CN108895605A - 冷却系统的变流量控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了冷却系统的变流量控制装置，涉及空调冷却系统领域，所述冷却系统内设置有水泵、冷却水槽、风机和管路，所述水泵设置有三个，分别为第一冷却泵、第二冷却泵和第三冷却泵，在风机运转时，仅有一个水泵进行工作，每个水泵对应设置有一个冷却水槽，冷却水槽通过管路与风机连接，冷却水槽将水泵降温后的水通过管路导入风机内，风机降温后通过另一侧的管路，将进行冷却后重新进入对应的水泵中。目前在空调的冷却系统中，常见的变流量方式为系统中供、回水温差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应，这样做的特点是管路内流量随系统负荷变化而变化。

Description

冷却系统的变流量控制装置

技术领域

本发明涉及空调冷却系统领域，特别涉及冷却系统的变流量控制装置。

背景技术

在传统中央空调水系统的水流量设计中，通常是根据建筑物设计的最大冷负荷确定的。 而使用的中央空调系统一般采用定流量运行，这种运行方式经过工程界多年的实践证明， 能够完全保证建筑物内的冷热能量交换，并造就舒适的空气环境。但由于建筑物的外部环 境温度随季节和昼夜的变化是动态的，建筑物内部对冷负荷的需求变化将导致对中央空调 能量负荷需求的动态变化。长期试验结果表明，由于外界温度和内部负荷的动态变化，中 央空调系统普遍存在着30％以上的无效能耗，换句话说，就是中央空调系统存在着最少 30％以上的节能空间。而冷水系统在中央空调系统能耗中占了相当大的比例，所以解决好 中央空调水系统的节能，就能节约大部分中央空调系统浪费的巨大能源。

公开号为CN1482409的中国专利申请公开一种中央空调节能模糊控制方法及模糊控制器， 由微计算机、输入电路、输出电路、保护电路、通讯接口电路、电源及固化在微计算机中 的控制程序构成。

公开号为CN1598425A的中国专利申请提供了一种中央空调冷冻/温水节能装置，它由 智能控制器、输入模块、输出模块、变频器和变送器等组成；按季节、周日、小时服务质量等级设置不同的运行策略，通过实时采集冷冻/温水系统的运行参数，智能控制器按照模糊控制理论编制运行软件，对系统状态进行辨识、运算、决策。

公开号为CN2896099Y的中国专利申请提供了一种中央空调节能控制系统，该系统于 冷冻水子系统管路上的设置冷冻水进、出口温度传感器，于冷却水子系统管路上设置冷却 水进、出口温度传感器，所述传感器经相应信号采集板卡、可编程控制器和相关水泵电机 的各变频器分别连接，通过变频器对冷冻水系统的泵和冷却水系统的泵和风机分别进行控 制。

发明内容

本发明的目的在于：提供了冷却系统的变流量控制装置，解决了

本发明采用的技术方案如下：

冷却系统的变流量控制装置，冷却系统设置在空调主机内，其特征在于，还包括所述 冷却系统内设置有水泵、冷却水槽、风机和管路，所述水泵设置有三个，分别为第一冷却泵、第二冷却泵和第三冷却泵，在风机运转时，仅有一个水泵进行工作，每个水泵对应设 置有一个冷却水槽，冷却水槽通过管路与风机连接，冷却水槽将水泵降温后的水通过管路 导入风机内，风机降温后通过另一侧的管路，将进行冷却后重新进入对应的水泵中。目前 在空调的冷却系统中，常见的变流量方式为系统中供、回水温差保持不变，当空调负荷变 化时，通过改变供水量来适应，这样做的特点是管路内流量随系统负荷变化而变化，因此， 输送能耗也随着负荷的减少而降低，水泵容量及电耗也相应减少。系统的最大输水量是按 照综合最大冷负荷计算的，循环泵和管路的负载荷降低。这样首先采用一个水泵其使用寿 命后大大缩小，并且这种系统极易出现故障，往往维修周期很短。而本申请文件采用的三 种水泵分别都有不同的功用，能够在不同的情况下，最优的进行冷却变量控制，其三种水 泵的启动和关闭依靠风机的送风功率的变化，这样也便于用户进行控制。

进一步地，所述风机的送风功率在20～49W时，第一冷却泵启动，所述第一冷却泵为 变量冷却泵，能够根据风机送风功率变化，调整水泵输出量，对风机进行降温。变量泵的设计有利于在风机变化的功率下，根据风机功率进行水泵输出量的变化，这样能够最有利整个水循环的能耗和散热。

进一步地，所述风机的送风功率在50W时，第二冷却泵启动，第一冷却泵停止，所述第二冷却泵为定量冷却泵，能够将冷却后的水持续稳定的输出至对应的冷却水槽中。在风机功率超过一定的阈值时，在继续采用变量泵其输出量并不能够稳定的提供水量，此时采用定量泵，保证整个水循环系统能够有效工作。

进一步地，所述风机的送风功率超过50W后，第三冷却泵启动，第一冷却泵、第二冷却泵停止，所述第三冷却泵为强冷却泵，该冷却泵的降温用管路管壁采用降温材料，能够将水快速散热降温，然后通过强冷却泵再次输出至风机，进行快速循环使用。当风机功率超过一定阈值，一般此时为超频使用，时间并不长，否则可能会让风机使用寿命大大降低，这个时候，风机的热量会快速升高，需要一个快速的循环冷却系统进行冷却，此时选用第三个强冷却泵所在的快速循环冷却管路组就非常有必要。

进一步地，所述强冷却泵与风机连接的管路管壁采用铜铝合金进行快速散热。

进一步地，所述强冷却泵与风机连接的管路内壁绕管路中轴线环状设置有散热筋。

进一步地，所述散热筋采用单面机翼流线型凹筋结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.冷却系统的变流量控制装置采用三种不同的水泵，能够进行变流量的控制，其采用的 不同水泵分别对应不同的情况，能够根据风机的要求，实时匹配水泵进行散热，提高散热 效率，节省能耗。

2.本发明的强冷却泵与风机的连接管路还采用了散热材质生产，能够快速的将风机产生 的热水中的热能进行散发，并且其内部还设置有散热筋就更一步加强了散热效果，提高散 热效率。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是冷却系统的变流量控制装置；

图2是本发明管路内部结构示意图；

图中，1-水泵，11-第一冷却泵，12-第二冷却泵，13-第三冷却泵，2-冷却水槽，3-风机， 4-管路。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特 征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1、图2对本发明作详细说明。

实施例一

冷却系统的变流量控制装置，冷却系统设置在空调主机内，其特征在于，还包括所述 冷却系统内设置有水泵1、冷却水槽2、风机3和管路4，所述水泵1设置有三个，分别为 第一冷却泵11、第二冷却泵12和第三冷却泵12，在风机3运转时，仅有一个水泵1进行 工作，每个水泵1对应设置有一个冷却水槽2，冷却水槽2通过管路4与风机3连接，冷却 水槽2将水泵1降温后的水通过管路4导入风机3内，风机3降温后通过另一侧的管路， 将进行冷却后重新进入对应的水泵1中。目前在空调的冷却系统中，常见的变流量方式为 系统中供、回水温差保持不变，当空调负荷变化时，通过改变供水量来适应，这样做的特 点是管路内流量随系统负荷变化而变化，因此，输送能耗也随着负荷的减少而降低，水泵 容量及电耗也相应减少。系统的最大输水量是按照综合最大冷负荷计算的，循环泵和管路 的负载荷降低。这样首先采用一个水泵其使用寿命后大大缩小，并且这种系统极易出现故 障，往往维修周期很短。而本申请文件采用的三种水泵分别都有不同的功用，能够在不同 的情况下，最优的进行冷却变量控制，其三种水泵的启动和关闭依靠风机的送风功率的变 化，这样也便于用户进行控制。

本发明的工作过程为：各个水泵一端接口接入一个进水口，通过该进水口提供水源， 在整个水循环装置内的水量充足后，该进水口会关闭，这是在一般的空调冷却系统中一种 常见技术，当用户开启冷却系统后，用户会根据情况选择风机的送风功率，即选择温度， 功率越大，冷却越快，温度即越低，功率小，则冷却慢、温度高，这也是本领域技术中常见的方式，但常常仅使用一个变量泵进行操作，虽然变量泵能够根据风机的功率变化，进行实时的变化，但是变量泵需要考虑的东西较多，其泄漏的水量也比较多，这就是现在空调中会有专门的滴水口进行滴水的原因，就是变量泵的泄漏没办法完全解决。而因为风机本身缘故，如果功率过大，还采用变量泵的话，其泄漏会越来越多，此时我们采用一个高 压的定量泵来解决这一问题，通过另一个定量输出泵，能够保证高功率状态下的输出量， 冷却系统的温度能够得到有效保证，但是当功率进一步升高时，其不能完全的进行散热， 此时我们采用第三个强冷却泵进行降温，这个冷却泵所在循环回路，其材质和管路结构特 别设计，能够快速的将循环水的热量排出，使其到达冷却泵的时，温度已经有很大的降低， 在通过冷却泵输出至冷却水槽中，即可以保证在超频功率状态下的风机的冷却能够有效的得到保证。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上进行优化，所述风机3的送风功率在20～49W时，第一 冷却泵11启动，所述第一冷却泵11为变量冷却泵，能够根据风机3送风功率变化，调整水泵输出量，对风机3进行降温。变量泵的设计有利于在风机变化的功率下，根据风机功 率进行水泵输出量的变化，这样能够最有利整个水循环的能耗和散热。

所述风机3的送风功率在50W时，第二冷却泵12启动，第一冷却泵11停止，所述第二冷却泵12为定量冷却泵，能够将冷却后的水持续稳定的输出至对应的冷却水槽2中。在风机功率超过一定的阈值时，在继续采用变量泵其输出量并不能够稳定的提供水量，此时采用定量泵，保证整个水循环系统能够有效工作。

所述风机3的送风功率超过50W后，第三冷却泵13启动，第一冷却泵11、第二冷却泵12停止，所述第三冷却泵为强冷却泵，该冷却泵的降温用管路管壁采用降温材料，能够将水快速散热降温，然后通过强冷却泵再次输出至风机3，进行快速循环使用。当风机功率超过一定阈值，一般此时为超频使用，时间并不长，否则可能会让风机使用寿命大大降低，这个时候，风机的热量会快速升高，需要一个快速的循环冷却系统进行冷却，此时选用第三个强冷却泵所在的快速循环冷却管路组就非常有必要。

实施例三

如图2所示，本实施例在上述实施例的基础上进行优化，所述强冷却泵与风机3连接 的管路管壁采用铜铝合金进行快速散热。一般是采用铜质材料，但是本申请采用的铜铝合 金进行安装，因为铜铝具有一定的柔韧性，便于安装，铜铝合金的质稳定性较纯铜好，不容易生锈，不容易受腐蚀。

所述强冷却泵与风机3连接的管路内壁绕管路中轴线环状设置有散热筋。设置的散热 筋能够扩大管路的通风面积，以内其向外伸出，能够增加水流的散热面积，这样进行快速 散热，常规使用的散热筋散热面积较小、或者会造成水流紊乱，影响后续冷却泵的使用， 并且散热效果也并不好，所述散热筋采用单面机翼流线型凹筋结构。选用流线型散热筋的 单面机翼流线型凹筋的散热筋组成，安装于管路内壁上，增大了散热面大，散效果比一般 散热管路要好，尾部流线型设计会让水流平稳，对后续的冷却泵影响较小。本申请文件中 的各个水泵、冷却水槽、风机和管路的连接方式都是采用现有的粘接或者焊接方式进行连 接，其连接结构都是现有技术，本申请文件主要改进点是在采用的不同的结构的连接关系， 通过该连接关系解决了进行变流量控制的技术问题。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟 悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限 定的保护范围为准。

Claims (7)

1.冷却系统的变流量控制装置，冷却系统设置在空调主机内，其特征在于，还包括所述冷却系统内设置有水泵(1)、冷却水槽(2)、风机(3)和管路(4)，所述水泵(1)设置有三个，分别为第一冷却泵(11)、第二冷却泵(12)和第三冷却泵(12)，在风机(3)运转时，仅有一个水泵(1)进行工作，每个水泵(1)对应设置有一个冷却水槽(2)，冷却水槽(2)通过管路(4)与风机(3)连接，冷却水槽(2)将水泵(1)降温后的水通过管路(4)导入风机(3)内，风机(3)降温后通过另一侧的管路(4)，将进行冷却后重新进入对应的水泵(1)中。

2.根据权利要求1所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述风机(3)的送风功率在20～49W时，第一冷却泵(11)启动，所述第一冷却泵(11)为变量冷却泵，能够根据风机(3)送风功率变化，调整水泵输出量，对风机(3)进行降温。

3.根据权利要求1所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述风机(3)的送风功率在50W时，第二冷却泵(12)启动，第一冷却泵(11)停止，所述第二冷却泵(12)为定量冷却泵，能够将冷却后的水持续稳定的输出至对应的冷却水槽(2)中。

4.根据权利要求1所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述风机(3)的送风功率超过50W后，第三冷却泵(13)启动，第一冷却泵(11)、第二冷却泵(12)停止，所述第三冷却泵为强冷却泵，该冷却泵的降温用管路(4)管壁采用降温材料，能够将水快速散热降温，然后通过强冷却泵再次输出至风机(3)，进行快速循环使用。

5.根据权利要求4所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述强冷却泵与风机(3)连接的管路(4)管壁采用铜铝合金进行快速散热。

6.根据权利要求4所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述强冷却泵与风机(3)连接的管路(4)内壁绕管路(4)中轴线环状设置有散热筋。

7.根据权利要求6所述的冷却系统的变流量控制装置，其特征在于：所述散热筋采用单面机翼流线型凹筋结构。