CN206449935U - 一种冰水机辅热节能型热交换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冰水机辅热节能型热交换系统，包括循环流体通路、冷却流体回路和厂务流体通路，所述循环流体通路包括第一换热器、节能辅热控制器、循环流体入口和循环流体出口，所述冷却流体回路包括压缩机、第二换热器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，本实用新型在循环流体通路中增加了节能辅热控制器，从而达到控温、节能的目的。

Description

一种冰水机辅热节能型热交换系统

技术领域

本实用新型涉及一种冰水机热交换系统，尤其涉及一种冰水机辅热节能型热交换系统。

背景技术

循环液体或气体温度控制中常利用冰水机，利用冷媒的膨胀通过热交换吸收或者通过热媒旁通散发热量，而需要被控物体或设备通常需要另外一个恒定温度或一个需要在一个可变的温度范围，例如-20℃～80℃中的某个温度。常用的方法是使用另外一种液体或气体，以下称循环液体或循环气体，与上述冰水机冷媒通过热交换器进行热交换达到精确的循环液体温度控制。这种热交换系统是通过控制冰水机冷媒(氟利昂)的流量来调节热交换功率的，最新技术使用步进电机或直流电机驱动的电子式膨胀阀，通过对电机的准确定位来驱动阀门，达到对冷媒流量的精确控制。

现有技术中使用步进电机或直流电机驱动电子式膨胀阀对冷媒量进行精确控制的热交换系统，当被控物体的热负载小于压缩机系统的制冷量时，系统通常采用加热丝消除其多余的制冷量，当被控物体的热负载大于压缩机系统的制冷量时，压缩机回重新工作，但是这种方法总体能耗较大，不利于节能环保。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种冰水机辅热节能型热交换系统，在循环流体通路中增加了节能辅热控制器，从而达到控温、节能的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种冰水机辅热节能型热交换系统，包括循环流体通路、冷却流体回路和厂务流体通路，

所述循环流体通路包括第一换热器、节能辅热控制器、循环流体入口和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述第一换热器处进行热交换，所述第一换热器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，

所述冷却流体回路包括压缩机、第二换热器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，冷却流体与厂务流体在所述第二换热器处进行热交换，所述第二换热器包括第三输入端口、与第三输入端口连通的第三输出端口、第四输入端口和与第四输入端口连通的第四输出端口，

所述压缩机的输出端口与所述第二换热器的第四输入端口相连通，所述第二换热器的第四输出端口通过第一电子膨胀阀与第一换热器的第二输入端口相连通，所述第一换热器的第二输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀与第一换热器的第二输入端口相连通，

所述厂务流体从所述第二换热器的第三输入端口流入，从所述第二换热器的第三输出端口流出。

优选的，所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开关比例。

优选的，所述第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开关比例是可控的。

优选的，所述冷却流体回路有两条回路，第一条回路是：所述压缩机、所述第二换热器、所述第一电子膨胀阀和所述第一换热器形成的回路，第二条回路是：所述压缩机、所述第二电子膨胀阀、所述第一换热器形成的回路。

优选的，所述循环流体通路还包括用于增加所述循环流体循环动力的循环泵，所述循环泵的输入端口与所述第一换热器的第一输出端口连通，所述循环泵的输出端口与所述循环流体出口连通。

优选的，所述循环流体通路上还包括用于储存所述循环流体的循环流体罐，在所述流体罐内设置有加热丝，根据所述温度传感器检测到的循环流体温度使能所述加热丝开始或者停止工作。

优选的，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为氟利昂制冷剂，所述厂务流体为冷却水。

优选的，所述循环流体罐底部还设置有排水管，用以排出循环流体罐内的杂质。

与现有技术相比，本实用新型在循环流体通路中增加了节能辅热控制器，从而达到控温、节能的目的。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型在一个实施例中的结构示意图。

其中：110为循环流体通路，111为循环流体入口，112为循环流体出口，113为第一换热器，114为节能辅热控制器，115为温度传感器，116为循环泵，117为循环流体罐，118为加热丝，119为排水管，120为冷却流体回路，121为第二换热器，122为第一电子膨胀阀，123为第二电子膨胀阀，124为压缩机，130为厂务流体通路，131为厂务流体入口，132为厂务流体出口。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示，一种冰水机辅热节能型热交换系统，包括循环流体通路110、冷却流体回路120和厂务流体通路130。

所述循环流体通路110包括第一换热器113、节能辅热控制器114、循环流体入口111和循环流体出口112，循环流体与冷却流体在所述第一换热器113处进行热交换，所述第一换热器113包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，

所述循环流体经循环流体入口111由所述第一换热器113的第一输入端口流入第一换热器113，流体循环从第一换热器113的第一输出端口流出，通过所述循环流体出口112流出。

所述冷却流体回路120包括压缩机124、第二换热器121、第一电子膨胀阀122和第二电子膨胀阀123，冷却流体与厂务流体在所述第二换热器121处进行热交换，所述第二换热器121包括第三输入端口、与第三输入端口连通的第三输出端口、第四输入端口和与第四输入端口连通的第四输出端口。

所述压缩机124的输出端口与所述第二换热器121的第四输入端口相连通，所述第二换热器121的第四输出端口通过第一电子膨胀阀122与第一换热器113的第二输入端口相连通，所述第一换热器113的第二输出端口与所述压缩机124的输入端口相连通，所述压缩机124的输出端口还通过第二电子膨胀阀123与第一换热器113的第二输入端口相连通。

所述压缩机124的输出端的冷却流体一部分流入第二换热器121的第四输入端口，冷却流体从第二换热器121的第四输出端口流出，经第一电子膨胀阀122流入第一换热器113的第二输入端口，冷却流体从第一换热器113的第二输出口端流出，由压缩机124的输入端回到压缩机124中；另一部分经第二电子膨胀阀123流入第一换热器113的第二输入端口，冷却流体从第一换热器113的第二输出口端流出，由压缩机124的输入端回到压缩机124中。

所述厂务流体经厂务流体入口131由所述第二换热器121的第三输入端口流入第二换热器121，厂务循环从第二换热器121的第三输出端口流出，通过所述厂务流体出口132流出。

优选的方案是，所述循环流体通路110还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器115，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀122和第二电子膨胀阀123的开关比例。

优选的方案是，所述第一电子膨胀阀122和第二电子膨胀阀123的开关比例是可控的。

其中第一电子膨胀阀122、第二电子膨胀阀123的开关比例是可调的，比如100％开启至0％开启，每5％一个调整等级，那么则有0％，5％，10％，…—95％，100％这么多的开关比例等级，这样相对于整体控制系统流量口径来讲，可以非常精确的调整流量，从而可以精确的控制热交换的功率，进而精确的控制循环流体的温度。每个电子膨胀阀带有控制开关比例的步进电机或直流电机，通过控制所述步进电机或直流电机来控制所述电子膨胀阀的开关比例。

优选的方案是，所述冷却流体回路120有两条回路，第一条回路是：所述压缩机124、所述第二换热器121、所述第一电子膨胀阀122和所述第一换热器113形成的回路，第二条回路是：所述压缩机124、所述第二电子膨胀阀123、所述第一换热器113形成的回路。

优选的方案是，所述循环流体通路110还包括用于增加所述循环流体循环动力的循环泵116，所述循环泵116的输入端口与所述第一换热器113的第一输出端口连通，所述循环泵116的输出端口与所述循环流体出口112连通。

优选的方案是，所述循环流体通路110上还包括用于储存所述循环流体的循环流体罐117，在所述流体罐117内设置有加热丝118，根据所述温度传感器115检测到的循环流体温度使能所述加热丝118开始或者停止工作。

优选的方案是，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为氟利昂制冷剂，所述厂务流体为冷却水。

优选的方案是，所述循环流体罐117底部还设置有排水管，用以排出循环流体罐117内的杂质。

本实用新型的热交换系统中带有节能辅热控制器114，当节能辅热控制器114检测到升温动作时，加热丝118参与加热，当冰水机循环流体达到设定温度后，节能辅热控制器114中的辅热加热丝停止通电达到快速升温，并解除加热丝118在控温时的能耗。

本实用新型的工作原理是，所述冰水机在设定温度附近控温时，节能辅热控制器114可设置一个温度带，以参数ΔT表示(例如2℃)，当冰水机实际温度与设定温度差在±ΔT以内时，节能辅热控制器114停止加热丝118参与加热，从而达到节能效果。当外部原因(水冷冰水机的冷却水温度发生变化，或风冷冰水机外气温度发生变化)导致冰水机制冷量增大时，冰水机实际温度低于设定温度ΔT℃时，节能辅热控制器114自动开启加热丝118 参与调解，并在温度稳定后停止加热丝118工作。

本实用新型基于所述温度传感器114检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀122、第二电子膨胀阀123的开关比例，通过节能辅热控制器114控制冰水机实际温度与设定温度差在±ΔT以内，从而达到节能效果。

其具体工作原理为：压缩机124输出端的冷却流体一部分流入第二换热器121与厂务流体进行热交换后，经第一电子膨胀阀122流入第一换热器113与循环流体进行热交换后，返回到压缩机124中；另一部分经第二电子膨胀阀123流入第一换热器113与循环流体进行热交换后返回到压缩机124中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，包括循环流体通路、冷却流体回路和厂务流体通路，

所述循环流体通路包括第一换热器、节能辅热控制器、循环流体入口和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述第一换热器处进行热交换，所述第一换热器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，

所述冷却流体回路包括压缩机、第二换热器、第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀，冷却流体与厂务流体在所述第二换热器处进行热交换，所述第二换热器包括第三输入端口、与第三输入端口连通的第三输出端口、第四输入端口和与第四输入端口连通的第四输出端口，

所述压缩机的输出端口与所述第二换热器的第四输入端口相连通，所述第二换热器的第四输出端口通过第一电子膨胀阀与第一换热器的第二输入端口相连通，所述第一换热器的第二输出端口与所述压缩机的输入端口相连通，所述压缩机的输出端口还通过第二电子膨胀阀与第一换热器的第二输入端口相连通，

所述厂务流体从所述第二换热器的第三输入端口流入，从所述第二换热器的第三输出端口流出。

2.根据权利要求1所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开关比例。

3.根据权利要求1所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的开关比例是可控的。

4.根据权利要求1所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述冷却流体回路有两条回路，第一条回路是：所述压缩机、所述第二换热器、所述第一电子膨胀阀和所述第一换热器形成的回路，第二条回路是：所述压缩机、所述第二电子膨胀阀、所述第一换热器形成的回路。

5.根据权利要求1所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述循环流体通路还包括用于增加所述循环流体循环动力的循环泵，所述循环泵的输入端口与所述第一换热器的第一输出端口连通，所述循环泵的输出端口与所述循环流体出口连通。

6.根据权利要求2所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述循环流体通路上还包括用于储存所述循环流体的循环流体罐，在所述流体罐内设置有加热丝，根据所述温度传感器检测到的循环流体温度使能所述加热丝开始或者停止工作。

7.根据权利要求5所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为氟利昂制冷剂，所述厂务流体为冷却水。

8.根据权利要求6所述的一种冰水机辅热节能型热交换系统，其特征在于，所述循环流体罐底部还设置有排水管，用以排出循环流体罐内的杂质。