CN216431996U - 一种带自然冷却的风冷冷水机组装置 - Google Patents

Abstract

一种带自然冷却的风冷冷水机组装置，该装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统，其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管与所述的自然冷却系统的电动三通阀的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器的出水口，所述的冷冻水供水管上循环水泵入口处设置补水系统。本装置相对于常规冷水机组，具优先利用环境的低温空气冷却循环冷冻水，减少了压缩机的工作时间和强度，节省了压缩机和室内空调系统的运行能耗。同时内置微电脑智能控制器，实现无人操作，可自动根据用户水温、环境空气温度变化实现制冷模式的切换。

Description

一种带自然冷却的风冷冷水机组装置

技术领域

本申请涉及核电厂房主蒸汽阀站、数据中心、生产车间等需要常年不间断供冷的工业生产领域，具体涉及一种可利用自然通风进行冷却的风冷冷水机组装置系统。

背景技术

对于核电厂房主蒸汽阀站、数据中心、生产车间等需要常年不间断供冷的工业生产领域。对于常规的制冷系统，若采用常规冷水机组，室外温度即使是低于或远低于其循环冷冻水温度的情况下冷水机组压缩机也需要照常运行，提供低温冷冻水。冬季北方的冷冻水系统运行时容易发生冷却塔冬季结冰的故障，系统运行不稳定，而且运行能耗和运行费用高。

当室外温度较低时，可以利用环境冷空气与冷冻水的回水进行热交换，冷冻水的回水被环境冷空气降温冷却，从而在冬季减少或完全不需要开启压缩机制冷即可为空调室内机提供低温冷冻水，这种方法即为自然冷却技术。因此，如何利用自然冷却技术，在低温季节减少或无压缩机运行，从而有效节省压缩机运行能耗，节省空调系统运行费用是此类工业领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带自然冷却的风冷冷水机组系统，利用带自然冷却装置的单冷型风冷冷水机组全年提供低温冷冻水，利用循环水泵驱动冷冻水在冷水机组和室内空调箱之间进行循环，利用室内空调箱对室内空气进行调节和循环，最终达到为室内空间降温的目的，该冷却系统的运行最大限度的利用天然环境中的低温空气对冷却循环冷冻水进行降温，可实现无压缩机运行的制冷，显著节省压缩机的电耗。

为实现上述目的，本实用新型提供一种带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：该装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统，其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管与所述的自然冷却系统的电动三通阀的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器的出水口，所述的冷冻水供水管上的循环水泵入口位置设置补水系统。

进一步地，所述的自然冷却系统包括风冷冷水机组主体结构、自然冷却盘管、自然冷却风机、壳管式蒸发器、冷冻水回水管、冷冻水出水管、连通管和电动三通阀，其中，所述的冷冻水回水管连接于自然冷却盘管的前面的电动三通阀的A进水端处，自然冷却盘管的出水端设置自然冷却盘管出水管用于连接至壳管式蒸发器的进水口，所述的自然冷却风机安装于风冷冷水机组主体结构顶部，并靠近自然冷却盘管，利于降温。

进一步地，所述的自然冷却盘管、壳管式蒸发器、冷冻水回水管、自然冷却盘管出水管、连通管和电动三通阀内置于风冷冷水机组主体结构中。

进一步地，所述的压缩机制冷系统包括压缩机、气管路、风冷冷凝器、电子膨胀阀、液管路和冷凝风机，其中，所述的气管路依次连接于壳管式蒸发器前端、压缩机，然后接至风冷冷凝器进口端，所述的风冷冷凝器出口端设置液管路用于连接至壳管式蒸发器，所述的液管路上设置一电子膨胀阀，所述的冷凝风机安装于风冷冷水机组主体结构顶部，靠近于风冷冷凝器，利于降温。

进一步地，所述的室内空气降温系统包括室内空调箱、表冷器、进风初效过滤、进风口、送风机和出风口，所述的室内空调箱外部的一端设置进风口，另一端设置出风口，进风口与出风口处于同一直线上；所述的进风初效过滤和表冷器依次安装在室内空调箱内部，并靠近进风口位置处；所述的送风机安装于室内空调箱内部并靠近出风口位置处；所述的表冷器的两端分别连接冷冻水供水管和冷冻水回水管。

进一步地，所述的补水系统包括膨胀水箱、补水管，其中，所述的膨胀水箱通过补水管连接于冷冻水供水管上循环水泵的入口位置；

一种基于带自然冷却的风冷冷水机组装置构建的控制系统，其特征在于：所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统，其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管与所述的自然冷却系统的三通阀的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器的出水口，所述的冷冻水供水管上循环水泵入口位置设置补水系统；还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、电动三通阀、内置微电脑控制器，其中：

第一温度传感器，安装于所述的壳管式蒸发器进水口的前端位置，检测冷冻水进水温度。

第二温度传感器，安装于所述的壳管式蒸发器出水口的后端位置，检测冷冻水出水温度。

第三温度传感器，安装于所述的电动三通阀A端的前端位置，检测冷冻水回水温度；

第四温度传感器，安装于所述的自然冷却盘管的进风侧，检测室外环境温度。

电动三通阀，为通断阀，分AB通路与AC通路两种；

内置微电脑控制器与所述压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和电动三通阀相连接，当第四温度检测到的室外环境温度低于第三温度传感器检测到的冷冻水回水温度时，微电脑控制器指示电动三通阀AB通路开，AC通路关，冷冻水回水进入自然冷却盘管被降温冷却；根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的壳管式蒸发器冷冻水进水温度和出水温度，调节压缩机的运行功率；当第四温度传感器检测到的室外环境温度高于第三温度传感器检测到的冷冻水回水温度时，微电脑控制器指示电动三通阀AB通路关，AC通路开，冷冻水回水直接进入壳管式蒸发器被降温冷却；根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的壳管式蒸发器冷冻水进水温度和出水温度，调节压缩机的运行功率。

本实用新型的有益效果是本装置与常规冷水机组最大的区别在于它带有独特的风冷自然冷却换热器，运行时优先利用天然环境的低温空气冷却循环冷冻水，在过渡季和冬季减少了压缩机的工作时间和强度，节省了压缩机和室内空调系统的运行能耗。同时内置了微电脑智能控制器，实现无人操作，可自动根据用户水温、环境空气温度变化，控制机组在压缩机供冷、联合供冷和完全自然冷却模式之间切换，保证机组永远用最节能的方式供应用户需要的冷水。

附图说明

图1为实施例中本申请装置及控制系统示意图；

图中数字：

1：风冷冷水机组主体结构

1-1：压缩机；1-2：电子膨胀阀；1-3：壳管式蒸发器；1-4：风冷冷凝器；1-5：自然冷却盘管；1-6：冷凝风机；1-7：微电脑控制器；1-8：电动三通阀；1-9a：第一温度传感器；1-9b：第二温度传感器； 1-10：自然冷却风机；1-11：连通管；1-12：自然冷却盘管出水管； 1-13：气管路；1-14：液管路；1-15：第三温度传感器；1-16：第四温度传感器；

2：室内空调箱

2-1：表冷器；2-2：进风初效过滤；2-3：进风口；2-4：送风机；2-5：出风口；

3：循环水泵；4：膨胀水箱；5：冷冻水供水管；6：冷冻水回水管7：补水管。

具体实施方式

下面结合图1对具体实施方式进行进一步详细说明。

本实施案例为一种带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：该装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统。其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管6与所述的自然冷却系统的电动三通阀的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管5连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器的出水口，所述的冷冻水供水管5上的循环水泵3入口位置设置补水系统。

所述的自然冷却系统包括风冷冷水机组主体结构1、自然冷却盘管1-5、自然冷却风机1-10、壳管式蒸发器1-3、冷冻水回水管6、自然冷却盘管出水管1-12、连通管1-11和电动三通阀1-8，其中，所述的冷冻水回水管连接于自然冷却盘管1-5前面的电动三通阀(1-8)的进水端处，自然冷却盘管1-5的出水端设置自然冷却盘管出水管 1-12用于连接至壳管式蒸发器1-3的进水口，所述的自然冷却风机 1-10安装于布置于风冷冷水机组主体结构风冷冷水机组主体结构1 顶部，并靠近自然冷却盘管1-5，利于降温。

所述的自然冷却盘管1-5、壳管式蒸发器1-3、冷冻水回水管6、自然冷却盘管出水管1-12、连通管1-11和电动三通阀1-8内置于风冷冷水机组主体结构1中。

所述的压缩机制冷系统包括压缩机1-1、气管路1-13、风冷冷凝器1-4、电子膨胀阀1-2、液管路1-14和冷凝风机，其中，所述的气管路1-13依次连接于壳管式蒸发器1-3前端、压缩机1-1，然后接至风冷冷凝器1-4进口端，所述的风冷冷凝器1-4出口端设置液管路 1-14用于连接至壳管式蒸发器1-3，并在液管路上设置一电子膨胀阀 1-2，所述的冷凝风机1-6安装于风冷冷水机组主体结构1顶部，靠近于风冷冷凝器1-4，利于降温。

所述的室内空气降温系统包括室内空调箱2、表冷器2-1、进风初效过滤2-2、进风口2-3、送风机2-4和出风口2-5，所述的室内空调箱 2外部的一端设置进风口，另一端设置出风口，进风口与出风口处于同一直线上；所述的进风初效过滤2-2和表冷器2-1依次安装在室内空调箱2内部，并靠近进风口位置处；所述的送风机安装于室内空调箱内部并靠近出风口位置处；所述的表冷器2-1的两端分别连接冷冻水供水管5和冷冻水回水管6。

所述的补水系统包括膨胀水箱4、补水管7，其中，所述的膨胀水箱4通过补水管7连接于冷冻水供水管上的循环水泵3入口位置；

一种基于带自然冷却的风冷冷水机组装置构建的控制系统，其特征在于：带自然冷却的风冷冷水机组装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统，其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管与所述的自然冷却系统的电动三通阀的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器的出水口，所述的冷冻水供水管上设置补水系统；还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、电动三通阀、内置微电脑控制器，其中：

第一温度传感器1-9a，安装于所述的壳管式蒸发器进水口的前端位置，检测冷冻水进水温度；

第二温度传感器1-9b，安装于所述的壳管式蒸发器出水口的后端位置，检测冷冻水出水温度；

第三温度传感器1-15，安装于所述的三通阀A端的前端位置，检测冷冻水回水温度；

第四温度传感器1-16，安装于所述的自然冷却盘管的进风侧，检测室外环境温度。

电动三通阀1-8，为通断阀，分AB通路与AC通路两种；内置微电脑控制器与所述压缩机、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和电动三通阀相连接，当第四温度检测到的室外环境温度低于第三温度传感器检测到的冷冻水回水温度时，微电脑控制器指示电动三通阀AB通路开，AC通路关，冷冻水回水进入自然冷却盘管被降温冷却；根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的壳管式蒸发器冷冻水进水温度和出水温度，调节压缩机的运行功率；当第四温度传感器检测到的室外环境温度高于第三温度传感器检测到的冷冻水回水温度时，微电脑控制器指示电动三通阀 AB通路关，AC通路开，冷冻水回水直接进入壳管式蒸发器被降温冷却；根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的壳管式蒸发器冷冻水进水温度和出水温度，调节压缩机的运行功率。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故凡依据本申请的结构、形状以及原理等所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：该装置包括自然冷却系统、压缩机制冷系统、室内空气降温系统和补水系统，其中，所述的压缩机制冷系统内置于自然冷却系统中，所述的室内空气降温系统通过冷冻水回水管(6)与所述的自然冷却系统的电动三通阀(1-8)的进水口连接，所述的室内空气降温系统通过冷冻水供水管(5)连接于压缩机制冷系统的壳管式蒸发器(1-3)的出水口，所述的冷冻水供水管(5)上的循环水泵(3)入口位置设置补水系统。

2.如权利要求1所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：所述的自然冷却系统包括风冷冷水机组主体结构(1)、自然冷却盘管(1-5)、自然冷却风机(1-10)、壳管式蒸发器(1-3)、冷冻水回水管(6)、自然冷却盘管出水管(1-12)、连通管(1-11)和电动三通阀(1-8)，其中，所述的冷冻水回水管连接于自然冷却盘管(1-5)前面的电动三通阀(1-8)的进水端处，自然冷却盘管(1-5)的出水端设置自然冷却盘管出水管(1-12)用于连接至壳管式蒸发器(1-3)的进水口，所述的自然冷却风机(1-10)安装于风冷冷水机组主体结构(1)顶部，并靠近自然冷却盘管(1-5)，利于降温。

3.如权利要求2所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：所述的自然冷却盘管(1-5)、壳管式蒸发器(1-3)、冷冻水回水管(6)、自然冷却盘管出水管(1-12)、连通管(1-11)和电动三通阀(1-8)内置于风冷冷水机组主体结构(1)中。

4.如权利要求1所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：所述的压缩机制冷系统包括压缩机(1-1)、气管路(1-13)、风冷冷凝器(1-4)、电子膨胀阀(1-2)液管路(1-14)和冷凝风机，其中，所述的气管路(1-13)依次连接于壳管式蒸发器(1-3)前端、压缩机(1-1)，然后接至风冷冷凝器(1-4)进口端，所述的风冷冷凝器(1-4)出口端设置液管路(1-14)用于连接至壳管式蒸发器(1-3)，所述的液管路上设置一电子膨胀阀(1-2)，所述的冷凝风机(1-6)安装于风冷冷水机组主体结构(1)顶部，靠近于风冷冷凝器(1-4)，利于降温。

5.如权利要求1所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：所述的室内空气降温系统包括室内空调箱(2)，表冷器(2-1)、进风初效过滤(2-2)、进风口(2-3)、送风机(2-4)和出风口(2-5)，其中，所述的室内空调箱外部的一端设置进风口，另一端设置出风口，进风口与出风口处于同一直线上；所述的进风初效过滤和表冷器依次安装在室内空调箱内部，并靠近进风口位置处；所述的送风机安装于室内空调箱内部并靠近出风口位置处；所述的表冷器的两端分别连接冷冻水供水管(5)和冷冻水回水管(6)。

6.如权利要求1所述的带自然冷却的风冷冷水机组装置，其特征在于：所述的补水系统包括膨胀水箱(4)、补水管(7)，其中，所述的膨胀水箱通过补水管连接于冷冻水供水管上的循环水泵(3)入口位置。

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