CN102226598A

CN102226598A - 一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组

Info

Publication number: CN102226598A
Application number: CN2011101469997A
Authority: CN
Inventors: 王宝红; 冯玉彬; 李晓芬
Original assignee: TIANJIN HAITIANYUAN SCIENCE &TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Tianjin Haitian edge Productivity Promotion Center Co., Ltd.
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2011-10-26

Abstract

本发明公开了一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，包括：a)辅助表冷器制冷系统，包括辅助表冷器、第一电磁阀、变频器、轴流风机及用户侧冷冻水系统；所述辅助表冷器，利用室外冷空气冷却载冷剂；所述第一电磁阀，位于辅助表冷器入口与换热器室内侧出口之间；b)蒸汽压缩式制冷系统，其蒸发器外管入口与换热器室内侧出口之间设有第二电磁阀；c)所述辅助表冷器制冷系统及蒸汽压缩式制冷系统，通过第一电磁阀、第二电磁阀并联在用户侧冷冻水系统上，且共用变频器、轴流风机；d)室外温度测点，检测环境温度低于-5至-2摄氏度，控制所述第一电磁阀开启，第二电磁阀的关闭。实现了机组在-15～43℃环境温度下更安全、稳定地连续运行。

Description

一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组

技术领域

本发明涉及一种风冷式冷水机组，尤其涉及一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组。

背景技术

相比于水冷式冷水机组，风冷式冷水机组采用环境温度下的空气来冷却制冷剂，省去了冷却塔等部件，其系统结构更加紧凑，因此得到了广泛的应用。

国标规定此类机组制冷工况的运行空气温度范围为21～43℃。一些机组仅在环境温度较高时才开机提供冷量，如一些空调工况用的冷水机组。但随着经济的发展和社会的进步，用户对该类机组提出了更高的要求。在诸如计算机站房、医疗和食品生产车间、具有特殊要求的实验室等场合，均要求风冷式水冷机组可以进行全年运行，并全年提供足够的冷量。在有些情况，甚至要求风冷式水冷机组可以在-15℃的环境温度下仍提供足够的冷量。而设备在较低环境温度下工作则容易发生以下问题：(1)低环境温度易引起低压保护；(2)低环境温度下机组启动困难；(3)高环境温度易带来压缩机的高压保护；(4)易造成压机故障。

为解决机组在较低的环境温度下运行的问题，目前所采用的措施主要有通过改变换热温差、调节通过冷凝器表面的风量、减小有效冷凝面积等方法来减少冷凝器负荷以及并联节流机构等。

发明内容

本发明设计开发了一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，通过建立辅助表冷器制冷系统与蒸汽压缩制冷系统的并联系统，实现了机组在-15～43℃环境温度下更安全、稳定地连续运行。同时，在低温环境下，停止使用压缩机，通过辅助表冷器制冷系统，直接利用室外冷空气冷却载冷剂，减少机组的功率消耗，提高机组的季节能效比，还有助于延长机组的使用寿命，降低机组的生命周期成本，在节能上具有积极的意义。

本发明提供的技术方案为：

一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，包括：

a)辅助表冷器制冷系统，包括辅助表冷器、第一电磁阀、变频器、轴流风机及用户侧冷冻水系统；

所述辅助表冷器，利用室外冷空气冷却载冷剂；

所述第一电磁阀，位于辅助表冷器入口与换热器室内侧出口之间；

b)蒸汽压缩式制冷系统，其蒸发器外管入口与换热器室内侧出口之间设有第二电磁阀；

c)所述辅助表冷器制冷系统及蒸汽压缩式制冷系统，通过第一电磁阀、第二电磁阀并联在用户侧冷冻水系统上，且共用变频器、轴流风机；

d)室外温度测点，检测环境温度低于-5摄氏度至-2摄氏度，控制所述第一电磁阀开启，第二电磁阀的关闭；

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸汽压缩制冷系统，包括压缩机、第一排气阀、风冷冷凝器、轴流风机、变频器、外循环水泵、换热器、储液器、干燥过滤器、内循环水泵、定压补水装置、窥液镜、压力表、外平衡热力膨胀阀、第二电磁阀、感温包、蒸发器、第二排放阀、第一止回阀、高低压控制器。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，用户侧冷冻水系统包括换热器、外循环水泵。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述辅助表冷器制冷系统的室外侧载冷剂为乙二醇水溶液。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述变频器具有两个输入端口，由两个模拟输入量切换控制。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述辅助表冷器制冷系统，以换热器室内侧出口水温为变频器模拟输入信号。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸汽压缩式制冷系统，以风冷冷凝器出口的制冷剂压力为变频器模拟输入信号。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸发器为套管式蒸发器。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述换热器为板式换热器。

优选的是，所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述辅助表冷器制冷系统的板式换热器，其板换可增加至一定数量。

本发明所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，通过建立辅助表冷器制冷系统与蒸汽压缩制冷系统的并联系统，实现了机组在-15～43℃环境温度下更安全、稳定地连续运行。同时，在低温环境下，停止使用压缩机，通过辅助表冷器制冷系统，直接利用室外冷空气冷却载冷剂，减少机组的功率消耗，提高机组的季节能效比，还有助于延长机组的使用寿命，降低机组的生命周期成本，在节能上具有积极的意义。

附图说明

图1为本发明所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组的结构示意图。

图2为本发明所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组的辅助表冷器制冷系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1和图2所示，本发明提供一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，包括：

a)辅助表冷器制冷系统，包括辅助表冷器3、第一电磁阀16、变频器6、轴流风机5及用户侧冷冻水系统；

所述辅助表冷器3，利用室外冷空气冷却载冷剂；

所述第一电磁阀16，位于辅助表冷器3入口与换热器8室内侧出口之间；

b)蒸汽压缩式制冷系统，其蒸发器19外管入口与换热器8室内侧出口之间设有第二电磁阀；

c)所述辅助表冷器制冷系统及蒸汽压缩式制冷系统，通过第一电磁阀16、第二电磁阀18并联在用户侧冷冻水系统上，且共用变频器6、轴流风机5；

d)室外温度测点，检测环境温度低于-5摄氏度至-2摄氏度，控制所述第一电磁阀16开启，第二电磁阀18的关闭；

采用环境温度作为切换供冷方式的判据。

当室外温度测点检测到环境温度低于-5摄氏度至-2摄氏度时，第一电磁阀16打开，第二电磁阀18关闭。压缩机1关闭，蒸汽压缩式制冷系统停止工作。机组直接利用室外冷空气冷却辅助表冷器内的乙二醇水溶液，提供用户所需冷量。

辅助表冷器3的出口经过第二止回阀22，、压力表14、定压补水装置12以及内循环水泵11后与换热器8的室外侧入口相连接，换热器8的室内侧出口与辅助表冷器3的入口相连接，以上构成了辅助表冷器制冷系统的制冷循环。

外循环水泵7经换热器8的室外侧入口相连通，经室内侧出口流出，从而在换热器8内完成乙二醇水溶液与室内空气的换热。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸汽压缩制冷系统，包括压缩机1、第一排气阀2、风冷冷凝器3、轴流风机5、变频器6、外循环水泵7、换热器8、储液器9、干燥过滤器10、内循环水泵11、定压补水装置12、窥液镜13、压力表14、外平衡热力膨胀阀15、第二电磁阀18、感温包17、蒸发器19、第二排放阀20、第一止回阀21、高低压控制器23。

当室外温度测点检测到环境温度处于较高的温度范围内时，第一电磁阀16关闭，第二电磁阀18开启。蒸汽压缩式制冷系统工作。压缩机1产生高温高压的制冷剂气体与冷凝器4的入口连通，在冷凝器4中制冷剂气体冷凝成制冷剂液体，冷凝器4的出口与储液器9的入口相连，通过储液器9吸收制冷机中的水分并将气泡消除掉，储液器9的出口经干燥过滤器10过滤掉系统中的杂质以及水分，之后经过并联的窥液镜13观察系统中的制冷剂的多少以及含水量后，与外平衡热力膨胀阀15入口相连通，节流后外平衡热力膨胀阀15的出口与蒸发器19内管的入口相连通，在蒸发器19内管内制冷剂液体蒸发为制冷剂气体，蒸发器19内管的出口与压缩机1的入口相连接，以上部件组成蒸汽压缩式制冷系统，完成蒸汽压缩式制冷循环。

蒸发器19经外管出口经第一止回阀21、压力表14、定压补水装置12以及内循环水泵11后与换热器8的室外侧入口相连接，换热器8室内侧出口经第二电磁阀18与蒸发器19的外管进口相连接。

外循环水泵7经换热器8的室外侧入口相连通，经室内侧出口流出，从而在换热器8内完成载冷剂与室内空气的换热。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，用户侧冷冻水系统包括换热器8、外循环水泵7。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述辅助表冷器制冷系统的室外侧载冷剂为乙二醇水溶液。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述变频器6具有两个输入端口，由两个模拟输入量切换控制。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述辅助表冷器制冷系统，以换热器8室内侧出口水温为变频器6模拟输入信号。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸汽压缩式制冷系统，以风冷冷凝器4出口的制冷剂压力为变频器6模拟输入信号。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述蒸发器19为套管式蒸发器。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组中，所述换热器8为板式换热器。

所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，所述辅助表冷器制冷系统的板式换热器，其板换可增加至一定数量。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，包括：

所述辅助表冷器，利用室外冷空气冷却载冷剂；

d)室外温度测点，检测环境温度低于-5摄氏度至-2摄氏度，控制所述第一电磁阀开启，第二电磁阀的关闭。

2.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述蒸汽压缩制冷系统，包括压缩机、第一排气阀、风冷冷凝器、轴流风机、变频器、外循环水泵、换热器、储液器、干燥过滤器、内循环水泵、定压补水装置、窥液镜、压力表、外平衡热力膨胀阀、第二电磁阀、感温包、蒸发器、第二排放阀、第一止回阀、高低压控制器。

3.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，用户侧冷冻水系统包括换热器、外循环水泵。

4.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述辅助表冷器制冷系统的室外侧载冷剂为乙二醇水溶液。

5.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述变频器具有两个输入端口，由两个模拟输入量切换控制。

6.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述辅助表冷器制冷系统，以换热器室内侧出口水温为变频器模拟输入信号。

7.如权利要求2所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述蒸汽压缩式制冷系统，以风冷冷凝器出口的制冷剂压力为变频器模拟输入信号。

8.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述蒸发器为套管式蒸发器。

9.如权利要求1所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述换热器为板式换热器。

10.如权利要求9所述的一种可切换自然冷源的风冷式冷水机组，其特征在于，所述辅助表冷器制冷系统的板式换热器，其板换可增加至一定数量。