CN106440149A - 闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，由闭式间接蒸发冷却单元与机械制冷单元组成；闭式间接蒸发冷却单元生产的高温冷水供应高温冷水空调末端使用后，先进入机械制冷单元的冷凝器，再进入闭式间接蒸发冷却器的水通道，将热量传递给逆向流动的湿空气后被冷却；机械制冷单元为低温冷水空调末端提供低温冷水；该机组可单独运行闭式间接蒸发冷却单元提供高温冷水；也可同时运行闭式间接蒸发冷却单元和机械制冷单元，同时提供高温冷水和低温冷水；也可单独提供低温冷水。

Description

闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，涉及一种蒸发冷却技术的应用,具体涉及一种闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组。
背景技术
在干热地区，采用蒸发冷却冷水机组比采用机械制冷冷水机组更节省能源，特别是应用于温湿度独立控制的空调系统中，不但节能，而且室内空调末端还没有冷凝水产生，室内卫生条件好。
在蒸发冷却冷水机组应用的过程中，也产生了一些问题，近几年,在夏季最炎热的时候，空调系统制冷能力往往不足，导致室内温度和湿度都不能满足设计需求，主要原因是在室内冷负荷越高的时候，机组受室外空气温、湿度的影响，特别是湿球温度升高时，机组的制冷能力却有所下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，该机组可单独运行闭式间接蒸发冷却单元提供高温冷水；也可同时运行闭式间接蒸发冷却单元和机械制冷单元，同时提供高温冷水和低温冷水；也可单独提供低温冷水。
本发明的实现方法是：一种闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，由闭式间接蒸发冷却单元与机械制冷单元组成；闭式间接蒸发冷却单元生产的高温冷水供应高温冷水空调末端使用后，先进入机械制冷单元的冷凝器，再进入闭式间接蒸发冷却器的水通道，将热量传递给逆向流动的湿空气后被冷却；机械制冷单元为低温冷水空调末端提供低温冷水。
本发明的闭式间接蒸发冷却单元的核心部件可采用三通道闭式间接蒸发冷却器，三通道闭式间接蒸发冷却器由若干个相互交错的干空气通道、湿空气通道和水通道组成。室外空气都是先在干通道中被等湿冷却后再进入湿通道，在各换热通道足够长并且空气和水的量匹配得当的情况下，干通道的出口空气、湿通道的入口空气以及水通道的出口水温均可以接近室外空气的露点温度。
本发明中高温冷水吸收了空调末端的热量，承担了部分室内冷负荷，同时也吸收了领凝器的热量，承担了机械制冷单元的排热负荷，提高了高温冷水的利用率。由于进入冷凝器的水温适中，即比直接采用冷却塔提供的冷却水温更低，也避免了采用三通道闭式间接蒸发冷却单元生产的冷水直接进入冷凝器，由于水温过低导致机械制冷单元停机保护的可能。
本发明的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组在干热地区的夏季运行时，优先由闭式间接蒸发冷却单元提供高温冷水，当室外空气湿球温度升高，不能满足室内空调制冷需求时，开启机械制冷单元，提供高温冷水的同时，提供低温冷水加强制冷。
本发明机组中的三通道闭式间接蒸发冷却器可采用波纹板结构，由波纹板组成若干个相互交错的干空气通道、湿空气通道和水通道。
本发明机组中的三通道闭式间接蒸发冷却器可采用盘管板结构，由盘管板组成若干个板和板之间的干空气通道和湿空气通道，而盘管内为水通道。
本发明机组中的闭式间接蒸发冷却器可分为上下两段，上半段和下半段的水通道分成两部分，上面部分为机械制冷单元提供冷却水，下半部分提供高温冷水，干空气通道和湿空气通道上下为一个整体。
本发明机组中的闭式间接蒸发冷却器可分为上下两段，上半段为机械制冷制冷剂蒸发冷凝换热段，上半段的水通道在此为制冷剂通道，下半段是高温冷水通道，提供高温冷水，干空气通道和湿空气通道上下为一个整体。
闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组也可应用于需要供水温度比较恒定的场合，比如数据中心，可以将机组生产的高温冷水与低温冷水进行混水，由混水阀来控制机械制冷单元的出水温度或者流量来控制整个系统的供水温度。
附图说明
附图1为本发明实施例1的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组的结构示意图。
附图2为本发明实施例1中的三通道闭式间接蒸发冷却器的结构示意图。
附图3为本发明实施例1中的波纹板三通道闭式逆流间接蒸发冷却器的内部波纹板的装配结构示意图。
附图4为本发明实施例2中的盘管板三通道闭式逆流间接蒸发冷却器的结构示意图。
附图5为本发明实施例3的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组的结构示意图。
附图6为本发明实施例3中的盘管板三通道闭式间接蒸发冷却器的结构示意图。
附图7为本发明实施例4的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组的结构示意图。
附图8为本发明实施例5的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组的结构示意图。
下面结合实施例对本发明做详细说明：
具体实施方式
实施例1，如图1所示，闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，由闭式间接蒸发冷却单元1与机械制冷单元2组成，闭式间接蒸发冷却单元1包括排风机4、挡水板5、布水器6、闭式间接蒸发冷却3、水箱7；机械制冷单元2包括压缩机8、冷凝器9、节流装置10、蒸发器11。闭式间接蒸发冷却单元1生产的高温冷水14供应高温冷水空调末端19使用后，先进入机械制冷单元2的冷凝器9，再进入闭式间接蒸发冷却器3的水通道23，将热量传递给逆向流动的湿空气12后被冷却；机械制冷单元2为低温冷水空调末端20提供低温冷水15。闭式间接蒸发冷却单元1的闭式间接蒸发冷却器（3）可采用三通道闭式间接蒸发冷却器，如图2所示，三通道闭式间接蒸发冷却器3由若干个相互交错的干空气通道21、湿空气通道22和水通道23组成。室外空气12的进风面24设置在间接蒸发冷却器3两个侧面的上面部分，进风面24处的干通道21为开放状态，湿通道22为封闭状态，两个侧面的下面部分为非进风面25，其干通道21与湿通道22均为封闭状态，淋水面27的干通道21为封闭状态，湿通道22为开放状态，底面26干通道21与湿通道22均为开放状态。三通道闭式间接蒸发冷却器3为波纹板结构，如图3所示，其中一部分波纹板28的波纹通道与水平面呈120°～150°，另一部分波纹板29的波纹通道与水平面呈30°～60°，波纹板28与波纹板29交替放置，其组成的折回型通道交替为干通道21、湿通道22、水通道23的交替组合结构。高温冷水14进出冷凝器9的管道上设置调节阀35和36，可根据机械制冷的制冷量调节进入冷凝器9的水量。30为水通道23的集分水管，16为湿通道喷淋水13循环泵，17为低温冷水15循环泵，18为高温冷水14循环泵。
实施例2，与实施例1相比不同之处在于：如图4所示，该实施例的三通道闭式间接蒸发冷却器3为盘管板结构，由盘管板31组成若干个板和板之间的干空气通道21和湿空气通道22，而盘管32内为水通道23。
实施例3，与实施例1相比不同之处在于：如图5和图6所示，该实施例的闭式间接蒸发冷却器分为上下两段，上半段和下半段的水通道分成两部分，上面部分为机械制冷单元2提供冷却水34，下半部分提供高温冷水14，干空气通道21和湿空气通道22上下为一个整体。
实施例4，与实施例1相比不同之处在于：如图7所示，该实施例的闭式间接蒸发冷却器分为上下两段，上半段为机械制冷冷媒40的蒸发冷凝换热段，上半段的水通道在此为制冷剂通道，下半段是高温冷水通道，提供高温冷水14，干空气通道21和湿空气通道22上下为一个整体。
实施例5，与实施例1相比不同之处在于：如图7所示，该实施例的闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组生产的高温冷水14和低温冷水15混合后供一个用户20，在高温冷水14的管路上设置调节阀37，低温冷水15的管路上设置调节阀38以调节供给用户20的冷水温度。

Claims (9)

1.一种蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，由闭式间接蒸发冷却单元（1）与机械制冷单元（2）组成，闭式间接蒸发冷却单元（1）包括排风机（4）、挡水板（5）、布水器（6）、闭式间接蒸发冷却（3）、水箱（7）；机械制冷单元（2）包括压缩机（8）、冷凝器（9）、节流装置（10）、蒸发器（11）。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：闭式间接蒸发冷却单元（1）生产的高温冷水（14）供应高温冷水空调末端（19）使用后，先进入机械制冷单元（2）的冷凝器（9），再进入闭式间接蒸发冷却器（3）的水通道（23），将热量传递给逆向流动的湿空气（12）后被冷却，机械制冷单元（2）为低温冷水空调末端（20）提供低温冷水（15）。
3.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：闭式间接蒸发冷却单元（1）的闭式间接蒸发冷却器（3）可采用三通道闭式间接蒸发冷却器，三通道闭式间接蒸发冷却器（3）由若干个相互交错的干空气通道（21）、湿空气通道（22）和水通道（23）组成，室外空气（12）的进风面（24）设置在间接蒸发冷却器（3）两个侧面的上面部分，进风面（24）处的干通道（21）为开放状态，湿通道（22）为封闭状态，两个侧面的下面部分为非进风面（25），其干通道（21）与湿通道（22）均为封闭状态，淋水面（27）的干通道（21）为封闭状态，湿通道（22）为开放状态，底面（26）干通道（21）与湿通道（22）均为开放状态。
4.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：三通道闭式间接蒸发冷却器（3）为波纹板结构，其中一部分波纹板（28）的波纹通道与水平面呈120°～150°，另一部分波纹板（29）的波纹通道与水平面呈30°～60°，波纹板（28）与波纹板（29）交替放置，其组成的折回型通道交替为干通道（21）、湿通道（22）、水通道（23）的交替组合结构。
5.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：三通道闭式间接蒸发冷却器（3）为盘管板结构，由盘管板（31）组成若干个板和板之间的干空气通道（21）和湿空气通道（22），而盘管（32）内为水通道（23）。
6.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：闭式间接蒸发冷却器分（3）为上下两段，上半段和下半段的水通道分成两部分，上面部分为机械制冷单元（2）提供冷却水（34），下半部分提供高温冷水（14），干空气通道（21）和湿空气通道（22）上下为一个整体。
7.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：闭式间接蒸发冷却器分（3）为上下两段，上半段为机械制冷冷媒（40）的蒸发冷凝换热段，上半段的水通道在此为制冷剂通道，下半段是高温冷水通道，提供高温冷水（14），干空气通道（21）和湿空气通道（22）上下为一个整体。
8.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：高温冷水（14）进出冷凝器（9）的管道上设置调节阀（35）和（36），可根据机械制冷的制冷量调节进入冷凝器（9）的水量。
9.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组，其特征是：闭式间接蒸发冷却与机械制冷联合运行的冷水机组生产的高温冷水（14）和低温冷水（15）混合后供一个用户（20），在高温冷水（14）的管路上设置调节阀（37)，低温冷水(15)的管路上设置调节阀(38)以调节供给用户(20)的冷水温度。
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