CN109442821A - 一种恒温液冷源空调系统 - Google Patents

Abstract

一种恒温液冷源空调系统包括：储液箱、制冷模块、加热模块和换热模块；所述储液箱里装有低冰点高沸点液体；为了保持储液箱里面的液体在炎热的天气或者寒冷的天气一直处于一个稳定的温度范围，制冷模块用于给储液箱中的液体进行制冷，加热模块用于给储液箱中的液体进行加热。

Description

一种恒温液冷源空调系统

技术领域

本申请涉及温度控制领域，具体而言，涉及一种恒温液冷源空调系统。

背景技术

在卫星测控、广播电视传输、通信关口站等重要、大型的卫星地面站中，为满足EIRP需要，常采用大功率功放，并将射频机房与天线一体化建设，射频机房的温度要求比较严格，不能有大的波动，否则影响整个机房设备的工作；在寒冷的北方，制冷制热都有需求。现有的普通空调和精密空调无法满足温度的平滑切换，需要研发一种既能制冷又能制热，模式转换时能够平滑切换的恒温空调设备。

发明内容

本发明实施例提供了一种恒温液冷源空调系统，解决了上述问题，能够提供精准的温度控制，系统中每种工作模式能够实现温度的平滑切换，实现室内温度的稳定性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种恒温液冷源空调系统，其特征在于，包括储液箱、制冷模块、加热模块和换热模块；所述储液箱里装有低冰点高沸点液体；所述制冷模块包括至少两组压缩机制冷系统，每一组压缩机制冷系统包括冷凝器、双介质换热器、压缩机、节流阀和小水泵；所述冷凝器、压缩机、双介质换热器的制冷剂换热管、节流阀按照上述循序依次连接为压缩机制冷系统，所述双介质换热器的水换热管的一端通过冷水管与储液箱通，其另一端通过热水管与储液箱连通；所述小水泵安装在热水管上；所述加热模块由多个电加热器组成，所述电加热器安装在储液箱上；所述换热模块包括至少两组换热系统，每一组换热器系统至少包括恒温换热器和大水泵，恒温换热器的一端通过送水管与储液箱连通，另一端通过回水管与储液箱连通，所述大水泵安装在送水管上。

进一步地，还包括控制模块，控制模块与制冷模块、加热模块和换热模块电连接。

进一步地，所述电加热器的个数根据单个电加热器的功率和需要加热的总功率来确定；电加热器的加热端直接浸没在储液箱的液体中。

进一步地，每个所述电加热器的外部还设有一个传热性能较好的套管，套管的一端固定在储液箱的一侧，另一端深入储液箱中的液体中，电加热器旋转安装在套管内，电加热器与储液箱中的液体不接触，电加热器通过辐射加热套管，套管来直接加热储液箱中的液体。

进一步地，所述换热模块的恒温换热器直接放入需要恒定温度的恒温室。

进一步地，所述换热模块的恒温换热器的进风口通过送风管与恒温室连通，恒温换热器的出风口通过回风管与恒温室连通。

进一步地，所述冷水管、回水管、热水管和送水管上面均安装有温度传感器。

进一步地，每组换热系统的大水泵的出口处连接有流量计。

进一步地，所述压缩机为变频压缩机。

进一步地，所述液体为防冻液，防冻液为乙二醇防冻液。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：本发明恒温液冷源空调系统能够提供精准的温度控制，系统中每种工作模式能够实现温度的平滑切换，实现室内温度的稳定性；至少两组制冷系统和换热系统的设计，为系统提供紧急备份，不引起温度变化，不影响设备工作。

附图说明

图1为本发明恒温液冷源空调系统示意图。

图中：1、储水箱；2、冷凝器；3、双介质换热器； 4、压缩机；5、节流阀；6、小水泵；7、电加热器；8、 恒温换热器；9、恒温室；10、温度传感器；11、流量计；12、风压计；13、大水泵；14、送风管；15、回风管；16、回水管；17、送水管；18、液体

；19、热水管；20、冷水管。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，以下所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

请参考图1所示，本发明的恒温液冷源空调系统包括：储液箱1、制冷模块、加热模块和换热模块；所述储液箱1里装有低冰点高沸点液体18；为了保持储液箱1里面的液体18在炎热的天气或者寒冷的天气一直处于一个稳定的温度范围，制冷模块用于给储液箱1中的液体进行制冷，加热模块用于给储液箱1中的液体进行加热。

所述制冷模块包括至少两组压缩机制冷系统，每一组压缩机制冷系统包括冷凝器2、双介质换热器3、压缩机4、节流阀5和小水泵6；所述冷凝器2、压缩机4、双介质换热器3的制冷剂换热管、节流阀5按照上述循序依次连接为压缩机制冷系统，所述双介质换热器3的水换热管的一端通过冷水管20与储液箱1连通，其另一端通过热水管19与储液箱1连通；所述小水泵6安装在热水管19上，小水泵6抽取储液箱1中的液体18送入双介质换热器3的水换热管与双介质换热器3的制冷剂换热管中的冷制冷剂进行热交换，液体18被冷却后经冷水管20送回储液箱1中。

所述加热模块由多个电加热器7组成，电加热器7的个数根据单个电加热器7的功率和需要加热的总功率来确定，所述电加热器安装在储液箱1内，用于加热储液箱1中的液体18。

所述电加热器7的加热端直接浸没在液体18中。

每个所述电加热器7的外部还设有一个传热性能较好的套管，套管的一端固定在储液箱1的一侧，另一端深入储液箱1中的液体18中，电加热器7旋转安装在套管上，这样电加热器7与储液箱1中的液体18不接触，电加热器7通过辐射加热套管，然后套管传热给液体18，这样电加热器7便于拆卸维修，又不导致储液箱1中的液体18泄露。

所述换热模块包括至少两组换热系统，每一组换热器系统至少包括恒温换热器8和大水泵13，恒温换热器8的一端通过送水管17与储液箱1连通，另一端通过回水管16与储液箱1连通，所述大水泵13安装在送水管17上。

所述换热模块的恒温换热器8可以直接放入需要恒定温度的恒温室9中，给恒温室9进行制冷或者制热。

在本实施例中，恒温室9里面空间有限，换热模块的恒温换热器8是外置的。这样，每一组换热器系统的恒温换热器8的进风口通过送风管14与恒温室9连通，每一组换热器系统的恒温换热器8的出风口通过回风管15与恒温室9连通。

请参考图1，本发明恒温液冷源空调系统在制冷工作时：制冷模块的所有压缩机制冷系统均开启，根据制冷量的需要，压缩机变频工作，所有小水泵6抽取储液箱1中的液体18送入对应的双介质换热器3的水换热管与双介质换热器3的制冷剂换热管中的冷制冷剂进行热交换，液体18被冷却后经冷水管20送回储液箱1中；同时，双介质换热器3的制冷剂换热管中的冷制冷剂被加热，经压缩机4送到冷凝器2中散热，经冷却的制冷剂再经节流阀5送回双介质换热器3的制冷剂换热管与双介质换热器3的水换热管中的液体18进行再次热交换，完成了储液箱1中液体18的冷却。另外，储液箱1中被冷却的恒温液体18，经大水泵13抽取，送到恒温换热器8中与恒温室9中经送风管14送来的热空气进行热交换，液体18被加热后直接经回水管16送回储液箱1中被冷却，同时经送风管14送来的热空气被冷却，经回风管15送回恒温室9；实现恒温室9的制冷温度稳定，完成恒温室9的制冷。

本发明恒温液冷源空调系统在制热工作时：所有压缩机4和小水泵6均停止工作，加热模块电加热器7根据制热功率的需求开启部分或者全部，电加热器7将储液箱1中的液体18直接加热到需要温度。同时，储液箱1中被加热的恒温液体18，经大水泵13抽取，送到恒温换热器8中与恒温室9中经送风管14送来的冷空气进行热交换，液体18被冷空气冷却后直接经回水管16送回储液箱1中再次被加热，同时经送风管14送来的冷空气被加热，经回风管15送回恒温室9；实现恒温室9的加热温度稳定，完成恒温室9的制热。

另外，本发明恒温液冷源空调系统还包括控制模块，控制模块与制冷模块、加热模块和换热模块电连接。

所述冷水管20、回水管16、热水管19和送水管17靠近储液箱1的部分上面均安装有温度传感器10-1~10-4，温度传感器10-1~10-4分别用于监测冷水管20、回水管16、热水管19和送水管17内液体18的温度，并将温度值传给控制模块，控制模块来控制制冷模块或者加热模块的工作，为换热模块提供适宜的温度。

进一步，每组换热系统的大水泵13的出口处连接有流量计11，流量计11将检测的流量传送给控制模块，来控制大水泵13的流速。

进一步，恒温室9内至少设置两个温度传感器10-5，温度传感器10-5将检测的温度传给控制模块，来判断是制冷模块还是加热模块来工作。

进一步，所述压缩机4为变频压缩机。

进一步，每组换热系统的恒温换热器8上安装有风机，风机为后倾式离心风机。

进一步，每组换热系统的恒温换热器8上还设有用于监测风压的风压计12。

进一步，所述液体18为防冻液，防冻液为乙二醇防冻液。

通过上述实施例，为恒温室9提供精准的温度控制，每种工作模式能够实现温度的平滑切换，实现室内温度的稳定性；至少两组制冷系统和换热系统的设计，为系统提供紧急备份，不引起温度变化，不影响设备工作。

夏季制冷运行时，两套制冷系统的压缩机4同时低频工作，以较高效率来制取冷冻水，后经过大水泵13循环至恒温换热器8处，给恒温室9降温。如果一套制冷系统故障，则另外一套制冷系统提高压缩机4运行频率，以单独提供足量的冷冻水给恒温室9降温，并发出报警信号。任意一套制冷系统均可以单独停机维护。

冬季制热运行时，两套制冷系统均停机，使用加热模块的电加热器7来给防冻液加热，后经过大水泵13循环至恒温换热器8处，给恒温室9升温。电加热器7有多根，开启方式是逐根打开，均能独立开启。如果任意一根电加热器7故障，则发出报警信号。任意一根电加热器7均可以单独拆卸维护。

在春秋季节，制冷和制热交替运行之际，首先是制冷模块不可以和加热模块同时开启，其次通过制冷系统的压缩机4变频运行和电加热器7的逐根开启来调节制冷量和制热量趋近于设定温度，以便能够迅速转换制冷和制热。

另外，系统能够记忆断电前工作状态，加电后自动恢复原工作状态。

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为的部件或部件组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的部件名称的限制，因为依据本申请，某些部件可以实现上述对应部件的功能的也在本申请的保护范围之内。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的部件并不一定是本申请所必须的。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种系统中的全部或部分部件可以通过硬件来完成。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种恒温液冷源空调系统，其特征在于，包括储液箱、制冷模块、加热模块和换热模块；所述储液箱里装有低冰点高沸点液体；所述制冷模块包括至少两组压缩机制冷系统，每一组压缩机制冷系统包括冷凝器、双介质换热器、压缩机、节流阀和小水泵；所述冷凝器、压缩机、双介质换热器的制冷剂换热管、节流阀按照上述循序依次连接为压缩机制冷系统，所述双介质换热器的水换热管的一端通过冷水管与储液箱通，其另一端通过热水管与储液箱连通；所述小水泵安装在热水管上；所述加热模块由多个电加热器组成，所述电加热器安装在储液箱上；所述换热模块包括至少两组换热系统，每一组换热器系统至少包括恒温换热器和大水泵，恒温换热器的一端通过送水管与储液箱连通，另一端通过回水管与储液箱连通，所述大水泵安装在送水管上。

2.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，还包括控制模块，控制模块与制冷模块、加热模块和换热模块电连接。

3.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述电加热器的个数根据单个电加热器的功率和需要加热的总功率来确定；电加热器的加热端直接浸没在储液箱的液体中。

4.根据权利要求3所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，每个所述电加热器的外部还设有一个传热性能较好的套管，套管的一端固定在储液箱的一侧，另一端深入储液箱中的液体中，电加热器旋转安装在套管内，电加热器与储液箱中的液体不接触，电加热器通过辐射加热套管，套管来直接加热储液箱中的液体。

5.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述换热模块的恒温换热器直接放入需要恒定温度的恒温室。

6.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述换热模块的恒温换热器的进风口通过送风管与恒温室连通，恒温换热器的出风口通过回风管与恒温室连通。

7.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述冷水管、回水管、热水管和送水管上面均安装有温度传感器。

8.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，每组换热系统的大水泵的出口处连接有流量计。

9.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述压缩机为变频压缩机。

10.根据权利要求1所述的恒温液冷源空调系统，其特征在于，所述液体为防冻液，防冻液为乙二醇防冻液。