CN219318754U - 一种制冷机房的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制冷机房的冷却装置，包括：冷水机、冷却水泵、多个冷却塔、多个冷却塔风机、第一水阀、第二水阀、第三水阀、第四水阀、温度传感器、冷冻供水端、冷冻回水端和冷却塔控制箱；多个所述冷却塔之间并联连接，所述冷水机和所述冷却水泵连接，所述冷却水泵和所述冷却塔连接，所述冷却塔和所述冷水机连接，所述温度传感器安装在所述冷水机和所述冷却塔之间的冷却管路上，所述冷却塔风机安装在所述冷却塔上，所述冷冻供水端通过冷冻管路和所述温度传感器连接，所述冷冻回水端通过冷冻管路和所述冷却水泵连接。本实用新型有利于在外界环境温度较低时，关闭冷却塔风机和冷水机组，为用户末端提供免费制冷，降低装置能耗。

Description

一种制冷机房的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及空调制冷技术领域，尤其涉及一种制冷机房的冷却装置。

背景技术

空调制冷是目前普遍采用的制冷方式，在某些需要常年保持低温的环境中，如数据机房，中央空调制冷是常见的选择。但是，中央空调的使用过程中，需要不间断的给中央空调进行冷却，中央空调中的冷却塔可以通过水循环对制冷剂进行降温，即从冷凝器出来的冷却水带有大量热量，在冷却塔中与周围环境进行热交换，从而实现冷却。为了满足中央空调散热需求，通常采用定频、高低档或变频风机的冷却塔。但是，冷却塔的运行常会存在以下技术问题：

1)采用定频、高低档冷却塔风机不利于节能。

2)采用一机一泵一塔的控制模式，即便冷却塔风机采用变频技术，其节能空间依然有限，不能充分发挥冷却塔风机的节能作用。

为了解决上述问题，提出了较多的冷却塔控制模式和装置，虽然现有技术方案中的冷却塔控制模式和装置能获得较好的节能效果，但是，其控制系统和装置过于复杂，且大量传感器的使用所导致的偏差和错误极易对控制系统造成不利影响，而且在此基础上，控制装置成本普遍过高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种制冷机房的冷却装置，节约冷却塔风机能耗的同时，有效降低整体装置的生产成本。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种制冷机房的冷却装置，包括：冷水机、冷却水泵、多个冷却塔、多个冷却塔风机、第一水阀、第二水阀、第三水阀、第四水阀、温度传感器、冷冻供水端、冷冻回水端和冷却塔控制箱；多个所述冷却塔之间并联连接，所述冷水机和所述冷却水泵连接，所述冷却水泵和所述冷却塔连接，所述冷却塔和所述冷水机连接，所述温度传感器安装在所述冷水机和所述冷却塔之间的冷却管路上，所述冷却塔风机安装在所述冷却塔上，所述冷冻供水端通过冷冻管路和所述温度传感器连接，所述冷冻回水端通过冷冻管路和所述冷却水泵连接。

本实用新型的有益效果是：当温度传感器检测到冷却塔出水温度低于某一值时，可以判定外部温度较低，此时关闭冷却塔风机，利用外界凉爽的自然风对冷却塔进行通风降温，可以有效降低冷却塔风机的能耗；当温度传感器检测到冷却塔出水温度进一步低于某一更低值时，可关闭冷水机组，同时利用冷冻供水端和冷冻回水端为用户末端提供免费制冷，大大降低了冷水机组的能耗。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述冷水机有一个或多个，多个所述冷水机之间并联连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于根据制冷机房的规模来选择合适的冷水机数量，以单个冷水机或冷水机组作为冷却水的装置，有利于降低实际使用过程中的能耗。

进一步，所述冷却水泵有一个或多个，多个所述冷却水泵之间并联连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于根据冷水机的数量来选择合适的冷却水泵数量，以单个或多个冷却水泵作为冷却水循环的动力提供装置，有利于降低实际使用过程中的能耗。

进一步，一个所述冷却塔上安装一个或多个所述冷却塔风机。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于根据制冷机房的规模和环境的温度来选择合适的冷却塔风机数量，以单个或多个冷却塔风机为一个冷却塔进行散热，有利于降低实际使用过程中的能耗。

进一步，所述第一水阀安装在所述冷水机和所述温度传感器之间的冷却管路上，所述第一水阀和所述冷却塔控制箱连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一水阀可以控制从冷却塔出来的冷却水是否回流到冷水机组。若外界环境温度较高，此时处于一般冷却模式，第一水阀打开，从冷却塔出来的冷却水能回流到冷水机组，若外界环境温度较低，此时处于免费制冷模式，第一水阀关闭，阻止从冷却塔出来的冷冻水回流到已经停止工作的冷水机组。

进一步，所述第二水阀安装在所述温度传感器和所述冷冻供水端之间的冷冻管路上，所述第二水阀和所述冷却塔控制箱连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二水阀可以控制从冷却塔出来的冷冻水是否可以供给用户末端。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第二水阀关闭，从冷却塔出来的冷却水不会供给用户末端，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，第二水阀打开，从冷却塔出来的冷冻水直接供给用户末端。

进一步，所述第三水阀安装在所述冷水机和所述冷却水泵之间的冷却管路上，所述第三水阀和所述冷却塔控制箱连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第三水阀可以控制冷却水是否从冷水机组流入冷却水泵。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第三水阀打开，冷却水从冷水机组流入冷却水泵，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，冷水机组停止工作，第三水阀关闭，冷冻水从外部回水端流入冷却水泵。

进一步，所述第四水阀安装在所述冷却水泵和所述冷冻回水端之间的冷冻管路上，所述第四水阀和所述冷却塔控制箱连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第四水阀可以控制外部回水端流入的冷冻水是否可以流入冷却水泵。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第四水阀关闭，外部回水端不会有水流入冷却水泵，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，第四水阀打开，外部回水端的冷冻水流入冷却水泵。

进一步，一种制冷机房的冷却装置，还包括通讯线，所述冷水机、所述冷却水泵、所述冷却塔、所述冷却塔风机、所述第一水阀、所述第二水阀、所述第三水阀、所述第四水阀和所述温度传感器与所述冷却塔控制箱之间通过所述通讯线连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：冷却塔控制箱控制各部件配合，能满足一般冷却模式和免费冷却模式下各部件的工作与否，各管道内冷却水或冷冻水的通断与否，有利于在不同外部环境下降低各个部件的能耗，进而优化整体装置的能耗，同时还能有效降低整体装置的生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的整体连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的冷却塔一般冷却示意图；

图3为本实用新型实施例提供的冷却塔免费制冷示意图。

其中，图1至图3中，实线表示冷却水管，虚线表示冷冻水管，点划线表示通讯线，三个圆点为省略号，表示可以设置多个冷水机以及冷却水泵；图2和图3中，箭头表示水流流动方向。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、冷水机；2、冷却水泵；3、冷却塔；4、冷却塔风机；5、第一水阀；6、第二水阀；7、第三水阀；8、第四水阀；9、温度传感器；10、冷冻供水端；11、冷冻回水端；12、冷却塔控制箱；13、通讯线。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图3所示，一种制冷机房的冷却装置，包括：冷水机1、冷却水泵2、多个冷却塔3、多个冷却塔风机4、第一水阀5、第二水阀6、第三水阀7、第四水阀8、温度传感器9、冷冻供水端10、冷冻回水端11和冷却塔控制箱12；多个所述冷却塔3之间并联连接，所述冷水机1和所述冷却水泵2连接，所述冷却水泵2和所述冷却塔3连接，所述冷却塔3和所述冷水机1连接，所述温度传感器9安装在所述冷水机1和所述冷却塔3之间的冷却管路上，所述冷却塔风机4安装在所述冷却塔3上，所述冷冻供水端10通过冷冻管路和所述温度传感器9连接，所述冷冻回水端11通过冷冻管路和所述冷却水泵2连接。

其中，所述温度传感器9对冷却塔出水温度进行检测是本领域内经常采用的检测手段，属于现有技术；所述冷却塔控制箱12内部的控制采用PLC(可编程逻辑控制器)，同样属于现有技术。

本实用新型的有益效果是：当温度传感器检测到冷却塔出水温度低于某一值时，可以判定外部温度较低，此时关闭冷却塔风机，利用外界凉爽的自然风对冷却塔进行通风降温，可以有效降低冷却塔风机的能耗；当温度传感器检测到冷却塔出水温度进一步低于某一更低值时，此时可关闭冷水机组，同时利用冷冻供水端和冷冻回水端为用户末端提供免费制冷，大大降低了冷水机组的能耗。

优选的，如图1至图3所示，所述冷水机1有一个或多个，多个所述冷水机1之间并联连接。

采用上述优选方案的有益效果是：便于根据制冷机房的规模来选择合适的冷水机数量，以单个冷水机或冷水机组作为冷却水的装置，有利于降低实际使用过程中的能耗。

优选的，如图1至图3所示，所述冷却水泵2有一个或多个，多个所述冷却水泵2之间并联连接。

采用上述优选方案的有益效果是：便于根据冷水机的数量来选择合适的冷却水泵数量，以单个或多个冷却水泵作为冷却水循环的动力提供装置，有利于降低实际使用过程中的能耗。

优选的，如图1至图3所示，一个所述冷却塔3上安装一个或多个所述冷却塔风机4。

采用上述优选方案的有益效果是：便于根据制冷机房的规模和环境的温度来选择合适的冷却塔风机数量，以单个或多个冷却塔风机为一个冷却塔进行散热，有利于降低实际使用过程中的能耗。

优选的，如图1至图3所示，所述第一水阀5安装在所述冷水机1和所述温度传感器9之间的冷却管路上，所述第一水阀5和所述冷却塔控制箱12连接。

采用上述优选方案的有益效果是：第一水阀可以控制从冷却塔出来的冷却水是否回流到冷水机组。若外界环境温度较高，此时处于一般冷却模式，第一水阀打开，从冷却塔出来的冷却水能回流到冷水机组，若外界环境温度较低，此时处于免费制冷模式，第一水阀关闭，阻止从冷却塔出来的冷冻水回流到已经停止工作的冷水机组。

优选的，如图1至图3所示，所述第二水阀6安装在所述温度传感器9和所述冷冻供水端10之间的冷冻管路上，所述第二水阀6和所述冷却塔控制箱12连接。

采用上述优选方案的有益效果是：第二水阀可以控制从冷却塔出来的冷冻水是否可以供给用户末端。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第二水阀关闭，从冷却塔出来的冷却水不会供给用户末端，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，第二水阀打开，从冷却塔出来的冷冻水直接供给用户末端。

优选的，如图1至图3所示，所述第三水阀7安装在所述冷水机1和所述冷却水泵2之间的冷却管路上，所述第三水阀7和所述冷却塔控制箱12连接。

采用上述优选方案的有益效果是：第三水阀可以控制冷却水是否从冷水机组流入冷却水泵。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第三水阀打开，冷却水从冷水机组流入冷却水泵，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，冷水机组停止工作，第三水阀关闭，冷冻水从外部回水端流入冷却水泵。

优选的，如图1至图3所示，所述第四水阀8安装在所述冷却水泵2和所述冷冻回水端11之间的冷冻管路上，所述第四水阀8和所述冷却塔控制箱12连接。

采用上述优选方案的有益效果是：第四水阀可以控制外部回水端流入的冷冻水是否可以流入冷却水泵。当外界环境温度较高时，处于一般冷却模式，第四水阀关闭，外部回水端不会有水流入冷却水泵，当外界环境温度较低时，处于免费制冷模式，第四水阀打开，外部回水端的冷冻水流入冷却水泵。

优选的，如图1所示，一种制冷机房的冷却装置，还包括通讯线13，所述冷水机1、所述冷却水泵2、所述冷却塔3、所述冷却塔风机4、所述第一水阀5、所述第二水阀6、所述第三水阀7、所述第四水阀8和所述温度传感器9与所述冷却塔控制箱12之间通过所述通讯线13连接。

其中，上述优选方案里各部件通过通讯线13连接冷却塔控制箱12的方式实质上是PLC通过信号线连接各部件，在冷却装置的工作工程中，PLC控制各部件的开关和工作与否是本领域常规技术手段，属于现有技术。

采用上述优选方案的有益效果是：冷却塔控制箱控制各部件配合，能满足一般冷却模式和免费冷却模式下各部件的工作与否，各管道内冷却水或冷冻水的通断与否，有利于在不同外部环境下降低各个部件的能耗，进而优化整体装置的能耗，同时还能有效降低整体装置的生产成本。

下面通过两个实施例来对本实用新型的工作过程作出说明：

实施例一。

如图2所示为一般冷却模式示意图，该工作模式适合于在制冷机房外部环境温度较高时使用，如在夏季。此时，第二水阀(6)和第四水阀(8)关闭，第一水阀(5)和第三水阀(7)打开，冷水机(1)将水冷却后通过第三水阀(7)注入冷却水泵(2)，冷却水泵(2)将冷却水经冷却水管泵入冷却塔(3)，与此同时，安装在冷却塔(3)上的冷却塔风机(4)也在工作，冷却塔(3)在冷却水和冷却塔风机(4)的共同作用下进行热交换，即将冷却塔(3)工作所产生的热量转移到冷却水和外部环境中，热交换过后的冷却水通过第一水阀(5)回流到冷水机(1)，冷水机(1)再次将水冷却后经冷却管道重复上述冷却流程，进而实现在夏季对冷却塔(3)的循环冷却。

实施例二。

如图3所示为免费制冷模式示意图，该工作模式适合于在制冷机房外部环境温度较低时使用，如在秋冬季。此时，当温度传感器(9)检测到从冷却塔(3)流出的冷却水温度低于某一设定值，如20℃时，冷却塔风机(4)关闭，冷却塔(3)利用冷水机(1)所产生的冷却水和自然风进行冷却；当温度传感器(9)检测到从冷却塔(3)流出的冷却水温度再次低于某一设定值，如15℃时，第二水阀(6)和第四水阀(8)打开，第一水阀(5)和第三水阀(7)关闭，同时冷水机(1)也关闭，此时从冷却塔(3)流出来的水即为冷冻水，冷冻水温度一般为7-15℃。与此同时，冷冻水通过第二水阀(6)后，经冷冻水管向设置在冷冻供水端10和冷冻回水端11的用户末端提供冷冻水，且经冷冻水管，通过第四水阀(8)后，向冷却水泵(2)注入冷冻水，冷冻水经冷却水泵(2)泵入冷却塔(3)，此时冷却塔(3)利用冷冻水和自然风进行冷却。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，包括：冷水机(1)、冷却水泵(2)、多个冷却塔(3)、多个冷却塔风机(4)、第一水阀(5)、第二水阀(6)、第三水阀(7)、第四水阀(8)、温度传感器(9)、冷冻供水端(10)、冷冻回水端(11)和冷却塔控制箱(12)；

多个所述冷却塔(3)之间并联连接，所述冷水机(1)和所述冷却水泵(2)连接，所述冷却水泵(2)和所述冷却塔(3)连接，所述冷却塔(3)和所述冷水机(1)连接，所述温度传感器(9)安装在所述冷水机(1)和所述冷却塔(3)之间的冷却管路上，所述冷却塔风机(4)安装在所述冷却塔(3)上，所述冷冻供水端(10)通过冷冻管路和所述温度传感器(9)连接，所述冷冻回水端(11)通过冷冻管路和所述冷却水泵(2)连接。

2.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述冷水机(1)有一个或多个，多个所述冷水机(1)之间并联连接。

3.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述冷却水泵(2)有一个或多个，多个所述冷却水泵(2)之间并联连接。

4.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，一个所述冷却塔(3)上安装一个或多个所述冷却塔风机(4)。

5.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述第一水阀(5)安装在所述冷水机(1)和所述温度传感器(9)之间的冷却管路上，所述第一水阀(5)和所述冷却塔控制箱(12)连接。

6.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述第二水阀(6)安装在所述温度传感器(9)和所述冷冻供水端(10)之间的冷冻管路上，所述第二水阀(6)和所述冷却塔控制箱(12)连接。

7.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述第三水阀(7)安装在所述冷水机(1)和所述冷却水泵(2)之间的冷却管路上，所述第三水阀(7)和所述冷却塔控制箱(12)连接。

8.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，所述第四水阀(8)安装在所述冷却水泵(2)和所述冷冻回水端(11)之间的冷冻管路上，所述第四水阀(8)和所述冷却塔控制箱(12)连接。

9.根据权利要求1所述一种制冷机房的冷却装置，其特征在于，还包括通讯线(13)，所述冷水机(1)、所述冷却水泵(2)、所述冷却塔(3)、所述冷却塔风机(4)、所述第一水阀(5)、所述第二水阀(6)、所述第三水阀(7)、所述第四水阀(8)和所述温度传感器(9)与所述冷却塔控制箱(12)之间通过所述通讯线(13)连接。

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