CN212902117U - 冷凝系统及蒸发冷却式冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷凝系统及蒸发冷却式冷水机组。所述的冷凝系统包括风散热系统、设置于所述风散热系统下方的水冷却系统、控制系统以及换热系统，所述控制系统分别与风散热系统以及水冷却系统连接；所述风散热系统包含若干个风机模块；所述换热系统包括若干个与所述风机模块数量相对应的换热模块；所述控制系统包括用于控制所述风散热系统以及水冷却系统启停的控制器以及与所述控制器连接的用于检测所述换热系统压力的压力检测器。该系统根据机组的运行情况，实现调节机组的冷凝系统，从而实现机组的稳定运行。

Description

冷凝系统及蒸发冷却式冷水机组

技术领域

本实用新型涉及一种制冷设备，特别涉及一种冷凝系统及蒸发冷却式冷水机组。

背景技术

随着蒸发冷却式冷水机组的发展和使用，机组需要一套随环境不同，工况不同进行切换的冷凝系统来对机组进行换热，在保障机组的正常运行的前提下，提升能效。

传统的风机控制系统主要通过压力控制开关(固定值)来控制，当系统的压力到达压控开关所设置的压力时启动压控开关控制的风机，风机的启动会加速冷凝系统中的空气流动，配合冷凝系统中的喷淋系统，使喷淋到换热盘管上的液体快速蒸发从而带走系统产生的热量。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有的冷凝系统的换热效率较低的问题，本实用新型提供了一种冷凝系统，提高机组的换热效率。本实用新型还提供了一种蒸发冷却式冷水机组。

技术方案：本实用新型所述的一种冷凝系统，包括风散热系统、设置于所述风散热系统下方的水冷却系统、控制系统以及换热系统，所述控制系统分别与风散热系统以及水冷却系统连接；所述风散热系统包含若干个风机模块；所述换热系统包括若干个与所述风机模块数量相对应的换热模块；所述控制系统包括用于控制所述风散热系统以及水冷却系统启停的控制器以及与所述控制器连接的用于检测所述换热系统压力的压力检测器。

所述水冷却系统包括循环水泵，所述控制器与所述循环水泵连接。

所述风机模块包含至少一个风机，所述控制器与所述风机连接。

所述压力检测器设置于所述换热模块的进气口处。

所述换热模块包括换热盘管，所述压力检测器设置于所述换热盘管组的进气口处。

所述控制系统包括温度检测器。

所述水冷却系统包括与所述循环水泵连通的喷淋系统、设置于所述喷淋系统下方的水盘以及用于所述水盘连通的水箱。

本实用新型所述的一种蒸发冷却式冷水机组，包括上述的冷凝系统和压缩机，所述压缩机的出气口(排气口)与换热模块的进气口通过管道连通，蒸发冷却式冷水机组还包括蒸发器、电子膨胀阀等。

所述压力检测器设置于所述换热模块的进气口或设置于压缩机的出气口(排气口)或设置于连通所述压缩机的出气口与换热模块的进气口的管道上。

有益效果：(1)本实用新型所述的冷凝系统，通过压力检测器检测换热模块或者机组的制冷系统的压力控制风散热系统以及水冷却系统的启停，解决了现有技术中通过风机的压力控制开关控制风机的缺陷，且通过若干个风机模组和水冷却系统的配合，在实现机组正常运行要求的同时，降低了能耗；(2)本实用新型通过设置压力检测器并且通过控制器控制冷凝系统，可以调节控制机组的冷凝温度；(3)本实用新型通过设置若干个风机模组，可依次控制风机模组的启停，让机组在开机后可以更加稳定平滑的调节机组冷凝的冷凝量，防止压力的骤升或者骤降，从而使机组更加稳定的运行。

附图说明

图1为本实用新型冷凝系统的结构示意图；

图2为本实用新型的风散热系统结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本实用新型所述的冷凝系统，包括风散热系统1、设置于风散热系统1下方的水冷却系统2、控制系统3以及换热系统4。

如图2所示，风散热系统1由若干个风机模块11组成，风机模块11由多个单模块的风机拼接而成。多个风机模块11组成一个风冷却系统1，每个风机模块11中可以包含一个风机或者多个风机，在本实施例中，每个风机模块11设置了两个风机，可以根据检测到的压力更精准的控制系统能耗。

水冷却系统2包括循环水泵201、与循环水泵201连通的喷淋系统202、设置于喷淋系统202下方的水盘203以及与水盘203连通的水箱204，水盘203中的冷却水进入水箱204中，并通过水箱204送至循环水泵201，水箱204上分别设置有排水电磁阀205、补水电磁阀206以及溢水阀207。

换热系统4包括若干个换热模块401，换热模块401为换热盘管组，每个换热盘管组上对应设置有一个风机模块11，该换热系统4中的换热模块401数量同时也与喷淋系统202中的喷淋模块数量相对应。如在本实施例中，分别设置了两个换热模块401，分别对应了设置在上方的风机模块11以及用于给换热模块401喷淋冷却水的喷淋头。

控制系统3分别与风散热系统1以及水冷却系统2连接(电连接)，用于控制风散热系统1以及水冷却系统2，控制系统3用于控制风散热系统1以及水冷却系统2启停的控制器以及与控制器连接(电连接)的用于检测换热系统4压力的压力检测器301，控制器分别与风机111以及循环水泵201电连接，用于控制风机111以及循环水泵201的启停，本实施例中的控制器可以为现有技术中可实现控制目的的任意控制器，如在一个可选实施例中选用的控制器301为可编程逻辑控制器(PLC控制器)，控制器的位置不限，图中未示出。

为了更精确的获得机组运行的环境，还可设置有用于检测机组的环境温度的温度检测器，温度检测器可以选择可实现温度检测目的的任意温度传感器，可以设置于机组中的任意位置，故图中未示出，温度检测器同样与控制器电连接。

本实施例中的冷凝系统，首先通过压力传感器检测换热系统4的压力，控制风散热系统1以及水冷却系统2的启停，而非现有技术中通过风机自带的压控开关控制风机的启停，或者通过检测环境温度控制系统的换热，如当机组中水冷却系统2的水管发生结垢或者其他情形，导致换热效率降低，此时机组需要增大换热效率，但是通过检测环境温度控制风机会出现比较明显的迟延，因为当水冷却系统2换热效率降低时，环境中的温度无法及时响应机组的换热情况。本实施例通过测定换热系统4的压力变化，可以得到更精确的机组换热状况。

在一个可选地实施例中，压力检测器301设置于作为换热模块401的换热盘管组的进气口处；在本实施例中，压力检测器301具体为压力传感器。

实施例2：将实施例1的冷凝系统应用于蒸发冷却式冷水机组，可以更精准的控制系统换热，蒸发冷却式冷水机组中设置有压缩机，压缩机的制冷剂出气口(排气口)与换热模块401的进气口通过管道连通。在一个可选地实施例中，压力检测器301设置于蒸发冷却式冷水机组的压缩机的出气口(压缩机制冷剂的排气口)；在一个可选实施例中，压力检测器301设置于压缩机与换热盘管连通的管道上，通过以上压力检测器301的位置设置，均可以得到机组内换热系统的压力。本实施例的蒸发冷却式冷水机组可通过对冷凝系统的控制来控制系统的高压压力值(排气压力对应的饱和冷凝温度)，调节系统高压压力值即可改变系统的冷凝温度。

蒸发冷却式冷水机组工作原理为：

根据压力传感器检测的模拟量信号，输送至可编程逻辑控制器得到蒸发冷却式冷水机组的压力值，并通过温度检测器(温度传感器)检测的环境温度值，在可编程逻辑控制器中预设不同的压力对比值和温度对比值来分别控制风散热系统1和水冷却系统2，使蒸发冷却式冷水机组能根据不同的压力和温度来控制风散热系统1和水冷却系统2，根据可编程逻辑控制器中预设的不同压力来控制打开的风机数量以及水冷却系统的启停控制，当环境温度非常低时(默认设置为0.5℃)，可编程逻辑控制器会根据预设的运行参数值自动关闭水冷却系统或减少打开风机的数量来达到稳定机组的可靠运行，停止风散热系统1和水冷却系统2来降低机组的能耗和冷却水的损耗，节约成本。

本实施例2中含有冷凝系统的蒸发冷却式冷水机组工作方法为：

蒸发冷却式冷水机组风散热系统每个风机模块11采用2组单个风机111，每个风机111均由可编程控制器控制启停，水冷却系统2的各模块共用一组循环水系统，机组的控制器通过温度传感器采集环境温度，压力传感器采集换热系统压力；

设定蒸发冷却式冷水机组工作参数，在设备运行过程中控制系统根据检测到的实时压力值与系统预设压力值进行比较，如默认风机111的预设开启压力比较值为13bar、14bar(压力比较值在可编程逻辑控制器中预设)来分别启动不同的风机111，为了避免风散热系统的风机在对比值临界点重复动作，控制中设置互锁联动差逻辑，即开启和关闭不在同一值进行比较，如设置一个风机的启停压差，如压差为0.5bar，可编程逻辑控制器计算出每台风机的关闭压力为设定值-压差值，即14bar启动，14-0.5＝13.5bar关闭。通过这种方式让机组在开机后可以更加稳定平滑的调节机组冷凝的冷凝量，防止压力的骤升或者骤降，从而使机组更加稳定的运行。同时根据不同的开启或部分开启风冷却系统，开启或关闭水冷却系统，来降低运行成本。

关闭风机的预设压力比较值为12bar、13bar，风机启动或者关闭的压差默认预设0.5bar。可编程逻辑控制器会循环扫描对比实时压力值与不同风机的启动压力预设值，当启动一组风机后冷凝压力继续上升不能维持稳定运行，启动相应的风机增加机组内的空气流速，同时水冷却系统2也会根据机组实时运行参数来启动或关闭水冷却系统2，冷却水通过喷淋系统202喷淋到换热盘管组后，冷却水蒸发会带走更多的热量，使换热效果进一步得到提高，系统内的高压压力由于冷凝效果的提升而下降，可编程逻辑控制器通过控制风机111的启停和冷却水系统水泵6的启停达到控制机组内高压值的效果，当风机和冷却水全开时进风量最大，冷凝器效果最好；

可编程逻辑控制器会根据预设环境温度值(预设温度2℃，可调)自动切换水冷却系统2和风散热系统1的启动顺序，同样也可调整启动压力：

当环境温度大于2℃时，优先启动水冷却系统2，系统启动后，如可编程逻辑控制器通过压力传感器检测的高压压力值高于第一风机启动预设压力值14bar时，可编程逻辑控制器会发出指令启动一组风机，当压力每高出目标值0.5bar(这个值可以通过设置进行更改)时启动一组风机，以此类推第一风机101在14bar时启动，第二风机102在14.5bar时启动，第三风机103在15bar时启动，第四风机104在15.5bar时启动，依次类推，压缩机排气压力越大需要带走的热量就越大，需要打开的风机数量就越多，直到将所有的风机全部打开进行散热，来满足系统正常运行需求。

当环境温度低于2℃时，优先启动风散热系统1，默认高压压力高于第一风机启动压力值时13bar，机组的控制系统会根据这个值启动第一风机101，当压力每高出目标值0.5bar(这个值可以通过设置进行更改)时启动一组风机，以此类推第一风机在13bar时启动，第二风机102在13.5bar时启动，第三风机103在14bar时启动，第四风机104在14.5bar时启动，依次类推，当风机111全部打开后还不能维持系统正常运行，如压力高压15bar(水系统启动压力可设)启动水冷却系统2，来满足系统正常运行需求。水冷却系统2启动后在保证正常运行情况下会关闭部分风机来降低耗能，特别是北方冬天全年制冷时，因环境温度很低，只需要启动风机即可满足系统正常运行。

Claims (9)

1.一种冷凝系统，其特征在于，包括风散热系统(1)、设置于所述风散热系统(1)下方的水冷却系统(2)、控制系统(3)以及换热系统(4)，所述控制系统(3)分别与风散热系统(1)以及水冷却系统(2)连接；所述风散热系统(1)包含若干个风机模块(11)；所述换热系统(4)包括若干个与所述风机模块(11)数量相对应的换热模块(401)；所述控制系统(3)包括用于控制所述风散热系统(1)以及水冷却系统(2)启停的控制器以及与所述控制器连接的用于检测所述换热系统(4)压力的压力检测器(301)。

2.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述水冷却系统(2)包括循环水泵(201)，所述控制器与所述循环水泵(201)连接。

3.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述风机模块(11)包含至少一个风机(111)，所述控制器与所述风机(111)连接。

4.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述压力检测器(301)设置于所述换热模块(401)的进气口处。

5.根据权利要求4所述的冷凝系统，其特征在于，所述换热模块(401)包括换热盘管组，所述压力检测器(301)设置于所述换热盘管组的进气口处。

6.根据权利要求1所述的冷凝系统，其特征在于，所述控制系统(3)包括温度检测器。

7.根据权利要求2所述的冷凝系统，其特征在于，所述水冷却系统(2)包括与所述循环水泵(201)连通的喷淋系统(202)、设置于所述喷淋系统(202)下方的水盘(203)以及与所述水盘(203)连通的水箱(204)。

8.一种蒸发冷却式冷水机组，其特征在于，包括如权利要求1所述的冷凝系统和压缩机，所述压缩机的出气口与换热模块(401)的进气口通过管道连通。

9.根据权利要求8所述的蒸发冷却式冷水机组，其特征在于，所述压力检测器(301)设置于所述换热模块(401)的进气口或设置于压缩机的出气口或设置于连通所述压缩机的出气口与换热模块的进气口的管道上。

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