CN217005028U - 蓄冷节能的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种蓄冷节能的冷却装置，它包括用于冷却热负载的冷却系统，储存冷量的蓄冷器、用于蓄冷器和冷却系统之间换热的换热系统，使蓄冷器的冷量向冷却系统传导，用于对蓄冷器或冷却系统制冷的制冷系统，使冷量向蓄冷器或冷却系统传导，用于对冷却系统制冷的节能制冷系统，使自然环境的冷量向冷却系统传导，用于选择制冷系统或节能制冷系统工作的控制装置，制冷系统在供电谷值时段制冷并通过蓄冷器蓄冷，而在供电峰值时段，蓄冷器通过换热系统为冷却系统制冷，必要时，制冷系统也会主动为冷却系统制冷，确保热负载正常工作，在环境温度时，节能制冷系统利用环境温度和冷却系统的温差制冷，整体设计合理，节能环保，降低生产成本。

Description

蓄冷节能的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及冷却设备技术领域，具体是涉及一种具有蓄冷、节能制冷以及主动制冷为冷却液制冷用蓄冷节能的冷却装置。

背景技术

随着能源供应日益紧张以及国家大力推行峰谷用电收费的差别化，鼓励生产企业削峰平谷用电。但是目前的热负载和冷却设备都是供电峰值时段工作，冷却设备的冷却液为热负载散热，使热负载得以正常工作。冷却设备为工业生产用的冷水/冷油设备，冷却设备耗电量大，使用成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种降低使用成本的蓄冷节能的冷却装置。

本实用新型的目的是这样实现的。

蓄冷节能的冷却装置，包括用于冷却热负载的冷却系统，还包括

蓄冷器，用于储存冷量；

换热系统，用于蓄冷器和冷却系统之间换热，使蓄冷器的冷量向冷却系统传导；

制冷系统，用于对蓄冷器或冷却系统制冷，使冷量向蓄冷器或冷却系统传导；

节能制冷系统，用于对冷却系统制冷，使自然环境的冷量向冷却系统传导；

控制装置，用于选择制冷系统或节能制冷系统工作，若制冷系统工作，选择制冷系统对蓄冷器或冷却系统制冷。

上述技术方案还可作下述进一步完善。

更具体的方案，制冷系统包括压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第一膨胀阀、第二膨胀阀、设置在冷却系统内的第一制冷蒸发器以及设置在蓄冷器内的第二制冷蒸发器，压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第一膨胀阀和第一制冷蒸发器之间构成制冷系统对冷却系统制冷的第一冷媒循环回路，压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第二膨胀阀和第二制冷蒸发器之间构成制冷系统对蓄冷器制冷的第二冷媒循环回路，制冷电磁阀装置选择第一冷媒循环回路或第二冷媒循环回路导通。

更具体的方案，换热系统包括设置在蓄冷器内的换热冷凝器、设置在冷却系统内的换热蒸发器、第一管路和第二管路，换热冷凝器、第一管路、换热蒸发器和第二管路之间连接构成换热介质循环回路。

更具体的方案，节能制冷系统包括设置在自然环境中的节能冷凝器、设置在冷却系统内的节能蒸发器、第三管路和第四管路，节能冷凝器、第三管路、节能蒸发器和第四管路之间连接构成节能制冷系统对冷却系统制冷的节能冷媒循环回路。

更具体的方案，第三管路和第二管路连通，第三管路和第二管路上设有第一电磁阀装置，第四管路和第一管路连通，第四管路和第一管路上设有第二电磁阀装置，换热蒸发器和节能蒸发器为同一蒸发器，第一电磁阀装置和第二电磁阀装置共同控制换热介质循环回路或节能冷媒循环回路导通。

更具体的方案，节能冷凝器和换热冷凝器高于换热蒸发器，使换热介质循环回路或节能冷媒循环回路中的冷媒靠重力自行流动。

更具体的方案，制冷系统还包括制冷风扇，制冷风扇对制冷冷凝器散热，节能制冷系统还包括节能风扇，节能风扇对节能冷凝器散热，制冷风扇和节能风扇为同一风扇。

更具体的方案，换热冷凝器和节能冷凝器的液体出口均高于换热蒸发器的液体入口。

更具体的方案，冷却系统包括储液箱、具有输出接口的输送管道以及具有回收接口的回收管道，输出接口和回收接口用于与热负载连接，使储液箱、输送管道、热负载和回收管道之间构成冷却液循环回路。

更具体的方案，控制装置包括操作装置、显示装置、处理器、检测自然环境温度的环境温度变送器、检测蓄冷器温度的蓄冷温度变送器、检测冷却系统温度的冷却温度变送器，处理器收集并处理环境温度变送器、蓄冷温度变送器和冷却温度变送器的温度数据，并通过显示装置显示，处理器或操作装置通过处理器控制制冷系统或节能制冷系统工作；

当环境温度低于预设值时，节能制冷系统工作，节能制冷系统对冷却系统制冷；

当环境温度高于预设值时，处于用电谷值时，制冷系统工作，制冷系统对蓄冷器制冷，蓄冷器温度至预设值时，制冷系统停止工作；

当环境温度高于预设值时，处于用电峰值时，制冷系统停止工作，蓄冷器对冷却系统制冷，直至蓄冷器与冷却系统温度相同，制冷系统工作，制冷系统对冷却系统制冷。

本实用新型有益效果如下。

（1）制冷系统在供电谷值时段制冷并通过蓄冷器蓄冷，而在供电峰值时段，蓄冷器通过换热系统为冷却系统制冷，必要时，制冷系统也会主动为冷却系统制冷，确保热负载正常工作，降低生产成本。在环境温度低于冷却系统制冷所需温度时，节能制冷系统利用环境温度和冷却系统的温差制冷，进一步降低生产成本，整体设计合理，节能环保。

（2）其次，可用于不同热负载冷却使用，并通过热负载在控制装置上设置相关参数，使各制冷方式之间适时合理的切换，确保热负载工作正常。冷却装置适用面广，利于推广。

附图说明

图1为蓄冷节能的冷却装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，参见图1所示，蓄冷节能的冷却装置，包括冷却系统1、蓄冷器2、换热系统3、节能制冷系统4、制冷系统5以及控制装置6。

冷却系统1包括储液箱11、定向输送冷却液的泵12、具有输出接口16的输送管道13以及具有回收接口17的回收管道14，输出接口16和回收接口17用于与热负载15连接，使储液箱11、泵12、输送管道13、热负载15和回收管道14之间构成冷却液循环回路。冷却液一般为冷却水/冷却油。具体地，输出接口16和回收接口17与热负载15的冷却管路连接。当然泵12可以设置在热负载15上。

蓄冷器2内注入可深冷液体，用于储存冷量，蓄冷器2的放置位置高于冷却系统1。具体地，蓄冷器2为具有保温功能的罐体。

换热系统3包括设置在蓄冷器2内的换热冷凝器31、设置在储液箱11内的换热蒸发器32、第一管路33和第二管路34，换热冷凝器31、第一管路33、换热蒸发器32和第二管路34之间连接构成换热介质循环回路。由于换热冷凝器31高于换热蒸发器32，即换热冷凝器31高于换热蒸发器32的液体入口，换热冷凝器31中冷凝的液化冷媒在重力作用下流向换热蒸发器32，换热蒸发器32中冷媒吸热汽化上升到换热冷凝器31中，使换热介质循环回路内的冷媒在无外力下可以自行流动。

节能制冷系统4包括设置在自然环境中的节能冷凝器41、设置在冷却系统1内的节能蒸发器42、第三管路43、第四管路44以及节能风扇45。节能风扇45对节能冷凝器41散热。节能冷凝器41、第三管路43、节能蒸发器42和第四管路44之间连接构成节能制冷系统4对冷却系统1制冷的节能冷媒循环回路。节能冷凝器41的放置位置高于节能蒸发器42，即节能冷凝器41的液体出口高于节能蒸发器42的液体入口，节能冷凝器41中冷凝的液化冷媒在重力作用下流向节能蒸发器42，节能蒸发器42中冷媒吸热汽化上升到节能冷凝器41中，使节能冷媒循环回路内的冷媒在无外力下可以自行流动。

为使冷却装置结构更紧凑，换热蒸发器32和节能蒸发器42为同一蒸发器，并且，第三管路43和第二管路34连通，第三管路43和第二管路34上设有第一电磁阀装置，第四管路44和第一管路33连通，第四管路44和第一管路33上设有第二电磁阀装置，第一电磁阀装置和第二电磁阀装置共同控制换热介质循环回路或节能冷媒循环回路导通。

具体地，第一电磁阀装置7包括单向的第二电磁阀71和第三电磁阀72，第二电磁阀装置8包括单向的第一电磁阀81和第四电磁阀82。第一电磁阀81设置在第一管路33上，第二电磁阀71设置在第二管路34上，第三电磁阀72设置在第三管路43上，第四电磁阀82设置在第四管路44上，第三管路43与第二电磁阀71和换热蒸发器32之间的第二管路34连通，第四管路44与第一电磁阀81之间的第一管路33连通。当然，第一电磁阀装置7也可以为一个第一二通电磁阀，第一二通电磁阀设置在第三管路43和第二管路34连通处。第二电磁阀装置8也可以为一个第二二通电磁阀，第二二通电磁阀设置在第四管路44和第一管路33连通处。

制冷系统5包括压缩机51、制冷冷凝器52、过滤器53、制冷电磁阀装置9、第一膨胀阀54、第二膨胀阀56、设置在冷却系统1内的第一制冷蒸发器55、设置在蓄冷器2内的第二制冷蒸发器57以及制冷风扇58。制冷风扇58对制冷冷凝器52散热。压缩机51、制冷冷凝器52、过滤器53、制冷电磁阀装置9、第一膨胀阀54和第一制冷蒸发器55之间构成制冷系统5对储液箱11制冷的第一冷媒循环回路，压缩机51、制冷冷凝器52、过滤器53、制冷电磁阀装置9、第二膨胀阀56和第二制冷蒸发器57之间构成制冷系统5对蓄冷器2制冷的第二冷媒循环回路，制冷电磁阀装置9选择第一冷媒循环回路或第二冷媒循环回路导通。

优选地，制冷电磁阀装置9包括单向的第五电磁阀91和第六电磁阀92。压缩机51、制冷冷凝器52、过滤器53、第五电磁阀91、第一膨胀阀54和第一制冷蒸发器55之间构成所述第一冷媒循环回路。压缩机51、制冷冷凝器52、过滤器53、第六电磁阀92、第二膨胀阀56和第二制冷蒸发器57之间构成所述第二冷媒循环回路。其中，第一膨胀阀54和第一制冷蒸发器55使得储液箱11内冷却液的温度在5-25度，第二膨胀阀56和第二制冷蒸发器57使得蓄冷器2内温度可以达到-60度以下。为使冷却装置结构更紧凑，制冷风扇58和节能风扇45为同一风扇。

控制装置6包括操作装置、显示装置、处理器、检测自然环境温度的环境温度变送器61、检测蓄冷器2温度的蓄冷温度变送器62、检测冷却系统1的储液箱11温度的冷却温度变送器63，处理器收集并处理环境温度变送器61、蓄冷温度变送器62和冷却温度变送器63的温度数据，并通过显示装置显示，处理器或操作装置通过处理器控制第一电磁阀装置7、第二电磁阀装置8以及制冷电磁阀装置9动作以使制冷系统5或节能制冷系统4工作。操作装置、显示装置、处理器可集成在一起。

其工作原理：冷却装置的冷却系统1和热负载15的冷却管路连接。环境温度变送器61检测到环境温度大于冷却温度变送器63的储液箱11温度（即热负载15冷却液所需温度）。若此时处于用电谷值时，且热负载15不在工作时间，第一电磁阀81和第二电磁阀71关闭，即换热系统3停止工作，第三电磁阀72和第四电磁阀82关闭，即节能制冷系统4停止工作，第五电磁阀91关闭，第六电磁阀92打开，制冷系统5工作，制冷系统5对蓄冷器2制冷，通过降低蓄冷器2内深冷液体的温度实现蓄冷。

若此时处于用电谷值时，且热负载15处于工作时间，第一电磁阀81和第二电磁阀71关闭，换热系统3停止工作，第五电磁阀91打开，第六电磁阀92关闭，制冷系统5对储液箱11内冷却液制冷，使冷却系统1为热负载15降温。

若此时处于用电峰值时，且热负载15处于工作时间，第五电磁阀91和第六电磁阀92关闭，即制冷系统5停止工作，第三电磁阀72和第四电磁阀82关闭，即节能制冷系统4停止工作，第一电磁阀81和第二电磁阀71打开，即换热系统3自行开始工作，蓄冷器2通过自身的冷量为对储液箱11内冷却液制冷，使冷却系统1为热负载15降温。当蓄冷温度变送器62检测到蓄冷器2的温度与冷却温度变送器63检测到储液箱11的温度接近或相同时，蓄冷器2冷量基本释放放，第一电磁阀81和第二电磁阀71关闭，换热系统3停止工作，第五电磁阀91打开，制冷系统5工作以对储液箱11内冷却液制冷，确保冷却系统1和热负载15正常工作。

环境温度变送器61检测到环境温度小于冷却温度变送器63的储液箱11温度。第一电磁阀81和第二电磁阀71关闭，换热系统3停止工作。第五电磁阀91和第六电磁阀92关闭，制冷系统5停止工作。第三电磁阀72和第四电磁阀82打开，节能制冷系统4开始工作，节能制冷系统4靠重力自动为对储液箱11内冷却液制冷，使冷却系统1为热负载15降温。

上述过程中，制冷系统5主动消耗电能制冷，节能制冷系统4则利用自然环境制冷。通过节能制冷系统4的补充，使制冷系统5无需全程工作，降低部分能耗，而且，制冷系统5可以在用电谷值时通过蓄冷器2蓄冷，然后在用电峰值时通过蓄冷器2释放冷量，减少制冷系统5在用电峰值时工作时间，从而降低生产成本。

Claims (10)

1.蓄冷节能的冷却装置，包括用于冷却热负载的冷却系统，其特征是，还包括

蓄冷器，用于储存冷量；

换热系统，用于蓄冷器和冷却系统之间换热，使蓄冷器的冷量向冷却系统传导；

制冷系统，用于对蓄冷器或冷却系统制冷，使冷量向蓄冷器或冷却系统传导；

节能制冷系统，用于对冷却系统制冷，使自然环境的冷量向冷却系统传导；

控制装置，用于选择制冷系统或节能制冷系统工作，若制冷系统工作，选择制冷系统对蓄冷器或冷却系统制冷。

2.根据权利要求1所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，制冷系统包括压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第一膨胀阀、第二膨胀阀、设置在冷却系统内的第一制冷蒸发器以及设置在蓄冷器内的第二制冷蒸发器，压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第一膨胀阀和第一制冷蒸发器之间构成制冷系统对冷却系统制冷的第一冷媒循环回路，压缩机、制冷冷凝器、过滤器、制冷电磁阀装置、第二膨胀阀和第二制冷蒸发器之间构成制冷系统对蓄冷器制冷的第二冷媒循环回路，制冷电磁阀装置选择第一冷媒循环回路或第二冷媒循环回路导通。

3.根据权利要求2所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，换热系统包括设置在蓄冷器内的换热冷凝器、设置在冷却系统内的换热蒸发器、第一管路和第二管路，换热冷凝器、第一管路、换热蒸发器和第二管路之间连接构成换热介质循环回路。

4.根据权利要求3所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，节能制冷系统包括设置在自然环境中的节能冷凝器、设置在冷却系统内的节能蒸发器、第三管路和第四管路，节能冷凝器、第三管路、节能蒸发器和第四管路之间连接构成节能制冷系统对冷却系统制冷的节能冷媒循环回路。

5.根据权利要求4所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，第三管路和第二管路连通，第三管路和第二管路上设有第一电磁阀装置，第四管路和第一管路连通，第四管路和第一管路上设有第二电磁阀装置，换热蒸发器和节能蒸发器为同一蒸发器，第一电磁阀装置和第二电磁阀装置共同控制换热介质循环回路或节能冷媒循环回路导通。

6.根据权利要求4所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，节能冷凝器和换热冷凝器高于换热蒸发器，使换热介质循环回路或节能冷媒循环回路中的冷媒靠重力自行流动。

7.根据权利要求4所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，制冷系统还包括制冷风扇，制冷风扇对制冷冷凝器散热，节能制冷系统还包括节能风扇，节能风扇对节能冷凝器散热，制冷风扇和节能风扇为同一风扇。

8.根据权利要求4所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，换热冷凝器和节能冷凝器的液体出口均高于换热蒸发器的液体入口。

9.根据权利要求1所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，冷却系统包括储液箱、具有输出接口的输送管道以及具有回收接口的回收管道，输出接口和回收接口用于与热负载连接，使储液箱、输送管道、热负载和回收管道之间构成冷却液循环回路。

10.根据权利要求9所述的蓄冷节能的冷却装置，其特征是，控制装置包括操作装置、显示装置、处理器、检测自然环境温度的环境温度变送器、检测蓄冷器温度的蓄冷温度变送器、检测冷却系统温度的冷却温度变送器，处理器收集并处理环境温度变送器、蓄冷温度变送器和冷却温度变送器的温度数据，并通过显示装置显示，处理器或操作装置通过处理器控制制冷系统或节能制冷系统工作；

当环境温度低于预设值时，节能制冷系统工作，节能制冷系统对冷却系统制冷；

当环境温度高于预设值时，处于用电谷值时，制冷系统工作，制冷系统对蓄冷器制冷，蓄冷器温度至预设值时，制冷系统停止工作；

当环境温度高于预设值时，处于用电峰值时，制冷系统停止工作，蓄冷器对冷却系统制冷，直至蓄冷器与冷却系统温度相同，制冷系统工作，制冷系统对冷却系统制冷。

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