CN207893919U

CN207893919U - 一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统

Info

Publication number: CN207893919U
Application number: CN201820051319.0U
Authority: CN
Inventors: 任宇宙; 秦瑞仪; 杨兴明; 朱少李
Original assignee: Beijing Deneng Hengxin Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Deneng Hengxin Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-09-21
Anticipated expiration: 2028-01-12

Abstract

本实用新型公开了一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，主要由自然冷却器、制冷机、截止阀一、截止阀二、截止阀三、截止阀四、电动阀一、电动阀二、电动阀三组成。本系统有四种运行模式，分别为自然冷却模式、机械制冷模式和两种预冷却模式，其中预冷却模式包括自然冷却和机械制冷串联模式和自然冷却与机械制冷并联模式。本系统四种运行模式根据室外环境温度的变化，通过控制电动阀一、二、三的打开和关闭来进行切换，截止阀一、二、三、四均设置为常开状态。本实用新型给出的机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，采用两个冷却器，与常规的自然冷却系统相比增加了预冷却模式，充分利用自然冷源，达到节能目的。本系统可广泛用于基站、机房及大型数据中心等领域的散热控温。

Description

一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统

技术领域

本实用新型属于空调制冷技术领域，尤其涉及一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统。

背景技术

目前一些基站、机房和大型的数据中心等领域，电子设备密度大、发热量大，为保证系统的正常运行，不仅夏季制冷，在冬季同样需要制冷。现有的冷却系统，通常是以热力循环的方式，输入一定的能量来进行制冷运行，例如蒸汽压缩循环的制冷系统，无论是夏季或是冬季，都需要消耗较多的电能才能进行制冷运行。然而对于我国北方地区来说，冬季及春秋过渡季节大部分时间内的气温较低，即使在这种情况下，依然启动高耗能的压缩机是不节能的，会导致电能的无谓浪费。

因此，采用自然冷却技术，利用大自然的天然冷源来进行制冷，极大地减少传统热力循环制冷方式所消耗的大量的能量，从而达到节能降耗的目的已成为一种趋势。但自然冷却完全代替热力循环制冷所需温度较低，全年能够开启自然冷却模式的时间并不多。因此，如何提高自然冷却模式开启温度，增加自然冷却运行时间的问题亟待解决。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，该系统采用多个阀门对热管换热器和制冷机的启停进行精确控制，提高自然冷却模式开启温度，增加自然冷却运行时间。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，包括自然冷却器、制冷机、截止阀一、截止阀二、截止阀三、截止阀四、电动阀一、电动阀二、电动阀三；所述截止阀一的输入端连接冷却水进口，其输出端连接自然冷却器输入端；所述截止阀二的输入端与自然冷却器的输出端相连；其输出端分别与电动阀一、二的输入端相连；所述截止阀三的输入端分别与电动阀二、三的输出端相连，其输出端与制冷机的输入端相连；所述截止阀四的输入端与制冷机的输出端相连，其输出端连接冷却水出口；所述电动阀一的输出端连接冷却水出口；所述电动阀三的输入端连接冷却水进口。

本系统有四种运行模式，分别为自然冷却模式、机械制冷模式和两种预冷却模式，其中预冷却模式包括自然冷却和机械制冷串联模式和自然冷却与机械制冷并联模式。本系统四种运行模式根据室外环境温度的变化，通过控制电动阀一、二、三的打开和关闭来进行切换，截止阀一、二、三、四均设置为常开状态。当系统运行自然冷却模式时，电动阀一打开，电动阀二、三关闭；当系统运行机械制冷模式时，电动阀一、二关闭，电动阀三打开；当系统运行自然冷却和机械制冷串联模式时，电动阀一、三关闭，电动阀二打开；当系统运行自然冷却和机械制冷并联模式时，电动阀一、三打开，电动阀二关闭。

进一步的，自然冷却器包括冷凝器一、工质泵、蒸发器一，按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。其中截止阀一的输出端连接冷凝器一的输入端，截止阀二的输入端连接冷凝器一的输出端。

进一步的，制冷机包括冷凝器二、节流阀、蒸发器二、压缩机，按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。其中截止阀三的输出端连接冷凝器二的输入端，截止阀四的输入端连接冷凝器二的输出端。

本实用新型给出的机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，采用两个冷却器，与常规的自然冷却系统相比增加了预冷却模式，充分利用自然冷源，达到节能目的。本系统可广泛用于基站、机房及大型数据中心等领域的散热控温。

附图说明

图1为机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统的结构示意图。

图2为机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统的结构示意图。

图中：（1）自然冷却器；（2）制冷机；（31）截止阀一；（32）截止阀二；（33）截止阀三；（34）截止阀四；（41）电动阀一；（42）电动阀二；（43）电动阀三；（11）冷凝器一；（12）工质泵；（13）蒸发器一；（21）冷凝器二；（22）节流阀；（23）蒸发器二；（24）压缩机。

具体实施方式

图1所示一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，包括自然冷却器（1）、制冷机（2）、截止阀一（31）、截止阀二（32）、截止阀三（33）、截止阀四（34）、电动阀一（41）、电动阀二（42）、电动阀三（43）；所述截止阀一（31）的输入端连接冷却水进口，其输出端连接自然冷却器（1）输入端；所述截止阀二（32）的输入端与自然冷却器（1）的输出端相连；其输出端分别与电动阀一、二（41；42）的输入端相连；所述截止阀三（33）的输入端分别与电动阀二、三（42；43）的输出端相连，其输出端与制冷机（2）的输入端相连；所述截止阀四（34）的输入端与制冷机（2）的输出端相连，其输出端连接冷却水出口；所述电动阀一（41）的输出端连接冷却水出口；所述电动阀三（43）的输入端连接冷却水进口。

本系统有四种运行模式，分别为自然冷却模式、机械制冷模式和两种预冷却模式，其中预冷却模式包括自然冷却和机械制冷串联模式和自然冷却与机械制冷并联模式。本系统四种运行模式根据室外环境温度的变化，通过控制电动阀一、二、三（41；42；43）的打开和关闭来进行切换，截止阀一、二、三、四（31；32；33；34）均设置为常开状态。

当室外环境温度很低时，冷却水温度也低，自然冷却器（1）提供的冷量能够满足室内机需求，系统运行自然冷却模式，此时电动阀一（41）打开，电动阀二、三（42；43）关闭。冷却水从截止阀一（31）进入自然冷却器（1）换热升温，升温后的冷却水流经截止阀二（32）、电动阀一（41）后从冷却水出口输出。

当室外环境温度很高时，冷却水温度也高，自然冷却器（1）无法提供冷量，系统运行机械制冷模式，电动阀一、二（41；42）关闭，电动阀三（43）打开。冷却水流经电动阀三（43）、截止阀三（33）进入制冷机（2），换热升温后经过截止阀四（34）从冷却水出口输出。

当室外环境温度在上述两者温度之间时，可采用预冷却模式，自然冷却器（1）和制冷机（2）同时启动，自然冷却器（1）提供部分冷量，制冷机（2）提供剩余冷量，以达到节能目的。当冷却水温度低于制冷机（2）内冷凝器的最低进水温度时，为保证制冷机（2）安全运行，系统运行自然冷却和机械制冷串联模式，冷却水先通过自然冷却器（1）提高温度后再进入制冷机（2），此时电动阀一、三（41；43）关闭，电动阀二（42）打开。冷却水通过截止阀一（31）进入自然冷却器（1）换热，升温后的冷却水流经截止阀二（32）、电动阀二（42）和截止阀三（33）进入制冷机（2）二次换热，二次升温后的冷却水通过截止阀四（34）从冷却水出口输出。当冷却水温度高于制冷机（2）内冷凝器的最低进水温度时，系统运行自然冷却和机械制冷并联模式，此时电动阀一、三（41；43）打开，电动阀二（42）关闭。自然冷却器（1）和制冷机（2）单独且同时运行，为室内机提供冷量。冷却水一路从截止阀一（31）进入自然冷却器（1）换热升温，升温后的冷却水流经截止阀二（32）、电动阀一（41）后从冷却水出口输出；另一路流经电动阀三（43）、截止阀三（33）进入制冷机（2），换热升温后经过截止阀四（34）从冷却水出口输出。

其中，自然冷却器（1）包括冷凝器一（11）、工质泵（12）、蒸发器一（13），按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。截止阀一（31）的输出端连接冷凝器一（11）的输入端，截止阀二（32）的输入端连接冷凝器一（11）的输出端，如图2所示。

其中，制冷机（2）包括冷凝器二（21）、节流阀（22）、蒸发器二（23）、压缩机（24），按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。截止阀三（33）的输出端连接冷凝器二（21）的输入端，截止阀四（34）的输入端连接冷凝器二（21）的输出端，如图2所示。

Claims

1.一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，其特征在于，包括自然冷却器、制冷机、截止阀一、截止阀二、截止阀三、截止阀四、电动阀一、电动阀二、电动阀三；所述截止阀一的输入端连接冷却水进口，其输出端连接自然冷却器输入端；所述截止阀二的输入端与自然冷却器的输出端相连；其输出端分别与电动阀一、二的输入端相连；所述截止阀三的输入端分别与电动阀二、三的输出端相连，其输出端与制冷机的输入端相连；所述截止阀四的输入端与制冷机的输出端相连，其输出端连接冷却水出口；所述电动阀一的输出端连接冷却水出口；所述电动阀三的输入端连接冷却水进口；

本系统有四种运行模式，分别为自然冷却模式、机械制冷模式和两种预冷却模式，其中预冷却模式包括自然冷却和机械制冷串联模式和自然冷却与机械制冷并联模式；所述四种运行模式根据室外环境温度的变化，通过控制电动阀一、二、三的打开和关闭来进行切换，截止阀一、二、三、四均设置为常开状态；

当系统运行自然冷却模式时，电动阀一打开，电动阀二、三关闭；当系统运行机械制冷模式时，电动阀一、二关闭，电动阀三打开；当系统运行自然冷却和机械制冷串联模式时，电动阀一、三关闭，电动阀二打开；当系统运行自然冷却和机械制冷并联模式时，电动阀一、三打开，电动阀二关闭。

2.根据权利要求1所述的一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，其特征在于，所述自然冷却器包括冷凝器一、工质泵、蒸发器一，按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。

3.根据权利要求1或2所述的一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，其特征在于，所述截止阀一的输出端连接冷凝器一的输入端，截止阀二的输入端连接冷凝器一的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，其特征在于，所述制冷机包括冷凝器二、节流阀、蒸发器二、压缩机，按照所述顺序依次连接形成封闭的工质循环回路。

5.根据权利要求1或4所述的一种机械制冷与辅助冷源两路联合供冷系统，其特征在于，所述截止阀三的输出端连接冷凝器二的输入端，截止阀四的输入端连接冷凝器二的输出端。