CN115666076A - 一种制冷系统和电力设备 - Google Patents
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Abstract
一种制冷系统，包括：冷凝换热器、开关阀、蒸发换热器、吸附床和压缩机。冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器依次通过管路连接。吸附床和压缩机均连接在冷凝换热器与蒸发换热器之间。在吸附床、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器的循环环路中，吸附床无法产生气态工质时，可以让压缩机工作。制冷系统可以通过压缩机、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器的循环环路实现工质循环，让蒸发换热器可以不间断地降低发热部件的温度。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷系统和电力设备。
背景技术
现有的汽车、户外基站、数据中心等电力设备中，一般都部署有发热部件，如发动机、电机、电池模组、集成电路板等。随着电力设备的长时间工作，电力设备内部的发热部件会产生大量的热量。如果电力设备内部的发热部件的热量及时地传递出去，会影响发热部件正常工作，甚至存在安全隐患。因此，如何降低电力设备内部的发热部件的温度是目前亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述的问题，本申请的实施例中提供了一种制冷系统和电力设备，吸附床、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器依次通过管路连通，形成闭合环路。压缩机、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器依次通过管路连通，形成闭合环路。热源向吸附床输入的工质的温度大于吸附床内部的吸附剂的脱附温度时，制冷系统的蒸发换热器通过“吸附床→冷凝换热器→开关阀→蒸发换热器”的循环环路为发热部件制冷。热源向吸附床输入的工质的温度不大于吸附床内部的吸附剂的脱附温度时，制冷系统的蒸发换热器通过“压缩机→冷凝换热器→开关阀→蒸发换热器”的循环环路为发热部件制冷，实现制冷系统可以不间断地为发热部件制冷。
为此，本申请的实施例中采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种制冷系统，包括：冷凝换热器、开关阀、蒸发换热器、吸附床和压缩机，所述冷凝换热器、所述开关阀和所述蒸发换热器依次通过管路连接，所述冷凝换热器通过管路分别连接在所述吸附床的输出端和所述压缩机的输出端上，用于将所述吸附床和/或所述压缩机输出的气体工质冷凝成液态工质；所述蒸发换热器通过管路分别连接所述吸附床的输入端和所述压缩机的输入端上，用于将液态工质蒸发成气态工质，输入到所述吸附床和/或所述压缩机中，以及降低发热部件的温度。
在该实施方式中，冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器依次通过管路连接。吸附床和压缩机均连接在冷凝换热器与蒸发换热器之间。在吸附床、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器的循环环路中，吸附床无法产生气态工质时，可以让压缩机工作。制冷系统可以通过压缩机、冷凝换热器、开关阀和蒸发换热器的循环环路实现工质循环，让蒸发换热器可以不间断地降低发热部件的温度。
在一种实施方式中，所述制冷系统还包括热源和冷源，所述吸附床通过管路分别连接在所述热源和所述冷源上，用于在流入所述热源的高温工质后，向所述冷凝换热器输出气态工质；或者在流入所述冷源的低温工质后，吸入所述蒸发换热器的液态工质或两相态工质。
在该实施方式中，在吸附床上连接热源和冷源。热源的高温工质流入吸附床时，吸附床内部的吸附剂吸收热量后产生气态工质，并将气态工质输入到冷凝换热器中，实现制冷系统的循环环路的工质循环。冷源的低温工质流入吸附床时，吸附床内部的吸附剂降温后，吸收吸附床内部的气态工质，降低吸附床内部的压强，使得蒸发转换器的气态工质进入吸附床内，实现制冷系统的循环环路的工质循环。
在一种实施方式中，所述热源输入的工质的温度大于所述吸附床内部的吸附剂的脱附温度，所述脱附温度为所述吸附剂释放气态工质的温度。
在该实施方式中，热源向吸附床输入高温工质，可以加热吸附床内部的吸附剂。当热源的高温工质的温度大于吸附床内部的吸附剂的脱附温度时，吸附剂达到脱附温度后，可以释放气态工质，实现吸附床可以产生气态工质，让制冷系统的循环环路的工质循环。
在一种实施方式中，所述冷凝换热器包括第一换热管和第二换热管，所述第一换热管的一端通过管路连接在所述开关阀上，所述第一换热管的另一端通过管路连接在所述吸附床的输出端和所述压缩机的输出端上；所述第二换热管的两端通过管路连接在冷源上。
在一种实施方式中，所述蒸发换热器包括第三换热管和第四换热管，所述第三换热管的一端通过管路连接在所述开关阀上，所述第三换热管的另一端通过管路连接在所述吸附床的输入端和所述压缩机的输入端上；所述第二换热管的两端通过管路连接所述发热部件上。
在一种实施方式中，所述制冷系统还包括排气阀，所述排气阀设置在所述冷凝换热器与所述压缩机的输出端之间的管路上，用于在所述冷凝换热器与所述压缩机的输出端之间的管路的压强大于设定阈值时，排出气态工质。
在该实施方式中，在冷凝换热器与压缩机的输出端之间的管路上设置一个排气阀。压缩机输出大量气态工质时，排气阀可以排出部分气态工质，避免制冷系统的循环环路中压强过高，造成循环环路损坏。
在一种实施方式中，所述制冷系统还包括截止阀，所述截止阀设置在所述冷凝换热器与所述吸附床的输出端之间的管路上，用于控制所述吸附床向所述冷凝换热器的气态工质。
在该实施方式中，在冷凝换热器与吸附床的输出端之间的管路上设置一个截止阀。吸附床的吸附剂进行吸附时，吸附床内部压强减小，可以让截止阀处于关断状态，避免吸附床回吸冷凝换热器的气态工质，造成制冷系统的循环环路无法循环。
在一种实施方式中，所述制冷系统的工质为水。
在该实施方式中，制冷系统中各个循环环路内部的工质采用水，可以降低制冷系统的成本，提高制冷系统的竞争优势。
在一种实施方式中，所述吸附床内部的吸附剂为沸石或硅胶。
在该实施方式中，水和沸石、水和硅胶是良好的吸附工质对，沸石和硅胶可以更好对水进行加热或冷却。
在一种实施方式中，所述压缩机为负压压缩机。
第二方面，本申请实施例提供了一种电力设备，包括：至少一个发热部件，至少一个如第一方面各个可能实现的制冷系统，所述至少一个制冷系统的蒸发换热器通过管路分别连接在所述至少一个发热部件上。其中，电力设备可以为电动汽车、基站、户外机柜等设备。发热部件可以是发动机、电机、电池模组、PCB、集成电路板等部件。电力设备可以为数据中心、办公室、车间等。发热部件可以是密闭的空间。
附图说明
下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例中提供的一种制冷系统的架构示意图；
图2为一种吸附床的结构示意图；
图3为本申请实施例中提供的热源向吸附床提供高温工质时制冷系统的工质循环路径示意图；
图4为本申请实施例中提供的冷源向吸附床提供低温工质时制冷系统的工质循环路径示意图；
图5为本申请实施例中提供的压缩机工作时制冷系统工作示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。
在本申请的描述中，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一响应消息和第二响应消息等是用于区别不同的响应消息，而不是用于描述响应消息的特定顺序。
在本申请实施例中，“在一个实施例中”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“在一个实施例中”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“在一个实施例中”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
图1为本申请实施例中提供的一种制冷系统的架构示意图。如图1所示，该制冷系统100包括有冷凝换热器110、开关阀120、蒸发换热器130、吸附床140、压缩机150、热源160和冷源170。冷凝换热器110、开关阀120和蒸发换热器130通过管路依次连接。吸附床140通过管路连接在冷凝换热器110与蒸发换热器130之间，构成“吸附床140→冷凝换热器110→开关阀120→蒸发换热器130”的循环环路。压缩机150通过管路连接在冷凝换热器110与蒸发换热器130之间，构成“压缩机150→冷凝换热器110→开关阀120→蒸发换热器130”的循环环路。工质可以在两个循环环路中流动，实现各个部件之间热传递。其中，管路可以分为气态管路和液态管路。气态管路是指让气态工质流通的管路。液态管路是指让液态工质流通的管路。
需要优先说明的是，本申请实施例中，制冷系统100的循环环路内部的工质为水。在其它实施例中，工质还可以为其它液体，如氨水(NH3/H2O)、甲基乙醚(CH3-O-CH3)、四氟乙烷(CH2FCF3)、四氟丙烯(C3H2F4)等，也可以是由多种不同成分混合而成的液体，本申请在此不作限定。
冷凝换热器110是指将气态工质冷凝成液态工质、并转移热量的器件。本申请实施例中，冷凝换热器110内部设置有两个换热管。冷凝换热器110的一个换热管(后续称为“第一换热管”)的一端通过管路连接在开关阀120上，另一端通过管路连接在吸附床140的输出端和压缩机150的输出端。冷凝换热器110的另一个换热管(后续称为“第二换热管”)的两端通过管路连接在冷源170上。在冷源170与冷凝换热器110的第二换热管构成的循环环路中，冷源170可以将低温的工质流入到冷凝换热器110的第二换热管中，实现冷凝换热器110的第二换热管的工质的温度比第一换热管的工质的温度低。
在一个实施例中，气态工质进入冷凝换热器110的第一换热管中，冷凝换热器110的第一换热管的工质与第二换热管的工质进行热交换，并让第一换热管的气态工质的热量传递到第二换热管的工质。第一换热管的气态工质释放热量后，冷凝成液态工质。此时，冷凝换热器110将第一换热管的工质冷凝液态工质，可以降低第一换热管的工质的温度。
蒸发换热器130是指将液态工质蒸发成气态工质、并转移热量的器件。本申请实施例中，蒸发换热器130内部设置有两个换热管。蒸发换热器130的一个换热管(后续称为“第三换热管”)的一端通过管路连接在开关阀120上，另一端通过管路连接在吸附床140的输入端和压缩机150的输入端。蒸发换热器130的另一个换热管(后续称为“第四换热管”)的两端通过管路连接在发热部件上。在蒸发换热器130的第四换热管与发热部件构成的循环环路中，发热部件可以将高温的工质流入到蒸发换热器130的第四换热管中，实现蒸发换热器130的第三换热管的工质的温度比第四换热管的工质的温度低。其中，发热部件可以为汽车的发动机、新能源汽车的电机、电池模组、印刷电路板(printed circuit boards，PCB)、集成电路板等发热器件散热。
在一个实施例中，液态工质或两相态工质流入蒸发换热器130的第三换热管中，蒸发换热器130的第三换热管的工质与第四换热管的工质进行热交换，并让第四换热管的工质的热量传递到第三换热管的工质。第三换热管的液态工质吸收热量后，蒸发成气态工质。此时，蒸发换热器130将第三换热管的液态工质蒸发成气态工质，可以降低第四换热管的工质的温度。蒸发换热器130的第四换热管的冷却后工质循环到发热部件中，可以降低发热部件的温度。
开关阀120通过管路连接在冷凝换热器110的第一换热管与蒸发换热器130的第三换热管之间。开关阀120处于导通状态，冷凝换热器110的第一换热管的工质流入蒸发换热器130的第三换热管。开关阀120处于关断状态，冷凝换热器110的第一换热管的工质不能流入蒸发换热器130的第三换热管。在其它实施例中，开关阀120选用电子膨胀阀(electronicexpansion valve，EEV)、节流阀(throttle valve，TV)或其它类型的开关阀，本申请在此并不作限定。
本申请实施例中，冷凝换热器110的第一换热管与开关阀120之间的管路内部的工质为液态。制冷系统100通过控制开关阀120的开度，可以调节流入到蒸发换热器130的第三换热管的工质的温度。
在一个实施例中，开关阀120的开度比较小，液态工质进入开关阀120与蒸发换热器130的第三换热管之间的管路后，压强瞬间变小，会有全部或大部分的液态工质汽化成气态工质。大量的工质汽化时，会吸收大量的热量，使得液态工质或周围环境的温度降低比较多。此时，开关阀120降低工质的温度效果比较明显。
在一个实施例中，开关阀120的开度比较大，液态工质进入开关阀120与蒸发换热器130的第三换热管之间的管路后，压强变化比较小，会有少量或没有液态工质汽化成气态工质。少量的工质汽化时，会吸收少量的热量，使得液态工质或周围环境的温度降低比较少。此时，开关阀120降低工质的温度效果比较弱。
制冷系统100可以调节开关阀120的开度，实现控制进入蒸发换热器130的第三换热管的气态工质与液态工质的占比。气态工质的占比越高，开关阀120流入到蒸发换热器130的第三换热管的工质的温度越低，可以提高蒸发换热器130的第三换热管与第四换热管热交换的速度。液态工质的占比越高，液态工质汽化时可以吸收更多的热量，可以提高蒸发换热器130的第三换热管的工质吸收第四换热管的热量。
本申请实施例中，制冷系统100可以调节开关阀120的开度，让蒸发换热器130的第三换热管与开关阀120之间的管路内部的工质为两相态。其中，两相态中气态工质与液态工质的占比，可以根据蒸发换热器130的第四换热管的工质的温度确定。
本申请实施例中，制冷系统100可以调节开关阀120的开度，控制开关阀120两侧的压强。在一个实施例中，开关阀120的开度比较小时，吸附床140、冷凝换热器110与开关阀120之间的循环环路的压强比较高。开关阀120、蒸发换热器130与吸附床140之间的循环环路的压强比较低。在一个实施例中，开关阀120的开度比较小时，压缩机150、冷凝换热器110与开关阀120之间的循环环路的压强比较高。开关阀120、蒸发换热器130与压缩机150之间的循环环路的压强比较低。
吸附床140又称移动床吸附器，是指在吸附过程中吸附剂跟随气流流动完成吸附的装置。吸附床140在吸附过程中，吸附剂吸收吸附床140内部的气态工质，让吸附床140释放出热量。吸附床140在脱附过程中，吸附剂达到脱附温度时，吸附剂释放气态工质，让吸附床140吸收热量。
如图2所示，吸附床140包括腔体结构141、接口142-1、接口142-2、接口143-1、接口143-2、接口144-1、接口144-2和吸附剂。接口142-1与接口142-2设置在腔体结构141的壳体上，且处在腔体结构141的两侧。接口142-1作为输入端，通过管路与蒸发换热器130的第三换热管连通。接口142-2作为输出端，通过管路与冷凝换热器110的第一换热管连通。接口143-1和接口143-2设置在腔体结构141的壳体上，且处在腔体结构141的两侧。接口143-1和接口143-2分别通过管路与热源160连通。接口144-1和接口144-2设置在腔体结构141的壳体上，且处在腔体结构141的两侧。接口144-1和接口144-2分别通过管路与冷源170连通。吸附剂设置在腔体结构141内部。
在一个实施例中，热源160的工质流入到吸附床140的腔体结构141中，热源160的工质的热量与吸附剂进行换热，让吸附剂吸收热量。吸附剂的温度达到脱附温度时，吸附剂释放气态工质，让吸附床140吸收热量。吸附床140在吸附剂脱附的过程中，内部的压强增加。在吸附床140内部的压强大于冷凝换热器110的第一换热管的压强时，吸附床140的腔体结构140的气态工质进入冷凝换热器110的第一换热管。
在一个实施例中，冷源170的工质流入到吸附床140的腔体结构140中，冷源170的工质的热量与吸附剂进行换热，让吸附剂降低温度。吸附剂降低温度后，会吸收吸附床140内部的气态工质。吸附剂吸收气态工质后，会释放热量，让冷源170的工质带走吸附床140内部产生的热量。吸附床140在吸附剂吸附的过程中，内部的压强降低。在吸附床140内部的压强小于蒸发换热器130的第三换热管的压强时，蒸发换热器130的第三换热管内部的气态工质或两相态进入吸附床140的腔体结构140中。
本申请实施例中，吸附床140利用冷源170吸收热量，让吸附剂的进行吸附，实现吸入蒸发换热器130的第三换热管内部的气态工质或两相态。吸附床140利用热源160释放热量，让吸附剂进行脱附，实现将吸附床140内部的气态工质进入冷凝换热器110的第一换热管。吸附床140让制冷系统100的循环环路内部的工质循环。在其它实施例中，吸附床140的结构不仅限于图2所示的结构，还可以为其它类型的结构，本申请在此不作限定。吸附床140的数量可以不仅限于图1所示的数量，可以为两个或其它数量，本申请在此不作限定。本申请实施例中，制冷系统100的工质为水时，吸附床140内部的吸附剂可以为沸石、硅胶或者其它类型的吸附剂。
制冷系统100还包括截止阀190。截止阀190通过管路连接在吸附床140的接口142-2与冷凝换热器110的第一换热管之间。截止阀190处在导通状态，吸附床140的腔体结构141内部的气态工质可以流入冷凝换热器110的第一换热管。截止阀190处在关断状态，吸附床140的腔体结构141内部的气态工质不能流入冷凝换热器110的第一换热管。
在一个实施例中，热源160的温度比较低时，吸附床140无法将蒸发换热器130的第三换热管的液态工质汽化成气态工质。制冷系统100可以让截止阀190处于关断状态，避免液态工质流入冷凝换热器110的第一换热管。
在一个实施例中，冷源170的工质流入到吸附床140的腔体结构140时，制冷系统100可以让截止阀190处于关断状态，避免吸附床140逆向吸入冷凝换热器110的第一换热管内部的气态工质。
本申请实施例中，制冷系统100可以调节截止阀190的开度，让截止阀190与开关阀120一并控制制冷系统100的循环环路的压强。在一个实施例中，制冷系统100可以调节开关阀120和截止阀190，让截止阀190、冷凝换热器110与开关阀120之间的循环环路的压强比较高，开关阀120、蒸发换热器130与吸附床140之间的循环环路的压强比较低。
压缩机150的输出端通过管路连接在冷凝换热器110的第一换热管上，压缩机150的输入端通过管路连接在蒸发换热器130的第三换热管上。本申请实施例中，压缩机150流入液态工质或两相态工质后，对液态工质或两相态工质进行负压压缩，得到气态工质。压缩机150让气态工质流入冷凝换热器110的第一换热管。
本申请实施例中，压缩机150选用负压压缩机。负压压缩机工作过程中，吸气腔的容积逐渐增大，形成负压。液态工质或两相态工质在压差的作用下进入吸气腔。液态工质在负压作用下，汽化成气态工质。吸气腔逐渐压缩体积，让气态工质流入冷凝换热器110的第一换热管。
制冷系统100还包括排气阀180。排气阀180通过管路连接在压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间。排气阀180处于关断状态，压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间管路内的气态工质不能排放到外界。排气阀180处于导通状态，压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间管路内的气态工质可以排放到外界。
在一个实施例中，压缩机150向冷凝换热器110的第一换热管输出气态工质时，可能导致压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间的管路的压强比较大。压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间的管路的压强大于设定阈值时，排气阀180处于导通状态，让压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间的管路内部的气态工质排出外界，降低压缩机150与冷凝换热器110的第一换热管之间的管路的压强。
热源160是指产生热量的器件，如汽车的发动机、新能源汽车的电机、电池模组、印刷电路板(printed circuit boards，PCB)、集成电路板等器件。本申请实施例中，热源160的两端通过管路连接在吸附床140的接口143-1和接口143-2上。在热源160与吸附床140的腔体结构141的循环环路中，热源160的热量可以通过工质传递到吸附床140中，让吸附床140内部的吸附剂在脱附过程中吸收热量。
冷源170是指降低热量的器件，如制冷风扇、散热器、冷却塔、干冷器等器件。本申请实施例中，冷源170的两端可以通过管路连接在冷凝换热器110的第二换热管上。在冷源170与冷凝换热器110的第二换热管的循环环路中，冷凝换热器110的第二换热管的热量可以通过工质传递到冷源170中，实现降低冷凝换热器110的温度。
冷源170的两端可以通过管路连接在吸附床140的接口144-1和接口144-2上。在冷源170与吸附床140的腔体结构141的循环环路中，冷源170的低温工质输入到吸附床140中，可以吸收吸附床140内部的吸附剂吸附过程中释放的热量。
本申请实施例中，冷凝换热器110的第一换热管、开关阀120、蒸发换热器130的第三换热管和吸附床140依次通过管路连通，形成闭合环路。热源160通过管路连接在吸附床140的腔体结构141上。冷源170通过管路连接在吸附床140的腔体结构141上。冷源170通过管路连接在冷凝换热器110的第二换热管上。蒸发换热器130的第四换热管通过管路连接在发热部件上。热源160的温度比较高和冷源170的温度比较低时，制冷系统100通过“吸附床140→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路为发热部件制冷。
其中，热源160的温度比较高是指热源160的温度大于吸附床140内部的吸附剂的脱附温度。相反，热源160的温度比较低是指热源160的温度不大于吸附床140内部的吸附剂的脱附温度。同理，冷源170的温度比较低是指冷源170的温度低于冷凝换热器110的第二换热管的工质的温度。相反，冷源170的温度比较高是指冷源170的温度不低于冷凝换热器110的第二换热管的工质的温度。
本申请实施例中，冷凝换热器110的第一换热管、开关阀120、蒸发换热器130的第三换热管和压缩机150依次通过管路连通，形成闭合环路。冷源170通过管路连接在冷凝换热器110的第二换热管上。蒸发换热器130的第四换热管通过管路连接在发热部件上。热源160的温度比较低和冷源170的温度比较高时，制冷系统100通过“压缩机150→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路为发热部件制冷，实现制冷系统100可以不间断地为发热部件制冷。
本申请实施例中，制冷系统100可以让“吸附床140→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路和“压缩机150→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路同时流通，可以提高制冷系统100的制冷效果，以及可以降低制冷系统100的能耗。
如图3所示，热源160的温度大于吸附床140内部的吸附剂的脱附温度。热源160的高温工质流入到吸附床140的腔体结构141中，热源160的工质的热量与吸附剂进行换热，让吸附剂吸收热量。吸附剂的温度达到脱附温度时，吸附剂释放气态工质，让吸附床140吸收热量。吸附床140在吸附剂脱附的过程中，内部的压强增加。在吸附床140内部的压强大于冷凝换热器110的第一换热管的压强时，吸附床140的腔体结构140的气态工质进入冷凝换热器110的第一换热管。吸附剂脱附完成后，制冷系统100切断热源160的工质流入吸附床140。
在冷源170与冷凝换热器110的第二换热管的循环环路中，冷源170的低温的工质流入冷凝换热器110的第二换热管中。冷凝换热器110的第一换热管的气态工质与第二换热管的低温的工质进行热交换。冷凝换热器110的第一换热管的气态工质冷凝成液态工质。冷凝换热器110的第一换热管的液态工质流入到开关阀120。
制冷系统100通过调节开关阀120的开度，让开关阀120将液态工质转换成两相态工质。两相态工质流入到蒸发换热器130的第三换热管中。蒸发换热器130的第三换热管的两相态工质与第四换热管的工质进行热交换。蒸发换热器130的第三换热管的液态工质蒸发成气态工质。
蒸发换热器130的第四换热管与发热部件的循环环路中，蒸发换热器130的第四换热管冷却后的工质流入到发热部件中，可以降低发热部件的温度。
如图4所示，制冷系统100切断热源160的工质流入吸附床140后，让冷源170的工质流入到吸附床140的腔体结构140中。冷源170的工质的热量与吸附剂进行换热，让吸附剂降低温度。吸附剂降低温度后，会吸收吸附床140内部的气态工质。吸附剂吸收气态工质后，会释放热量，让冷源170的工质带走吸附床140内部产生的热量。
吸附床140在吸附剂吸附的过程中，内部的压强降低。在吸附床140内部的压强小于蒸发换热器130的第三换热管的压强时，蒸发换热器130的第三换热管内部的气态工质或两相态进入吸附床140的腔体结构140中。
如图5所示，热源160的温度不大于吸附床140的吸附剂的脱附温度时，吸附床140不能将蒸发换热器130的第三换热管内部的液态工质汽化成气态工质。制冷系统100可以让截止阀190处于关闭状态，让“吸附床140→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路停止流通，并让压缩机150工作。制冷系统100可以让“压缩机150→冷凝换热器110的第一换热管→开关阀120→蒸发换热器130的第三换热管”的循环环路流通。
压缩机150吸入冷凝换热器110的第一换热管的液态工质或两相态工质后，对液态工质或两相态工质进行负压压缩，得到气态工质。压缩机150让气态工质流入冷凝换热器110的第一换热管。
在冷源170与冷凝换热器110的第二换热管的循环环路中，冷源170的低温的工质流入冷凝换热器110的第二换热管。冷凝换热器110的第一换热管的气态工质与第二换热管的低温的工质进行热交换。冷凝换热器110的第一换热管的气态工质冷凝成液态工质。冷凝换热器110的第一换热管的液态工质流入到开关阀120。
制冷系统100通过调节开关阀120的开度，让开关阀120将液态工质转换成两相态工质。两相态工质流入到蒸发换热器130的第三换热管中。蒸发换热器130的第三换热管的两相态工质与第四换热管的工质进行热交换。蒸发换热器130的第三换热管的液态工质蒸发成气态工质。蒸发换热器130的第三换热管的液态工质或两相态工质再次被吸入到压缩机150中。
蒸发换热器130的第四换热管与发热部件的循环环路中，蒸发换热器130的第四换热管冷却后的工质流入到发热部件中，可以降低发热部件的温度。制冷系统100在热源160的温度不足的情况，让压缩机150工作，实现制冷系统100可以不间断地为发热部件制冷。
本申请实施例中，制冷系统100中各个循环环路内部的工质采用水，可以降低制冷系统100的成本，提高制冷系统100的竞争优势。水作为纯自然绿色的工质，其全球变暖潜能值(global warming potential，GWP)为零，使得制冷系统100更加符合目前碳达峰、碳中和的趋势。制冷系统100的两个循环环路都以水作为工质，使得制冷系统100的能耗比(coefficient of performance，COP)比传统的冷冻水作为工质的制冷系统的COP提升了16％以上。
本申请实施例提供一种电力设备，该电力设备包括发热部件和如图1-图5和上述对应保护方案中记载的制冷系统100。发热部件内部可以设置有工质流通环路，发热部件的工质流通环路与制冷系统100的蒸发换热器130的第四换热管连接，形成循环环路。制冷系统100的蒸发换热器130冷却的工质流入发热部件中，可以降低发热部件的温度。
其中，电力设备可以为我们理解的电动汽车、基站、户外机柜等。发热部件可以是发动机、电机、电池模组、PCB、集成电路板等部件。电力设备可以广义理解为数据中心、办公室、车间等。发热部件可以是密闭的空间。由于该电力设备包括有制冷系统，因此该电力设备具有该制冷系统的全部或部分的优点。
本申请实施例提供的制冷系统的部件的种类、数量、形状、连接方式、结构等不限于上述实施例，凡在本申请原理下实现的技术方案均在本方案保护范围之内。说明书中任何的一个或多个实施例或图示，以适合的方式结合的技术方案均在本方案保护范围之内。
本申请实施例提供的电力设备的部件的种类、数量、形状、安装方式、结构等不限于上述实施例，凡在本申请原理下实现的技术方案均在本方案保护范围之内。说明书中任何的一个或多个实施例或图示，以适合的方式结合的技术方案均在本方案保护范围之内。其中，电子设备可以是电源模组、新能源汽车、户外基站、户外机柜或其它设备，本申请在此不作限定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，其依然可以对前述各实施例中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。而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例中技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种制冷系统，其特征在于，包括：冷凝换热器、开关阀、蒸发换热器、吸附床和压缩机，所述冷凝换热器、所述开关阀和所述蒸发换热器依次通过管路连接，
所述冷凝换热器通过管路分别连接在所述吸附床的输出端和所述压缩机的输出端上，用于将所述吸附床和/或所述压缩机输出的气体工质冷凝成液态工质；
所述蒸发换热器通过管路分别连接所述吸附床的输入端和所述压缩机的输入端上，用于将液态工质蒸发成气态工质，输入到所述吸附床和/或所述压缩机中，以及降低发热部件的温度。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括热源和冷源，
所述吸附床通过管路分别连接在所述热源和所述冷源上，用于在流入所述热源的高温工质后，向所述冷凝换热器输出气态工质；或者
在流入所述冷源的低温工质后，吸入所述蒸发换热器的液态工质或两相态工质。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述热源输入的工质的温度大于所述吸附床内部的吸附剂的脱附温度，所述脱附温度为所述吸附剂释放气态工质的温度。
4.根据权利要求2或3任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝换热器包括第一换热管和第二换热管，
所述第一换热管的一端通过管路连接在所述开关阀上，所述第一换热管的另一端通过管路连接在所述吸附床的输出端和所述压缩机的输出端上；所述第二换热管的两端通过管路连接在冷源上。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述蒸发换热器包括第三换热管和第四换热管，
所述第三换热管的一端通过管路连接在所述开关阀上，所述第三换热管的另一端通过管路连接在所述吸附床的输入端和所述压缩机的输入端上；所述第二换热管的两端通过管路连接所述发热部件上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括排气阀，
所述排气阀设置在所述冷凝换热器与所述压缩机的输出端之间的管路上，用于在所述冷凝换热器与所述压缩机的输出端之间的管路的压强大于设定阈值时，排出气态工质。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括截止阀，
所述截止阀设置在所述冷凝换热器与所述吸附床的输出端之间的管路上，用于控制所述吸附床向所述冷凝换热器的气态工质。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统的工质为水。
9.根据权利要求2-8任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述吸附床内部的吸附剂为沸石或硅胶。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的制冷系统，其特征在于，所述压缩机为负压压缩机。
11.一种电力设备，其特征在于，包括：
至少一个发热部件，
至少一个如权利要求1-10任意一项所述的制冷系统，所述至少一个制冷系统的蒸发换热器通过管路分别连接在所述至少一个发热部件上。
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