一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组和空调器制造技术

本实用新型专利技术特别涉及一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组和空调器。风冷冷水机组包括压缩式制冷系统、自然冷却系统和连接结构，压缩式制冷系统包括压缩机、流量控制阀、蒸发器和至少一个冷凝器，自然冷却系统包括分水管、集水管和与冷凝器一体化设置的自然冷却盘管。本实用新型专利技术通过增设自然冷却系统，在环境温度低于用水温度需求时通过自然冷却系统对水进行冷却降温，制取冷水，因此，在低环境温度下制冷机组不再需要启动压缩机进行制冷，可以节省大量能耗且压缩机不需在过低环境温度下使用，延长了压缩机的使用寿命、保证了压缩机的使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制冷空调控制领域，特别涉及一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组和空调器。
技术介绍
风冷冷水机组是建筑空调领域最主要的空调冷源之一，无论是在民用、公用还是工业建筑中都有着广泛的应用。其主要组成部件包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器，通过管道连成一个封闭的系统，以电力驱动的压缩机作为动力设备实现制冷循环。风冷冷水机组工作时，通过低温低压的制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收水的热量，制取冷水满足空调或生产工艺使用需求。其性能可靠、维护简单、出水温度稳定，应用广泛。但是此种机组的动力设备是压缩机，制冷时是以消耗电能作为代价的。它的大量应用给人们带来舒适和便利的同时也消耗了大量能源。统计表明，现代建筑中空调的能耗占据了建筑总能耗的近40％，这给国家能源供应造成很大的负担。为了降低能源消耗、实现节能减排，现代空调设计中更加注重合理利用自然冷源，减少人工制冷，节能降耗。根据不同的使用目的，冷源需求差别很大，其中有很多空调场合一年四季有冷负荷需求，比如各种数据中心、恒温恒湿车间等等，即使冬季环境温度很低时仍然需要用冷水进行室内降温或除湿。而其冷水获取方式一年四季均依靠压缩式电制冷，要消耗电能。对低环境温度季节来讲，这其实是不必要的能源消耗，因为当环境温度低于需要的冷水温度时，完全可以通过室外空气对水进行自然冷却降温，获取需要的冷水，而不需要消耗电力制冷。因此，如果能对现有风冷冷水机组进行设计改进，使其附带自然冷却功能，环境温度低时避免电制冷的电能消耗，其节能潜力将是非常可观的。此外，风冷冷水机组以空气作为冷凝器的冷却介质，环境温度过低时，冷凝压力随环境温度波动大，机组运行不稳定，可靠性会大打折扣。因此，全年使用风冷冷水机组进行电驱动压缩式制冷，对机组本身的稳定运行是非常不利的。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组和空调器，解决了现有技术的风冷冷水机组只能采用压缩机制冷，能耗浪费较大且运行不稳定的技术问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组，包括压缩式制冷系统、自然冷却系统和连接结构，所述压缩式制冷系统包括压缩机、流量控制阀、蒸发器和至少一个冷凝器，所述蒸发器包括蒸发器进水口和蒸发器出水口，蒸发器进水口连接用户侧回水管，蒸发器出水口连接用户侧出水管；所述自然冷却系统包括分水管、集水管和与冷凝器一体化设置的自然冷却盘管，分水管出口端连接用户侧回水管，集水管出口端连接蒸发器进水口；所述自然冷却盘管包括自然冷却盘管进水口和自然冷却盘管出水口，所述自然冷却盘管进水口通过第一分支管路连接到所述分水管，自然冷却盘管出水口通过第二分支管路连接所述集水管；所述连接结构用于连接所述压缩式制冷系统和自然冷却系统。本技术的有益效果是：本技术的技术方案通过增设自然冷却系统，在环境温度低于用水温度需求时通过自然冷却系统对水进行冷却降温，制取冷水，因此，在低环境温度下制冷机组不再需要启动压缩机进行制冷，可以节省大量能耗且压缩机不需在过低环境温度下使用，延长了压缩机的使用寿命、保证了压缩机的使用可靠性。与常规风冷冷水机组相比，本技术改进后的风冷冷水机组功能更丰富，具备单独电制冷、电制冷与自然冷却复合制冷、单独自然冷却制冷三种功能，成为一种带自然冷却功能的新型风冷冷水机组，值得在制冷空调控制领域广泛使用。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述压缩式制冷系统包括多个冷凝器，每个冷凝器均具有进气口和出液口；所述压缩机包括排气口和吸气口；所述蒸发器包括蒸发器进水口、蒸发器出水口、蒸发器进液口和蒸发器出气口；所述冷凝器进气口分别经排气管路连接所述压缩机排气口，冷凝器出液口分别通过流量控制阀连接到所述蒸发器进液口；蒸发器出气口连接压缩机吸气口。进一步，所述冷凝器出液口和流量控制阀之间设有干燥过滤器。进一步，所述流量控制阀为电子膨胀阀或热力膨胀阀。进一步，所述冷凝器呈V型设置；冷凝器包括管板和设置在管板上的冷凝盘管，所述冷凝盘管包括第一冷凝盘管和第二冷凝盘管，所述第一冷凝盘管和第二冷凝盘管的底部连接在一起，顶部开口，且开口位置设有风机。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，风机工作时抽吸空气使空气从盘管的翅片间流过并向上排出，冷凝器工作时，制冷剂在管内冷凝放出热量，空气从外侧流过带走冷凝热。进一步，所述自然冷却盘管包括第一冷却盘管和第二冷却盘管，所述第一冷却盘管和第二冷却盘管分别设置在所述第一冷凝盘管和第二冷凝盘管的远离所述风机的一侧。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，冷凝盘管与自然冷却盘管共用风机，冷凝盘管位于V型结构的内侧，自然冷却盘管位于外侧，因此风机工作时，空气先流经自然冷却盘管，再经过冷凝器，制冷效果较好。本进一步技术方案中，自然冷却系统与冷凝器共用风机，不需要额外设置风机，无额外风机能耗的增加。进一步，冷凝盘管和自然冷却盘管均为翅片式盘管，且冷凝器的每片翅片式盘管的进气管上分别设置一个电磁阀。进一步，所述自然冷却盘管和所述冷凝盘管均设置在所述冷凝器的管板上。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，自然冷却盘管可以做成与冷凝盘管完全一体的结构形式，共用冷凝器的管板，管板上盘管的一部分换热管用作冷凝盘管，一部分换热管用作自然冷却盘管，这种结构可以简单的将现有的冷凝盘管改造为冷凝盘管和自然冷却盘管的组合结构，改造方式简单、成本较低同时不会额外增大机组体积。在其他技术方案中，也可以不共用管板，冷凝盘管与自然冷却盘管做成分开的两片，再把二者拼装组合到一起，形成一体结构。进一步，所述连接结构为三通阀，所述三通阀包括三通阀进水口、第一出水口和第二出水口，所述三通阀进水口连接用户侧回水管，第一出水口连接分水管出口端，第二出水口连接到蒸发器进水口。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案采用直接冷却功能的风冷冷水机组，通过三通阀将自然冷却系统和压缩式制冷系统连接起来，并对制冷方式进行切换和控制，结构简单、制冷效果好。进一步，所述连接结构包括中间换热器和循环水泵，所述中间换热器、循环水泵、分水管、自然冷却盘管和集水管连接成一个闭合循环回路，中间换热器冷水进口连接用户侧回水管，中间换热器冷水出口连接蒸发器进水口；所述中间换热器充注中间载冷剂。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案采用间接自然冷却功能的风冷冷水机组，通过中间载冷剂传递冷量，先把中间载冷剂(如乙二醇水溶液)经分水管送入冷却盘管与空气换热降温，降温后的载冷剂再通过专门设置的换热器对用户回水进行冷却，制取冷水。本技术还提供了一种空调器，包括所述的带有自然冷却功能的风冷冷水机组。本技术的带自然冷却功能的风冷冷水机组可实现三种模式制取冷水，分别为：压缩式电制冷、自然冷却制冷、电制冷与自然冷却联合制冷。实际应用时可根据环境温度高低自动转换运行模式，实现最大化的节能运行。环境温度高于用水温度的季节，运行压缩式电制冷模式制取冷水；环境温度低于用水温度的季节，优先启动自然冷却盘管制取冷水；此时，如果环境温度足够低，单独运行自然冷却即可提供足够冷量时，电制冷不需要运行，如果环境温度不够低，自然冷却不能提供1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组，其特征在于，包括压缩式制冷系统、自然冷却系统和连接结构，所述压缩式制冷系统包括压缩机、流量控制阀、蒸发器和至少一个冷凝器，所述蒸发器包括蒸发器进水口和蒸发器出水口，蒸发器进水口连接用户侧回水管，蒸发器出水口连接用户侧出水管；所述自然冷却系统包括分水管、集水管和与冷凝器一体化设置的自然冷却盘管，分水管出口端连接用户侧回水管，集水管出口端连接蒸发器进水口；所述自然冷却盘管包括自然冷却盘管进水口和自然冷却盘管出水口，所述自然冷却盘管进水口通过第一分支管路连接到所述分水管，自然冷却盘管出水口通过第二分支管路连接所述集水管；所述连接结构用于连接所述压缩式制冷系统和自然冷却系统。

【技术特征摘要】
1.一种带有自然冷却功能的风冷冷水机组，其特征在于，包括压缩式制冷系统、自然冷却系统和连接结构，所述压缩式制冷系统包括压缩机、流量控制阀、蒸发器和至少一个冷凝器，所述蒸发器包括蒸发器进水口和蒸发器出水口，蒸发器进水口连接用户侧回水管，蒸发器出水口连接用户侧出水管；所述自然冷却系统包括分水管、集水管和与冷凝器一体化设置的自然冷却盘管，分水管出口端连接用户侧回水管，集水管出口端连接蒸发器进水口；所述自然冷却盘管包括自然冷却盘管进水口和自然冷却盘管出水口，所述自然冷却盘管进水口通过第一分支管路连接到所述分水管，自然冷却盘管出水口通过第二分支管路连接所述集水管；所述连接结构用于连接所述压缩式制冷系统和自然冷却系统。2.根据权利要求1所述的带有自然冷却功能的风冷冷水机组，其特征在于，所述压缩式制冷系统包括多个冷凝器，每个冷凝器均具有进气口和出液口；所述压缩机包括排气口和吸气口；所述蒸发器包括蒸发器进水口、蒸发器出水口、蒸发器进液口和蒸发器出气口；所述冷凝器进气口分别经排气管路连接所述压缩机排气口，冷凝器出液口通过流量控制阀连接到所述蒸发器进液口；蒸发器出气口连接压缩机吸气口。3.根据权利要求2所述的带有自然冷却功能的风冷冷水机组，其特征在于，所述冷凝器出液口和流量控制阀之间设有干燥过滤器；所述流量控制阀为电子膨胀阀或热力膨胀阀。4.根据权利要求1所述的带有自然冷却功能的风冷冷水机组，其特征在于，所述冷凝器呈V型设置；冷凝器包括管板和设置在管板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹志强，莫军民，曲世超，刘文斌，
申请(专利权)人：烟台顿汉布什工业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37