31内，设备间3和制冷间31的主体构建材料均为隔热保温材料，设备间3和制冷间31相对独立密封，其空气不能彼此对流，其中背部水箱28的部分延伸出制冷间31的外缘，以便和室外空气热交换或辐射制冷，制冷间31设置在设备间3的后背部，并处于非太阳直射区域。
当压缩机20工作时，产生的制冷量通过对蓄冷水箱24内水进行降温的方式被存储在蓄冷水箱24内，同时由于蓄冷水箱24本身就设置在设备间内部，故该操作不会有多余的能耗损耗，通过压缩机20一定时间的稳定工作，蓄冷水箱24存储的制冷量就可以维持相当长一段时间对设备间的降温需求，故本方案的压缩制冷部件，无需长时间频繁开机，也避免压缩机20工况异常，从而可以提高设备的稳定性和使用寿命；
在冷凝器21处连接了背部水箱金属管及背部水箱28，由于压缩式制冷部件的工作原理为热交换方式实施，故当蒸发器23处实现制冷的同时，冷凝器21处将需要释放对等的热量，特别是由于热带地区环境温度较高，故整个压缩式制冷部件的效能极为低下，在本方案中，冷凝器21产生的热量将通过背部水箱金属管所带走，并通过对背部水箱28内部的水加热的方式被存放在背部水箱处，当进入夜间时，由于环境温度下降，通过背部水箱28在夜间的自然热量散发，从而使背部水箱28在第二天白天高温前已经降温，故又可以接纳来自冷凝器21产生的热量，通过这样的设置，可以大大提高压缩式制冷部件的工作效能，节省能耗，并且充分利用了夜间冷量来综合平衡全天的降温散热需求。
为了更好实现隔温散热效果，在背部水箱28在制冷间31的外缘部表面贴敷有辐射制冷膜或涂刷有反射隔热涂料，辐射制冷膜为优质憎水材料，具有疏水、疏油、防污、不吸沙砾灰尘的特性，通过超材料设计，具备高红外辐射率和高太阳光反射率，利用红外辐射大气窗口，可将接触物体热量以红外电磁波的方式传递至外太空冷源，辐射过程大气无干涉无吸收，且无需消耗额外能源，制冷效果优异，设备房外表面贴覆辐射制冷膜后，通过被动式冷却技术，可将电力通讯及控制设备运行时产生的大量热量朝外散热，而热反射隔热涂料，是以热辐射反射为主要技术手段，以红外发射（亦可称“散热”）为辅助手段达隔热效果的功能性涂料，起到使被涂物增加抑制温度升降幅度的作用。
本方案温度控制方便，压缩式制冷部件效能高，节省能耗，特别适合热带地区太阳辐射强，日照时间长环境中设备间的降温散热需求，维护其内部仪表设备的稳定持久工作，具有较好的推广意义。
1.一种蓄能交换式主动冷却系统，其特征在于：包括压缩式制冷部件、蓄冷水箱、风道换热器和背部水箱，所述压缩式制冷部件包括压缩机、冷凝器、节流件和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流件和蒸发器通过金属管依次循环连接，所述风道换热器的上下两端均和蓄冷水箱的上下两端通过水管循环连接，所述蒸发器的金属管路和蓄冷水箱箱体贴合，所述背部水箱的上下两端连接有背部水箱金属管，并实现循环连接，部分背部水箱金属管和冷凝器的翅片贴合；
所述风道换热器和蓄冷水箱设置在设备间的内部，所述压缩机、冷凝器和背部水箱设置在设备间的外部。
2.根据权利要求1所述的一种蓄能交换式主动冷却系统，其特征在于：所述风道换热器和蓄冷水箱连接的水管上设有内循环泵。
3.根据权利要求2所述的一种蓄能交换式主动冷却系统，其特征在于：所述风道换热器的一侧设有循环风机。
4.根据权利要求1所述的一种蓄能交换式主动冷却系统，其特征在于：所述背部水箱金属管上设有外循环泵。
5.根据权利要求1所述的一种蓄能交换式主动冷却系统，其特征在于：所述背部水箱的外缘载附有辐射制冷膜或反射隔热涂料。
技术总结