CN217636258U - 蒸发冷却冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸发冷却冷水机组，包括机械制冷系统、蒸发冷系统、冷却通道进口和冷却通道出口，所述机械制冷系统的制冷模块具有第一换热通道，所述蒸发冷系统的换热模块具有第二换热通道，还包括控制阀组；所述控制阀组能够可选地使：所述第二换热通道和所述第一换热通道择一或两者依次串联后，连通在所述冷却通道进口和所述冷却通道出口之间。如当室外温度过低，进而导致蒸发冷系统中的冷冻水存在结冰风险时，此时可以操作控制阀组，以使得仅机械制冷系统，以对冷却对象制冷。所以该蒸发冷却冷水机组能够有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题。

Description

蒸发冷却冷水机组

技术领域

本实用新型涉及温度调节技术领域，更具体地说，涉及一种蒸发冷却冷水机组。

背景技术

随着科学技术飞速发展，国内新基建的大力开展，数据中心建设速度与规模与日俱增。数据中心规模迅速增长的背后是能源巨大消耗，其中制冷系统能耗占数据中心总能耗的40％左右。随着全球“碳中和”目标的临近，数据中心行业节能减排需求激增；新建数据中心的能耗标准越来越高；对新型、可靠、节能、快速部署的数据中心冷却产品提出了更高的要求。

目前，间接蒸发冷却技术、简介蒸发冷却冷水技术相关产品在数据中心得到应用，取得了一定节能效果，也引起行业一定重视和推广。经过实用新型人长期研究发现，目前仍缺乏针对低温环境如常年较低温度的环境，或者因季节性变化冬季温度较低的环境，所设计的用于数据中心降温的专用冷却系统。若直接引入使用数据中心外环境寒冷的空气来对数据中心直接降温，则有可能由于室外空气较高的湿度对数据中心设备产生损害，这个方法具有环境的不可控性。

综上所述，如何有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种蒸发冷却冷水机组，该蒸发冷却冷水机组可以有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种蒸发冷却冷水机组，包括机械制冷系统、蒸发冷系统、冷却通道进口和冷却通道出口，所述机械制冷系统的制冷模块具有第一换热通道，所述蒸发冷系统的换热模块具有第二换热通道，还包括控制阀组；所述控制阀组能够可选地使：所述第二换热通道和所述第一换热通道择一或两者依次串联后，连通在所述冷却通道进口和所述冷却通道出口之间。

在该蒸发冷却水机组中，在使用时，可以根据室外温度，如当室外温度过低，进而导致蒸发冷系统中的冷冻水存在结冰风险时，此时可以操作控制阀组，以使得仅第一换热通道串联在冷却通道进口和冷却通道出口之间，然后开启机械制冷系统，以对冷却对象制冷。如当室外温度稍高，使得蒸发冷系统不至于结冰时，通过操作控制阀组，以使得仅第二换热通道串联在冷却通道进口和冷却通道出口之间，然后开启蒸发冷系统，关闭机械制冷系统，以使得蒸发冷系统，对冷却对象制冷。而当室外温度更高时，此时蒸发冷系统制冷无法满足要求时，通过操作控制阀组，以使得第一换热通道和第二换热通道串联，以串联在冷却通道进口和冷却通道出口之间，然后同时开启蒸发冷系统以及机械制冷系统，以对冷却对象制冷。综上所述，该蒸发冷却冷水机组能够有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题。

优选地，所述机械制冷系统包括依次连通的压缩机、冷凝器、节流元件，所述节流元件的出口与所述制冷模块的制冷剂通道连通，所述制冷剂通道的出口与所述压缩机的进口连通，所述制冷剂通道与所述第一换热通道换热接触；所述制冷模块与所述冷凝器之间具有并联设置的第一单向阀、压缩机；所述节流元件与所述冷凝器之间具有并联设置的第二单向阀、制冷剂泵。

优选地，还包括用于控制所述控制阀组的控制器；所述控制器在室外干球温度小于第一预设温度时：控制所述控制阀组以使所述第一换热通道连通在所述冷却通道进口和所述冷却通道出口之间，控制所述蒸发冷系统的泵体停止工作，且控制所述制冷剂泵开启、所述压缩机关闭；控制器在室外湿球温度位于第一预设温度和第二预设温度之间时：控制所述控制阀组以使所述第二换热通道连通在所述冷却通道进口和所述冷却通道出口之间，控制所述制冷剂泵以及所述压缩机关闭，控制所述蒸发冷系统开启工作；控制器在室外湿球温度大于第二预设温度之间时：控制所述控制阀组以使所述冷却通道进口、所述第二换热通道、所述第一换热通道和所述冷却通道出口依次连通，控制所述蒸发冷系统打开，且控制所述压缩机打开。

优选地，所述冷却通道进口分别通过第一开关阀与所述第二换热通道进口连通，且通过第二开关阀与中间口连通；所述第二换热通道的出口与所述中间口连通；所述中间口分别通过第三开关阀与所述第一换热通道的进口连通，且通过所述第四开关阀与所述冷却通道出口连通；所述第一换热通道的出口与所述冷却通道的出口连通。

优选地，所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述第三开关阀以及所述第四开关阀均为电动阀。

优选地，所述蒸发冷系统包括用于对环境风进行预冷的预冷设备和利用所述预冷设备冷却的风对水进行冷却的主冷设备。

优选地，所述预冷设备包括预冷风机、预冷喷淋管、预冷蒸发换热芯体和预冷接水盘以及预冷水泵，所述预冷喷淋管用于向所述预冷蒸发换热芯体喷淋水，所述预冷接水盘用于收集所述预冷喷淋管喷淋的水，所述预冷风机用于驱动空气流经所述蒸发换热芯体，所述预冷水泵用于驱动预冷接水盘中的水输送至所述预冷喷淋管。

优选地，所述主冷设备包括主风机、主喷淋管、直接蒸发换热填料、主接水盘和主冷泵；所述蒸发冷系统还包括主冷泵，所述主冷泵用于将所述主接水盘中冷却水抽送至所述换热模块的冷却水通道，所述冷却水换热通道的出口与所述主喷淋管连通，所述冷却水换热通道与所述第二换热通道换热接触；所述主喷淋管用于向所述直接蒸发换热填料喷淋冷却水，所述主接水盘用于收集流经所述直接蒸发换热填料的冷却水，所述主风机用于驱动所述预冷设备冷却的风流流经所述直接蒸发换热填料。

优选地，所述预冷设备为冷却盘管。

优选地，所述主冷设备具有至少两个进风口，每个进风口均设置有所述预冷设备。

优选地，所述换热模块为板式换热器，所述制冷模块为满液式蒸发器、降膜式蒸发器、壳管式蒸发器、板式换热器中的一种。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机械制冷系统进入工作状态时蒸发冷却冷水机组的运行示意图；

图2为本实用新型实施例提供的蒸发冷系统进入工作状态时蒸发冷却冷水机组的运行示意图；

图3为本实用新型实施例提供的蒸发冷系统、机械制冷系统同时进入工作状态时蒸发冷却冷水机组的运行示意图；

图4为本实用新型实施例提供的蒸发冷却冷水机组运行方法的流程图。

附图中标记如下：

1、主风机；2、预冷风机；3、预冷喷淋管；4、预冷蒸发换热芯体； 5、进风格栅；6、预冷水泵；7、冷凝器；8、收水器；9、主喷淋管；10、直接蒸发换热填料；11、第一单向阀；12、制冷剂泵；13、预冷接水盘； 14、节流元件；15、制冷模块；16、压缩机；17、主冷泵；18、换热模块；19、冷却泵；20、第一开关阀；21、第二开关阀；22、第三开关阀；23、第四开关阀；24、液位开关；25、第四单向阀；26、第三单向阀；27、第二单向阀；28、中间口；29、主接水盘；30、冷却通道进口；31、冷却通道出口。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种蒸发冷却冷水机组，以有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，图1为本实用新型实施例提供的蒸发冷却冷水机组的运行示意图；图2为本实用新型实施例提供的蒸发冷系统进入工作状态时蒸发冷却冷水机组的运行示意图；图3为本实用新型实施例提供的蒸发冷系统、机械制冷系统同时进入工作状态时蒸发冷却冷水机组的运行示意图；图4为本实用新型实施例提供的蒸发冷却冷水机组运行方法的流程图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种蒸发冷却冷水机组，该蒸发冷却冷水机组主要通过冷却通道将冷却流体导向目标冷却对象，冷却流体再从目标冷却对象吸热后，然后导回该蒸发冷却冷水机组中以降温冷却后再次导向目标冷却对象，当然该蒸发冷却冷水机组同样适用于通过冷却通道对目标对象进行加热。该蒸发冷却冷水机组包括机械制冷系统、蒸发冷系统、冷却通道进口30、冷却通道出口31。

其中机械制冷系统，如目前常见的空调系统，主要包括压缩机16、冷凝器7、节流元件14和蒸发器，其中蒸发器作为机械制冷系统的制冷模块15，具有彼此换热接触的制冷剂通道和第一换热通道，其中制冷剂通道指的是串联在节流元件14与压缩机16之间的通道。以在机械制冷系统运行时，能够通过节流元件14释放低温的流体进入到制冷剂通道中，以从第一换热通道处吸热，然后再流向压缩机16。具体的，机械制冷系统结构不作具体限定，以具有能够制冷的制冷模块15为准，以使得制冷模块15内可以对流经其第一换热通道的流体进行吸热。

其中蒸发冷系统主要是通过冷却水在风体中降温，以获得低温流体。具体的，该蒸发冷系统一般包括从上至下依次设置的风机、喷淋管、蒸发换热芯体和接水盘，还包括水泵和换热模块18，换热模块18具有相互导热接触的冷却水通道和第二换热通道，其中水泵用于将接水盘中冷却水泵送至冷却水通道，然后从第二换热通道处吸热，冷却水通道中冷却水吸热后，流入到喷淋管中，喷淋管向蒸发换热芯体中喷入冷却水，此时风机用于加速外界空气或经过冷却的气体流经蒸发换热芯体，促使冷却水蒸发，部分冷却水蒸发带走热量，以使得剩余冷却水降温，然后向下流动到接水盘中。具体的蒸发冷系统结构及其结构连接关系，在此不做具体限定，以能够通过冷却水在外界环境下进行蒸发冷却，以获得低温流体为准，低温流体流入至换热模块18的冷却水通道中，以使得在换热模块18内可以对流经其第二换热通道的流体进行吸热。其中换热模块18优选为板式换热器，其中制冷模块15为满液式蒸发器、降膜式蒸发器、壳管式蒸发器、板式换热器中的一种。

此处优选还包括控制阀组，控制阀组一端与冷却通道进口30以及冷却通道出口31连通，另一端与第一换热通道两端以及第二换热通道两端连通。以通过控制阀组的阀门位置调整，如开关、换位等，能够实现可选地使：第二换热通道和第一换热通道择一或两者依次串联后，连通在冷却通道进口30和冷却通道出口31。以使得：仅需要蒸发冷系统制冷时，可以通过操作控制阀组，以使得第二换热通道连通在冷却通道进口30和冷却通道出口31之间；仅需要机械制冷系统制冷时，可以通过操作控制阀组，以使得第一换热通道连通在冷却通道进口30和冷却通道出口31；同时需要机械制冷系统制冷和蒸发冷系统制冷时，可以通过操作控制阀组，以使得第二换热通道和第一换热通道串联后，连通在冷却通道进口30和冷却通道出口31，具体的，此处串联之后的连通方式可以是：冷却通道进口30、第一换热通道、第二换热通道和冷却通道出口31依次连通，也可以是：冷却通道进口30、第二换热通道、第一换热通道和冷却通道出口31依次连通，一般优选采用后者连通方式。其中冷却通道进口30处一般设置有冷却泵19，以加速内部冷却流体流动。

在该蒸发冷却冷水机组中，在使用时，可以根据室外温度，如当室外温度过低，进而导致蒸发冷系统中的冷冻水存在结冰风险时，此时可以操作控制阀组，以使得仅第一换热通道串联在冷却通道进口30和冷却通道出口31之间，然后开启机械制冷系统，以对冷却对象制冷。如当室外温度稍高，使得蒸发冷系统不至于结冰时，通过操作控制阀组，以使得仅第二换热通道串联在冷却通道进口30和冷却通道出口31之间，然后开启蒸发冷系统，关闭机械制冷系统，以使得蒸发冷系统，对冷却对象制冷。而当室外温度更高时，此时蒸发冷系统制冷无法满足要求时，通过操作控制阀组，以使得第一换热通道和第二换热通道串联，以串联在冷却通道进口30和冷却通道出口31之间，然后同时开启蒸发冷系统以及机械制冷系统，以对冷却对象制冷。综上所述，该蒸发冷却冷水机组能够有效地解决蒸发冷却冷水机组使用效果不好的问题。

如上所述，控制阀组可以是换向阀，如可以使换向阀阀体上具有工作进口、工作出口、第一出口、第一进口、第二出口、第二进口，工作进口与冷却通道进口30连通，工作出口与冷却通道出口31连通，第一出口与第一换热通道出口连通，第二出口与第二换热通道出口连通，第一进口与第一换热通道进口连通，第二进口与第二换热通道进口连通。换向阀的阀芯，至少具有三个工作位，三个工作位分别为：第一工作位，换向阀芯中具有连通通道以使工作进口与第一进口连通，且具有连通通道使工作出口与第一出口连通，而第二进口以及第二出口截止，此时机械制冷系统进入工作状态；第二工作位，换向阀芯中具有连通通道以使工作进口与第二进口连通，且具有连通通道使工作出口与第二出口连通，而第一进口以及第一出口截止，此时蒸发冷系统进入工作状态；第三工作位，换向阀芯中具有连通通道以使工作进口与第二进口连通，且具有连通通道使工作出口与第一出口连通，且具有连通通道使第二出口与第一进口连通，此时蒸发冷系统以及机械制冷系统均进入工作状态。

当然控制阀组还可以包括多个单独阀门，以分别进行控制，如具有第一开关阀20、第二开关阀21、第三开关阀22以及第四开关阀23。具体的连通方式如下：冷却通道进口30分别通过第一开关阀20与第二换热通道进口连通，且通过第二开关阀21与中间口28连通；第二换热通道的出口与中间口28连通；中间口28分别通过第三开关阀22与第一换热通道的进口连通，且通过第四开关阀23与冷却通道出口31连通；第一换热通道的出口与冷却通道出口31 连通。其中中间口28是为了方便描述连通关系而增加的，并非一定需要一个连接口。以使得：如图1，仅需要机械制冷系统进入工作状态时，控制第一开关阀20、第四开关阀23关闭，第二开关阀21、第三开关阀22打开；如图 2，仅需要蒸发冷系统进入工作状态时，此时控制第二开关阀21、第三开关阀22关闭，第一开关阀20、第四开关阀23打开；如图3，当需要蒸发冷系统、机械制冷系统同时进入工作状态时，此时控制第二开关阀21、第四开关阀23关闭，第一开关阀20、第三开关阀22打开。

为了方便控制，此处优选还包括控制器，可以使其中的第一开关阀20、第二开关阀21、第三开关阀22以及第四开关阀23均为电动阀，且均与所述控制器进行控制连接，其中控制连接是指，控制器的控制信号能够传递至第一开关阀20、第二开关阀21、第三开关阀22以及第四开关阀23，以分别控制上述四个开关阀开闭。

具体的，设定两个温度值，即依次增大的第一预设温度、第二预设温度且均大于0摄氏度。控制器在室外干球温度小于第一预设温度时：控制第一开关阀20、第四开关阀23关闭，第二开关阀21、第三开关阀22打开，此时机械制冷系统进入工作状态；控制器在室外湿球温度位于第一预设温度和第二预设温度之间时，控制第二开关阀21、第三开关阀22关闭，第一开关阀20、第四开关阀23打开，此时机械制冷系统进入工作状态；控制器在室外湿球温度大于第二预设温度之间时，控制第二开关阀21、第四开关阀23关闭，第一开关阀20、第三开关阀22打开，此时蒸发冷系统、机械制冷系统同时进入工作状态。

进一步，为了更好的进行蒸发冷却，此处优选其中蒸发冷系统包括用于对环境风进行预冷的预冷设备和利用所述预冷设备冷却的风对水进行冷却的主冷设备。具体的，可以使主冷设备两侧或一侧设置有预冷设备，具体的，可以使主冷设备具有至少两个进风口，每个进风口均设置有所述预冷设备。其中预冷设备为冷却盘管，且可利用冷却盘管替代间接蒸发冷却芯体10，实现对室外高湿球空气预冷效果；冷却盘管可选用但不限于铜管盘管、铜管翅片盘管、板管、空空换热器等。

具体的，可以使预冷设备包括预冷风机2、预冷喷淋管3、预冷蒸发换热芯体4、预冷接水盘13以及预冷水泵6，上述预冷风机2、预冷喷淋管3、预冷蒸发换热芯体4、预冷接水盘13可以是从上至下依次设置，也可以是其它设置方式。

其中预冷喷淋管3用于向所述预冷蒸发换热芯体4喷淋水，所述预冷接水盘13用于收集所述预冷喷淋管3喷淋的水，所述预冷风机2用于驱动空气流经所述蒸发换热芯体4，而其中的预冷水泵6用于驱动预冷接水盘13中的水输送至所述预冷喷淋管3。

其中预冷蒸发换热芯体4也可以采用直接蒸发换热填料。其中预冷蒸发换热芯体4和预冷接水盘13之间还设置有进风格栅5，以使得风体进入到预冷蒸发换热芯体4和预冷接水盘13之间的空腔中。

进一步的，可以使主冷设备包括主风机1、主喷淋管9、直接蒸发换热填料10、主接水盘29和主冷泵17，主风机1、主喷淋管9、直接蒸发换热填料 10、主接水盘29可以是从上至下依次设置，也可以其它设置方式。一般还可以使主风机1与主喷淋管9之间设置有收水盘8，一般冷凝器7可以设置在收水盘8与主风机1之间。主喷淋管9用于向所述直接蒸发换热填料10喷淋冷却水，所述主接水盘29用于收集流经所述直接蒸发换热填料10的冷却水，所述主风机1用于驱动所述预冷设备冷却的风流流经所述直接蒸发换热填料10。其中直接蒸发换热填料10也可以采用蒸发换热芯体。其中蒸发冷系统还包括主冷泵17，主冷泵17用于将所述主接水盘29中冷却水抽送至所述换热模块18 的冷却水通道，即主冷泵17的进口与主接水盘29出水口连通，出口通过水管与冷却水通道连通，一般主冷泵17低于主接水盘29设置。所述冷却水换热通道的出口与所述主喷淋管9连通，所述冷却水通道与所述第二换热通道换热接触。其中所述预冷蒸发换热芯体4的进风口导入外界空气、出风口导风至所述直接蒸发换热填料10。

在使用时，室外空气(一次风)经过预冷蒸发换热芯体4湿降温，使得一次风湿球温度降低。主接水盘29中的冷却水回水经主冷泵17增压泵至换热模块18的冷却水通道，与第二换热通道内的高温冷冻回水换热后，通过主喷淋管9均匀喷洒至直接蒸发换热填料10表面；此时经过预冷蒸发换热芯体降温后的一次风与直接蒸发换热填料19表面的冷却水回水进行直接蒸发换热，使得冷却水回水温度比室外湿球温度低；既相比于传统冷却塔受限于逼近度的限制，只能制取比湿球问题高2～3℃的水，而该蒸发冷系统可制得比室外空气湿球温度低(接近露点温度)的水，可显著提高自然冷使用时长。

进一步的，还可以使主接水盘29中还设置有液位开关24；以在主接水盘 29中液位较低时控制上述主冷泵17停止运行。

其中机械制冷系统包括沿流体流动方向依次连通的压缩机16、冷凝器 7、节流元件14，而其中节流元件14的出口与制冷模块15的制冷剂通道连通，所述制冷剂通道的出口与所述压缩机16的进口连通，所述制冷剂通道与所述第一换热通道换热接触。

进一步的，为了使制冷剂可以不经过压缩机16流向冷凝器7，此处优选制冷模块15与冷凝器7之间具有并联设置的第一单向阀11、所述压缩机16。通过压缩机16并联设置有第一单向阀11，以使得制冷模块15的制冷剂通道流出的流体，可以是经过压缩机16压缩后，流向冷凝器7，也可以是通过第一单向阀11直接流向冷凝器7，而不经过压缩机16。

为了可以加速内部制冷剂流动，可以使节流元件14与冷凝器7之间具有并联设置的第二单向阀27、制冷剂泵12，以使得冷凝器7流出的流体，可以通过制冷剂泵12加压后流向节流元件14，也可以是直接通过第二单向阀27流向节流元件，而不经过制冷剂泵12。

具体的，控制器控制时，可以使控制器在室外干球温度小于第一预设温度时：控制所述控制阀组以使所述第一换热通道连通在所述冷却通道进口30 和所述冷却通道出口31之间，以使机械制冷系统进入工作状态，控制所述蒸发冷系统停止工作，如使其泵体关闭，且控制所述制冷剂泵12开启、所述压缩机16关闭，以使得机械制冷系统自然冷循环；控制器在室外湿球温度位于第一预设温度和第二预设温度之间时：控制所述控制阀组以使所述第二换热通道连通在所述冷却通道进口30和所述冷却通道出口31之间，控制所述制冷剂泵12以及所述压缩机16关闭，控制所述蒸发冷系统开启工作，如使其泵体以及风机打开，以使得蒸发冷系统进入工作状态；控制器在室外湿球温度大于第二预设温度之间时：控制所述控制阀组以使所述冷却通道进口30、所述第二换热通道、所述第一换热通道和所述冷却通道出口31依次连通，控制所述蒸发冷系统打开，及对应的泵体和风机开始工作，且控制压缩机16打开，以使机械制冷系统压缩冷循环。

如控制阀组包括上述第一开关阀20、第二开关阀21、第三开关阀22以及第四开关阀23时，控制器在室外干球温度小于第一预设温度时：控制第一开关阀20、第四开关阀23关闭，控制第二开关阀21、第三开关阀22打开，控制所述蒸发冷系统的泵体关闭，且控制所述制冷剂泵12开启、所述压缩机16关闭；控制器在室外湿球温度位于第一预设温度和第二预设温度之间时：控制第二开关阀21、第三开关阀22关闭，第一开关阀20、第四开关阀23打开，控制所述制冷剂泵12以及所述压缩机16关闭，控制所述蒸发冷系统的泵体以及风机打开；控制器在室外湿球温度大于第二预设温度之间时：控制第二开关阀21、第四开关阀23关闭，第一开关阀20、第三开关阀22打开，控制所述蒸发系统打开，且控制所压缩机16打开。

以使得室外湿球温度过高时，蒸发冷系统出水温度不满足设计要求时，开启机械制冷系统，此时第二开关阀21、第四开关阀23关闭，第一开关阀 20、第三开关阀22打开。室外干球温度过低时，为避免冬季喷淋冻管风险，机械制冷系统自然冷循环，此时第一开关阀20、第四开关阀23关闭，第二开关阀21、第三开关阀22打开；制冷模块15的制冷剂通道中气态制冷剂吸热后，经第一单向阀11，直接进入冷凝器7中进行放热，然后冷凝器7流出的流体经过制冷剂泵12升压后，节流元件14节流降压后，再进入制冷剂通道中吸热。

进一步的，可以使压缩机16的出口串联设置有与第一单向阀11并联的第三单向阀26，以使得压缩机16的出口流出的流体经过第三单向阀26再流向冷凝器7，进而避免第一单向阀11流出的流体从压缩机16处反流。进一步的，制冷剂泵12的出口串联设置有与第二单向阀27并联的第四单向阀25，以使得制冷剂泵12出口流出的流体需要经过第四单向阀25再流向节流元件14，进而避免第二单向阀27流出的流体从制冷剂泵12处反流。进一步的，为了保证节流元件14的工作效率，以避免一个节流元件14损坏，导致停机，此处优选两个节流元件14并联设置，即并联在冷凝器7与制冷模块15之间。其中冷凝器7 优选设置在主风机1与主喷淋管9之间。

在一种具体实施例中，其中蒸发冷系统包括上述预冷设备和主冷设备。且如室外空气湿球温度tw，室外干球温度td，冷冻水出水温度设定值t0，冷却水泵出口温度设定值t1，其中t1＜t0，蒸发器液位设定值a％(10＜a＜ 90)，室外干球温度m，湿球温度n、p(0<m<n<p)，控制器可以按以下控制方式控制。

室外干球温度td＜m时，此时运行机械制冷系统自然冷模式。第一开关阀20、第四开关阀23关闭，第二开关阀21、第三开关阀22打开；冷却水直接进入制冷模块15的第一换热通道中进行换热。此时冷凝器7上侧的主风机1满速运行指定时间后，判断制冷模块15中液位达到设定值a％后，第二开关阀21 打开后关闭第一开关阀20，主风机1按设定出水温度调节。冷却通道进口30 按主管压差匹配末端负载调节，节流元件14按设定液位PID调节。此时预冷风机2、预冷水泵6、主冷泵17、压缩机16均不运行，充分利用室外自然冷源，达到节能降温的目的；同时机组实现无一次冷却水运行，系统无冻管，结冰的风险，水盘、一次水管路无需布置电伴热，简化了管道设计和维护，进一步节约能耗。

室外湿球温度m<tw＜n时，此时机械制冷系统自然冷模式无法满足制冷需求，且运行蒸发冷系统能够满足冷却需求，可以切换至直接蒸发冷却模式。第一开关阀20打开，而第二开关阀21关闭，主冷泵17开启，主风机1满速运行。当检测到主冷泵17出口冷却水温度≤t1时，第四开关阀23打开后，关闭第三开关阀22，主风机1按设定出水温度调节，预冷风机2保持关闭。机组通过直接蒸发提供所需制冷量。

室外湿球温度n<tw＜p时，随着室外湿球温度的升高，仅通过主冷设备的直接蒸发不足以将一次水降低到目标温度，此时开启预冷设备，以使得间接蒸发复合直接蒸发模式，室外空气经过预冷蒸发换热芯体等湿降温后，湿球温度降低，再进入直接蒸发换热填料与一次水回水换热，获得低于室外湿球温度的一次水供水，补足所需制冷量。在直接蒸发模式基础上，预冷风机满速运行；当检测到主冷泵出口冷却水温度≤t1时，预冷风机匹配主风机转速比列调节。

室外湿球温度tw>p时，随着室外湿球温度继续升高，直接蒸发复合间接蒸发冷却模式无法满足制冷需求，当机组出水温度>t0时开启机械补冷，在上述复合模式基础上，打开第三开关阀22后关闭第四开关阀23，压缩机16启动，压缩机16频率按蒸发压力调节，主风机1按冷凝压力调节，预冷风机2匹配主风机1转速比列调节。随着室外湿球温度的降低，逐步退出机械补冷模式，间接蒸发和直接蒸发复合模式，直接蒸发模式，直至进入氟泵自然冷模式，完成系统不同模式的切换循环，实现机组全年节能运行。

基于上述实施例中提供的蒸发冷却冷水机组，本实用新型还提供了一种蒸发冷却冷水机组运行方法，该蒸发冷却冷水机组运行方法包括如下步骤：

步骤100：判断室外干球温度是否小于第一预设值时，启动机械制冷系统自然冷循环，且使蒸发冷系统关闭；步骤200：判断室外湿球温度是否位于所述第一预设值与第二预设值之间时，启动所述蒸发冷系统，且关闭所述机械制冷系统；步骤300：判断室外湿球温度大于所述第二预设值时，启动所述蒸发冷系统，且启动所述机械制冷系统压缩冷循环。该蒸发冷却冷水机组运行方法主要应用于上述任一种蒸发冷却冷水机组。所以该蒸发冷却冷水机组运行方法的有益效果请参考上述实施例。需要说明的是，上述步骤100至步骤300可以按顺序进行，也可以不按顺序进行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种蒸发冷却冷水机组，包括机械制冷系统、蒸发冷系统、冷却通道进口和冷却通道出口，所述机械制冷系统的制冷模块具有第一换热通道，所述蒸发冷系统的换热模块具有第二换热通道，其特征在于，还包括控制阀组；所述控制阀组能够可选地使：所述第二换热通道和所述第一换热通道择一或两者依次串联后，连通在所述冷却通道进口和所述冷却通道出口之间。

2.根据权利要求1所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述机械制冷系统包括依次连通的压缩机、冷凝器、节流元件，所述节流元件的出口与所述制冷模块的制冷剂通道连通，所述制冷剂通道的出口与所述压缩机的进口连通，所述制冷剂通道与所述第一换热通道换热接触；所述制冷模块与所述冷凝器之间具有并联设置的第一单向阀、压缩机，所述节流元件与所述冷凝器之间具有并联设置的第二单向阀、制冷剂泵。

3.根据权利要求2所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，还包括用于控制所述控制阀组的控制器。

4.根据权利要求1所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述控制阀组包括第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀；所述冷却通道进口分别通过所述第一开关阀与所述第二换热通道进口连通，且通过所述第二开关阀与中间口连通；所述第二换热通道的出口与所述中间口连通；所述中间口分别通过所述第三开关阀与所述第一换热通道的进口连通，且通过所述第四开关阀与所述冷却通道出口连通；所述第一换热通道的出口与所述冷却通道的出口连通。

5.根据权利要求4所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述第一开关阀、所述第二开关阀、所述第三开关阀以及所述第四开关阀均为电动阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述蒸发冷系统包括用于对环境风进行预冷的预冷设备和利用所述预冷设备冷却的风对水进行冷却的主冷设备。

7.根据权利要求6所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述预冷设备包括预冷风机、预冷喷淋管、预冷蒸发换热芯体、预冷接水盘以及预冷水泵，所述预冷喷淋管用于向所述预冷蒸发换热芯体喷淋水，所述预冷接水盘用于收集所述预冷喷淋管喷淋的水，所述预冷风机用于驱动空气流经所述蒸发换热芯体，所述预冷水泵用于驱动预冷接水盘中的水输送至所述预冷喷淋管。

8.根据权利要求6所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述主冷设备包括主风机、主喷淋管、直接蒸发换热填料、主接水盘和主冷泵，所述主冷泵用于将所述主接水盘中冷却水抽送至所述换热模块的冷却水通道，所述冷却水换热通道的出口与所述主喷淋管连通，所述冷却水换热通道与所述第二换热通道换热接触；所述主喷淋管用于向所述直接蒸发换热填料喷淋冷却水，所述主接水盘用于收集流经所述直接蒸发换热填料的冷却水，所述主风机用于驱动所述预冷设备冷却的风流流经所述直接蒸发换热填料。

9.根据权利要求6所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述预冷设备为冷却盘管。

10.根据权利要求6所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述主冷设备具有至少两个进风口，每个进风口均设置有所述预冷设备。

11.根据权利要求1-5任一项所述的蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述换热模块为板式换热器，所述制冷模块为满液式蒸发器、降膜式蒸发器、壳管式蒸发器、板式换热器中的一种。

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