CN108120313B - 集成式循环水冷却系统及方法 - Google Patents

Abstract

集成式循环水冷却系统及方法，所述系统包括开式塔冷却系统和热泵系统；开式塔冷却系统包括风机、喷淋器、换热层、集水池和蒸发室，热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，膨胀阀与蒸发器连接形成回路；所述蒸发器置于蒸发室内；所述压缩机和冷凝器连接的管道上并流外接一个取热器。采用此系统可针对环境温度的变化及节水或节电的需求不同实现多种冷却方式，本发明将传统的开式塔冷却系统与热泵系统偶联，提高了整个系统的节能效果，并在很大程度上减小了现有的开式塔设备尺寸，减少了占地面积。

Description

集成式循环水冷却系统及方法

技术领域

本发明涉及一种热泵耦合的集成式循环水冷却系统，属于工业循环水技术领域。

背景技术

大型企业的循环水系统绝大部分采用开式冷却塔，其换热性能受自然气候条件影响较大。在夏季最热的时候，开式冷却塔受制于工艺本身而不能提供足够冷量，满足不了工况需求；另一方面，在大部分的时间里，比如春、秋、冬季，或者一天当中的早晨、晚上，温度都相对较低，这时开式冷却塔又不需要全负荷运转，这就间接使得换热层和集水池有一部分是富余的，从而在某种意义上造成了设备尺寸和占地面积的浪费，而占地面积又是制约企业发展的重要因素。近年来，随着热泵技术的迅猛发展，其在强化制冷和强化制热方面都有着突出的表现，也有不少的学者尝试把热泵技术应用于冷却塔。

CN201010005518.6公开了一种高效空气能水源热泵一体化机组，包括压缩机、第一换热器、第二换热器、换热塔、水泵、膨胀阀、换向阀，其工作原理是夏季把热泵系统的热端放在换热塔，把冷端输送给空调系统，冬季把冷端输送给换热塔，把热端提供给空调系统，热泵系统相当于换热塔与空调系统两者的桥梁，出发点为了空调系统更好的运转，而非改进换热塔，其在夏季换热塔最需要冷量的时候，热泵系统提供给换热塔的是热端，在冬季换热塔不需要冷量的时候，热泵系统提供的是冷端，而且该换热塔没有外接循环水管线。

CN201010185871.7公开了一种多功能冷热联供热泵系统，也是换热塔与热泵系统的耦合，其热泵系统采用了串并联的方式，提高了运行效率。但同CN201010005518.6一样，其只是利用热泵系统的热端和冷端为空调系统服务，出发点都不在于换热塔设备的改进，也没有外接循环水管路，无法应用于循环水系统。

CN201310699608.3公开了一种热泵供热除雾节水型冷却塔，其真正利用热泵技术对冷却塔进行了改进，主要体现在除雾方面，即利用热泵产生的热源用来加热冷却塔风机出口的湿空气，降低冷却塔出口空气的相对湿度，进而达到除雾效果。但其不足之处也比较明显，一方面其热泵系统与冷却塔仍然是独立的两个设备，并未耦合在一个装置内，两者通过管道和换热器进行衔接，采用多级热交换，结构较复杂，热损失严重；另一方面，热泵必须二十四小时工作，才能兼具制冷和除雾效果，相比较传统冷却塔，其能耗非常高。

CN201510419893.8公开了一种循环水空气冷却系统及方法，提出了冷却塔一级冷却，热泵二级冷却的思路，但其热泵系统与冷却塔仍然是独立的两个设备，并且其在冷却塔处理负荷饱和的情况下开启热泵，需要冷却的循环水的热量却转移给了另一股冷却水，然后再次输送到冷却塔进行冷却降温，等于需要处理的热量又通过另外一种方式重新回到了冷却塔中，这显然是不合理的。

以上发明都认识到了热泵技术在强化制冷方面的优点，但在与冷却塔结合时都存在不足之处，没有把热泵与冷却塔真正耦合成一个装置，另外现有冷却塔都是按照当地全年最高湿球温度来设计，设备尺寸和占地面积都比较大的弊端没有得到改善。

发明内容

为解决现有的循环水冷却系统是根据环境湿球温度变化设计，存在大部分时候换热面积富余，造成设备尺寸过大，本发明拟提供一种集开式冷却塔和热泵系统于一体的循环水冷却系统，可以根据最佳湿球温度而非全年最高湿球温度设计冷却塔，并利用热泵系统强化制冷的特点来提高设备性能，其可以显著减少冷却塔设备尺寸及占地面积，且节水节能效果明显，并兼具制热能力。

本发明的技术目的通过以下技术方案实现：

首先，本发明第一方面的技术目的是提供一种集成式循环水冷却系统，包括开式塔冷却系统和热泵系统；

所述开式塔冷却系统包括由上至下依次设置的风机、喷淋器、换热层、集水池和蒸发室，所述蒸发室位于集水池内底部一侧，通过控制门的开启或关闭形成半封闭或封闭的腔室；所述喷淋器通过阀门A与循环水进水连通，所述集水池通过阀门D与循环水出水连通；在阀门A的近进水端方向，引出支流，通过阀门B与蒸发室连通，蒸发室底部通过阀门C与循环水出水连接；

所述热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，膨胀阀与蒸发器连接形成回路；所述蒸发器置于蒸发室内；所述压缩机和冷凝器连接的管道上并流外接一个取热器。

本发明第二方面的技术目的是提供利用所述集成式循环水冷却系统进行冷却的方法，包括以下方式：

Ⅰ. 当环境湿球温度≤开式塔设计的最佳湿球温度时，开启开式塔冷却系统，关闭热泵系统，关停取热器，阀门A和阀门C开启，阀门B和阀门D关闭，控制门开启，仅通过调节风机功率即可满足循环水出水冷却温度要求；

Ⅱ. 当环境湿球温度＞开式塔设计的最佳湿球温度时，将开式塔冷却系统的风机开至最大仍不能满足需求，开启热泵系统，关停取热器，阀门A和阀门C开启，阀门B和阀门D关闭，控制门开启，热泵系统对循环水辅助降温。

本发明第三方面的技术目的是提供利用所述集成式循环水冷却系统进行冷却并取热的方法：开启热泵系统，开启取热器，阀门A、阀门B、阀门C和阀门D都开启，控制门关闭。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、设备尺寸小，占地面积少，本发明摒弃了传统开式冷却塔按照夏季最高湿球温度设计的理念，而是采用按照最佳湿球温度来设计、冷却能力不足再开启热泵系统的方式，因此设备的尺寸和占地面积都大幅度减少。

2、制冷能力强，热泵强制制冷与开式冷却塔相结合，可以满足夏季最热时制冷要求；兼有制热取热功能。

3、节水节能效果明显，热泵系统制冷方式没有水的消耗，因此热泵加冷却塔的两级冷却要比单独冷却塔冷却水耗低，且集水池变小，无效蒸发损失变少；相比较其他热泵与冷却塔组合技术，本发明热泵系统无须二十四小时开启，只是在需要额外冷量的时候开启，因而能耗较低。

4、热泵系统与冷却塔高度耦合，热泵系统的蒸发器直接置于冷却塔集水池中，冷凝器置于风机出风口上部，无需额外的换热器，加上尺寸和占地面积的减少，设备投资节省明显。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例1中的集成式循环水冷却系统结构示意图；

图2为本发明实施例2中的集成式循环水冷却系统结构示意图；

其中，110.风机，120.喷淋器，130.换热层，140.集水池，150.蒸发室，160.控制门，210.蒸发器，220.压缩机，230.冷凝器，240.膨胀阀，250.取热器；310.挡流斜板，320.导流板，401.阀门A，402.阀门B，403.阀门C，404.阀门D。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

首先，本发明第一方面的技术目的是提供一种集成式循环水冷却系统，包括开式塔冷却系统和热泵系统；

所述开式塔冷却系统包括由上至下依次设置的风机、喷淋器、换热层、集水池和蒸发室，所述蒸发室位于集水池内底部一侧，通过控制门的开启或关闭形成半封闭或封闭的腔室；所述喷淋器通过阀门A与循环水进水连通，所述集水池通过阀门D与循环水出水连通；在阀门A的近进水端方向，引出支流，通过阀门B与蒸发室连通，蒸发室底部通过阀门C与循环水出水连接；

所述热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，膨胀阀与蒸发器连接形成回路；所述蒸发器置于蒸发室内；所述压缩机和冷凝器连接的管道上并流外接一个取热器。

在上述循环水冷却系统中，作为更优选的技术方案，还包括导流系统，所述导流系统包括挡流斜板和导流板，挡流斜板设置于集水池顶部，其一端安装于蒸发室同侧的集水池上端，倾斜向下延伸至集水池的另一侧并与集水池壁间留有水流空间，所述导流板设置有多块，从挡流斜板的末端向集水池内侧依次竖直排列，在水平方向上，导流板两端连接集水池壁，在垂直方向上，其一端或与挡流斜板连接，或与集水池底部连接，其另一端与集水池底部或挡流斜板间留有导流空间，两种连接方式的导流板交替排列。

在上述循环水冷却系统中，本领域技术人员应当理解的是，所述导流系统将由换热层流下的循环水流至蒸发室并流出的过程分流，有利于形成高温到低温的温度梯度，避免返混，实现分批次降温，强化对循环水制冷效果。

在上述循环水冷却系统中，所述换热层采用内部装填换热填料方式或采用本领域技术人员所熟知的其他任何方式来实现循环水的降温，此方式为本领域技术人员所公知，不再赘述。

在上述循环水冷却系统中，所述风机为轴流风机，且为变频电机；所述冷凝器设置于风机的上部。所述的循环水进水流量由阀门A和阀门B的开关程度来控制；所述的循环水出水流量由阀门C和阀门D的开关程度来控制。

在上述循环水冷却系统中，作为优选的实施方式之一，蒸发室上的进水与出水设于蒸发室的不同两侧，这样循环水进入蒸发室后会经过较长的流程再流出，有利于降温。作为更有选的实施方式之一，所述导流系统的安装方向为：使蒸发器内介质的流向与蒸发室内水流方向相反，在开启热泵系统时，蒸发器内介质与循环水形成逆流，传热更为彻底，并能保证蒸发室内循环水高温区与低温区形成温度梯度，避免返混，确保出水末端的制冷效果。

在上述循环水冷却系统中，所述冷凝器设置于风机上部，利用风机的出风对冷凝器进行冷却，不需要额外的风机和散热设备，且兼具除雾和减少喷淋水飘逸的效果，提高了设备利用率，减少了投资；所述的取热器内流动介质可以为水或空气，取热介质流向与热泵系统内介质流向同样采用逆流方式，强化换热。

在上述循环水冷却系统中，所述的热泵系统内流动介质为制冷剂，具体工作原理为：低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体，高温高压制冷剂气体经过取热器或冷却塔轴流风机上方的冷凝器换热后，变成中温高压液体，这其中热量或被取热器取走，或随风散到大气中去，然后中温高压的液体再经过膨胀阀降压后变为低温低压的液体，经过蒸发器吸热蒸发后变为低温低压的气体，低温低压气体再被压缩机吸入，如此循环，其中蒸发器制冷剂气化吸热带走了大量热量，使得蒸发室内的循环水得到进一步冷却，然后由出水口输送出去。

本发明第二方面的技术目的是提供利用所述集成式循环水冷却系统进行冷却的方法，包括以下方式：

Ⅰ. 当环境湿球温度≤开式塔设计的最佳湿球温度时，开启开式塔冷却系统，关闭热泵系统，关停取热器，阀门A和阀门C开启，阀门B和阀门D关闭，控制门开启，仅通过调节风机功率即可满足循环水出水冷却温度要求；

Ⅱ. 当环境湿球温度＞开式塔设计的最佳湿球温度时，将开式塔冷却系统的风机开至最大仍不能满足需求，开启热泵系统，关停取热器，阀门A和阀门C开启，阀门B和阀门D关闭，控制门开启，热泵系统对循环水辅助降温。

本领域技术人员应当理解的是，所述最佳湿球温度为开式塔性能最优区间的上限值，超过该湿球温度冷却塔水耗和能耗都会急剧上升，所需的换热面积也大幅度增加。

在上述利用本发明的循环水冷却系统进行冷却的方法中，冷却方式Ⅰ更为具体的运行方式是：根据冷却需求，随时监控循环水出水温度，并调整风机的转速，循环水从阀门A进水，经喷淋器喷洒、换热层换热后进入集水池，流经控制门、蒸发室，最后经阀门C输送出去。

在上述利用本发明的循环水冷却系统进行冷却的方法中，冷却方式Ⅱ更为具体的运行方式是：开式塔冷却系统和热泵系统均开启，取热器关停，阀门A开启，阀门B和阀门D关闭，此时环境温度较高，循环水通过换热层降温后并不能达到冷却需求，此时流入集水池中的循环水经控制门进入蒸发室，并在热泵系统作用下得到进一步降温，从而达到出水要求，经阀门C流出。

本发明第三方面的技术目的是提供利用所述集成式循环水冷却系统进行冷却并取热的方法：开启热泵系统，开启取热器，阀门A、阀门B、阀门C和阀门D都开启，控制门关闭。

在上述利用本发明的循环水冷却系统进行冷却并取热的方法中，其更为具体的运行方式是：开式塔冷却系统和热泵系统均开启，取热器开启，阀门A、阀门B、阀门C和阀门D都开启，控制门关闭，蒸发室为封闭空间，取热量的大小由压缩机来控制，配合阀门B的开度来提供热源；当取热量一定时，即热泵系统工作负荷一定，若环境湿球温度高，则需调高开式塔风机转速，若环境湿球温度低，则调低开式塔风机转速；为保持蒸发室压力恒定，需阀门B和阀门C开度保持一致，阀门A和阀门D开度保持一致。

在上述利用本发明的循环水冷却系统使用的方法中，各设备均采用智能系统控制，可根据各使用单位的节水、节电、取热等不同需求，选择此冷却系统的运行方式，并通过环境温度和循环水出口温度的反馈智能调节各设备功率及启停，以满足循环水出水要求。

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

循环水冷却系统，其示意图如图1所示，包括开式塔冷却系统和热泵系统；

所述开式塔冷却系统包括由上至下依次设置的风机110、喷淋器120、换热层130、集水池140和蒸发室150，所述蒸发室150位于集水池140内底部一侧，通过控制门160的开启或关闭形成半封闭或封闭的腔室；所述喷淋器120通过阀门A401与循环水进水连通，所述集水池140通过阀门D404与循环水出水连通；在阀门A401的近进水端方向，引出支流，通过阀门B402与蒸发室150连通，蒸发室150底部通过阀门C403与循环水出水连接；

所述热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器210、压缩机220、冷凝器230和膨胀阀240，膨胀阀240与蒸发器210连接形成回路；所述蒸发器210置于蒸发室340内；所述压缩机220和冷凝器230连接的管道上并流外接一个取热器250。

所述风机110为轴流风机，且为变频电机；所述的循环水进水流量分配是由阀门A401和阀门B402的开停与开启程度来控制；所述的循环水出水流量组成是由阀门C403和阀门D404的开停与开启程度来控制；所述的热泵系统内流动介质为制冷剂；所述的取热器250内流动介质可以为水或空气，取热介质流向与热泵系统内介质流向采用逆流方式。

以上系统中的各设备均采用智能系统控制，可根据各使用单位的节水、节电、取热等不同需求，选择此冷却系统的运行方式，并通过环境温度和循环水出口温度的反馈智能调节各设备功率及启停，以满足循环水出水要求。

此循环水冷却系统按照某地区最佳湿球温度22℃设计，其循环水入口温度为40℃左右，循环水出口温度目标值为30℃，循环水处理规模为1000m³/h。此开式冷却塔尺寸比现有的开式冷却塔尺寸减少约1/2，占地面积减少1/3。

实施例2

循环水冷却系统，其示意图如图2所示，包括开式塔冷却系统、热泵系统和导流系统；

所述开式塔冷却系统包括由上至下依次设置的风机110、喷淋器120、换热层130、集水池140和蒸发室150，所述蒸发室150位于集水池140内底部一侧，通过控制门160的开启或关闭形成半封闭或封闭的腔室；所述喷淋器120通过阀门A401与循环水进水连通，所述集水池140通过阀门D404与循环水出水连通；在阀门A401的近进水端方向，引出支流，通过阀门B402与蒸发室150连通，蒸发室150底部通过阀门C403与循环水出水连接；

所述热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器210、压缩机220、冷凝器230和膨胀阀240，膨胀阀240与蒸发器210连接形成回路；所述蒸发器210置于蒸发室340内；所述压缩机220和冷凝器230连接的管道上并流外接一个取热器250；

所述导流系统包括挡流斜板310和导流板320，挡流斜板310设置于集水池140顶部，其一端安装于蒸发室同侧的集水池140上端，倾斜向下延伸至集水池140的另一侧并留有水流空间，所述导流板320设置有多块，从挡流斜板310的末端向集水池140内侧依次竖直排列，在水平方向上，导流板320两端连接集水池壁，在垂直方向上，其一端或与挡流斜板310连接，或与集水池140底部连接，其另一端与集水池140底部或挡流斜板310间留有导流空间，两种连接方式的导流板320交替排列。

所述风机110为轴流风机，且为变频电机；所述的循环水进水流量分配是由阀门A401和阀门B402的开停与开启程度来控制；所述的循环水出水流量组成是由阀门C403和阀门D404的开停与开启程度来控制；所述的热泵系统内流动介质为制冷剂；所述的取热器250内流动介质可以为水或空气，取热介质流向与热泵系统内介质流向采用逆流方式。

以上系统中的各设备均采用智能系统控制，可根据各使用单位的节水、节电、取热等不同需求，选择此冷却系统的运行方式，并通过环境温度和循环水出口温度的反馈智能调节各设备功率及启停，以满足循环水出水要求。

此循环水冷却系统按照某地区最佳湿球温度22℃设计，其循环水入口温度为40℃左右，循环水出口温度目标值为30℃，循环水处理规模为1000m³/h。此开式冷却塔尺寸比现有的开式冷却塔尺寸减少约1/2，占地面积减少1/3。

实施例3~5位利用实施例2的循环水冷却系统进行冷却或取热的方式：

实施例3

选取该地区九月份某一天，一天中最高温度为29℃，相对湿度为45%，换算出最高湿球温度为20.26℃，最低温度为18℃，相对湿度55%，换算出最低湿球温度为12.8℃，都低于设计的最佳湿球温度22℃，不取热。

该冷却系统一天的工作方式为：开启开式塔冷却系统，关闭热泵系统，阀门A401和阀门C403开启最大，阀门B402和阀门D404关闭，控制门160开启，取热器250关停；早晨为一天中最冷的阶段，这时风机110在较低的转速下工作，随着温度的升高逐渐提高功率；中午到下午的阶段为一天最热，这时风机110在较高转速下工作以满足循环出水指标在30℃；傍晚到深夜阶段，温度又逐渐降低，再逐渐降低风机110转速。该冷却系统全天都是在智能调节的模式下进行，即通过环境温度和循环水出口温度的反馈来智能变频改变风机110的功率。

实施例4

选取该地区七月份某一天，一天中最高温度为33℃，相对湿度为60%，换算出最高湿球温度为26.43℃，最低温度为23℃，相对湿度65%，换算出最低湿球温度为18.46℃，最高湿球温度比设计的最佳湿球温度高，不取热。

该冷却系统一天的工作方式为：早晨为一天温度较低的阶段，此时只开启开式塔冷却系统，阀门A401和阀门C403开启最大，阀门B402和阀门D404关闭，控制门160开启，取热器250关停，风机110在较高转速下工作，随着温度的升高逐渐提高功率；临近中午或中午的某个时刻，环境湿球温度超过22℃，这时风机110开到最大，仍监测到循环水出口温度没有到达30℃，这时开启热泵系统，辅助降温；傍晚到深夜阶段，温度又逐渐降低，环境湿球温度低于22℃时，关闭热泵系统，逐渐调节风机110转速来满足要求。

实施例5

选取该地区选取该地区十二月份某一天，一天中最高温度为3℃，最低温度为-9℃，取热，取热量经核算大致相当于300m³/h循环水从40℃降低到30℃释放的热量。

该冷却系统一天的工作方式为：开启开式塔冷却系统和热泵系统，控制门160关闭，取热器250开启，阀门A401、阀门B402、阀门C403和阀门D404都开启，其中调节阀门B402和阀门C403的开度，使得通过阀门的流量为300m³/h，调节阀门A401和阀门C403的开度，使通过流量为700m³/h；循环水进入一部分流经阀门A401、喷淋器120、换热层130和集水池140，经阀门D404流出，另一部分流经阀门B402、蒸发室150，经阀门C403流出；取热介质采用空气，经过取热器250热交换后，低温气体变成高温气体，然后用于冬季取暖；风机110的功率通过外部环境温度和循环水出口温度的反馈来智能变频调节。

Claims (9)

1.集成式循环水冷却系统，包括开式塔冷却系统和热泵系统；

所述开式塔冷却系统包括由上至下依次设置的风机（110）、喷淋器（120）、换热层（130）、集水池（140）和蒸发室（150），所述蒸发室（150）位于集水池（140）内底部一侧，通过控制门（160）的开启或关闭形成半封闭或封闭的腔室；所述喷淋器（120）通过阀门A（401）与循环水进水连通，所述集水池（140）通过阀门D（404）与循环水出水连通；在阀门A（401）的近进水端方向，引出支流，通过阀门B（402）与蒸发室（150）连通，蒸发室（150）底部通过阀门C（403）与循环水出水连接；

所述热泵系统包括以管道顺次连接的蒸发器（210）、压缩机（220）、冷凝器（230）和膨胀阀（240），膨胀阀（240）与蒸发器（210）连接形成回路；所述蒸发器（210）置于蒸发室（150）内；所述压缩机（220）和冷凝器（230）连接的管道上并流外接一个取热器（250）。

2.根据权利要求1所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，还包括导流系统，所述导流系统包括挡流斜板（310）和导流板（320），挡流斜板（310）设置于集水池（140）顶部，其一端安装于蒸发室同侧的集水池（140）上端，倾斜向下延伸至集水池（140）的另一侧并留有水流空间，所述导流板（320）设置有多块，从挡流斜板（310）的末端向集水池（140）内侧依次竖直排列，在水平方向上，导流板（320）两端连接集水池壁，在垂直方向上，其一端或与挡流斜板（310）连接，或与集水池（140）底部连接，其另一端与集水池（140）底部或挡流斜板（310）间留有导流空间，两种连接方式的导流板（320）交替排列。

3.根据权利要求1所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，所述风机（110）为轴流风机。

4.根据权利要求3所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，所述风机（110）为变频电机。

5.根据权利要求1所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，冷凝器（230）设置于风机（110）的上部。

6.根据权利要求1所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，蒸发室（150）上的进水与出水设于蒸发室（150）的不同两侧。

7.根据权利要求2所述的集成式循环水冷却系统，其特征在于，所述导流系统的安装方向为：使蒸发器（210）内介质的流向与蒸发室（150）内水流方向相反。

8.利用权利要求1~7任意一项所述的集成式循环水冷却系统进行冷却的方法，包括以下方式：

Ⅰ. 当环境湿球温度≤开式塔设计的最佳湿球温度时，开启开式塔冷却系统，关闭热泵系统，关停取热器（250），阀门A（401）和阀门C（403）开启，阀门B（402）和阀门D（404）关闭，控制门（160）开启，仅通过调节风机（110）功率即可满足循环水出水冷却温度要求；

Ⅱ. 当环境湿球温度＞开式塔设计的最佳湿球温度时，将开式塔冷却系统的风机（110）开至最大仍不能满足需求，开启热泵系统，关停取热器（250），阀门A（401）和阀门C（403）开启，阀门B（402）和阀门D（404）关闭，控制门（160）开启，热泵系统对循环水辅助降温。

9.利用权利要求1~7任意一项所述的集成式循环水冷却系统进行冷却并取热的方法：开启热泵系统，开启取热器（250），阀门A（401）、阀门B（402）、阀门C（403）和阀门D（404）都开启，控制门（160）关闭。