一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机制造技术

本申请涉及制冷技术领域，公开了二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器构成的机械制冷系统，还包括与蒸发器进行热交换的内循环系统以及通过液‑液换热器与内循环系统进行热交换的二次循环系统，所述内循环系统上设有可控制内循环系统中冷媒流向以与冷媒进行热交换的自然冷却系统，所述机械制冷系统、内循环系统、自然冷却系统和二次循环系统与控制器电连接，控制器控制各系统的运行。本申请将机械制冷系统、内循环系统、二次循环系统和自然冷却系统实现五种调控方法，适应不同温度环境下的制冷需求，可以在室外环境温度较低时，通过自然冷却系统获得免费的冷量，减少甚至完全停用机械制冷系统，节能效果显著。

A two cycle evaporation condensation natural cooling water chiller

The invention relates to the technical field of refrigeration, discloses two cycles of evaporation condensation of natural cooling water cooling machine, including mechanical refrigeration system compressor, condenser, evaporator, throttle, also includes a heat exchange with the evaporator in the circulatory system and by liquid liquid heat exchanger with internal circulation system for heat exchange two the circulatory system, the internal circulation system with refrigerant flow control in circulating system with refrigerant natural cooling heat exchange system, the mechanical refrigeration system, circulation system, natural cooling system and two loop system are electrically connected with the controller, the controller to control the operation of the system. This application will be mechanical refrigeration system, internal circulation system, to achieve the five control methods in two cycles and natural cooling system, meet the cooling demand under different temperature environment, can be in an outdoor environment when the temperature is low, get free cooling capacity through natural cooling system, to reduce or even completely disable the mechanical refrigeration system, the energy saving effect is remarkable.

【技术实现步骤摘要】
一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机
本申请涉及制冷
，尤其涉及一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机。
技术介绍
目前的通讯机房，特别是大型的数据中心，一般是采用风冷冷水机作为冷源为通讯机房内的空调设备室内末端提供冷冻水，从而对通讯机房的室内环境进行制冷降温。由于通讯机房内的通讯设备基本上处于全年不间断的运行状态，而且发热量非常的大，因此，用于通讯机房的风冷冷水机，一般需要全年制冷运行，运行能耗大，季节能效比低。而且，由于该风冷冷水机在寒冷的冬天仍然需要启动压缩机进行工作，当室外环境过低时，压缩机容易出现由于冷凝压力过低而导致供液不足的问题，而此时的通讯机房的热负荷较小，也会造成压缩机的频繁启停，这种状况不但造成能源消耗大，而且也会降低压缩机的使用寿命。因此，该风冷冷水机的可靠性一直难以得到解决。即使配置有冷凝压力控制系统并把冷凝器设计为多级控制，当风冷冷水机长期运行在零下的室外和环境温度时，仍然有较大的隐患，而且会造成系统成本的增加和控制难度的增大。申请号为CN201210205485.9公开了一种应用于IDC机房的闭式冷却塔制冷系统及其制冷方法。包括闭式冷却塔、水冷制冷机组、冷水罐、冷冻水泵、冷却水泵、IDC机房末端装置、嵌入式控制系统、水冷制冷机组回水温度传感器、闭式冷却塔回水温度传感器、闭式冷却塔进风干湿球温度传感器。该专利申请的制冷方法是在冬季闭式冷却塔干工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能，防冻；过渡季闭式冷却塔湿工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能；夏季夜间闭式冷却塔湿工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能；夏季日间水冷制冷机组开机；利用冷水罐蓄能，推迟水冷制冷机组运行时间；停水期利用冷水罐的储水功能，保障停水期间IDC机房空调系统的正常运行。这样的控制方法适合于气候温和且不缺水的地区。然而，在北方地区由于冬季夜间最低温度为-20~-30℃，出现极端天气时甚至更低温度时，采用水冷方式，冷却塔必须考虑防冻措施，且防冻效果一般，并不理想，为此需要向冷却塔循环水及管路内加入高浓度的防冻液，其不仅增加了投资而且对管路和设备也有腐蚀。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能效果明显，压缩机不需要全年制冷运行的二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机。此外，本技术还提供一种基于二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机的控制方法。为了解决上述技术问题，本技术采用如下方案实现：一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，包括压缩机、冷凝器（优选的可采用蒸发式冷凝器）、节流器、蒸发器构成的机械制冷系统，还包括与蒸发器进行热交换的内循环系统以及通过液-液换热器与内循环系统进行热交换的二次循环系统，所述内循环系统上设有可控制内循环系统中冷媒流向以与冷媒（冷媒又称雪种、制冷剂，用以传递热能，产生冷冻效果。内循环系统中的冷媒可以为水）进行热交换的自然冷却系统，所述机械制冷系统、内循环系统、自然冷却系统和二次循环系统与控制器电连接，控制器控制各系统的运行（控制器控制冷水机各系统的运行，也即控制各系统中的各部件的运行）。二次循环系统为空调设备室内末端提供冷冻水。机械制冷系统构成的制冷循环通过蒸发器与内循环系统进行热交换，内循环系统再与二次循环系统进行热交换，二次循环系统源源不断的提供冷冻水。由于常年开启机械制冷系统会导致能源的浪费，本申请中增设了自然冷却系统，自然冷却系统将冷媒与环境进行热交换，在某些季节，利用自然冷却系统与内循环系统进行热交换，不必运行机械制冷系统，以达到节省能源的作用。综合利用自然冷却系统和机械制冷系统，以降低能耗。由于机械制冷系统和自然冷却系统分别独立，相互之间的运作不相互干扰，既可以单独利用自然冷却系统进行制冷，也可以单独运行机械制冷系统进行制冷，还可以综合两者进行混合制冷，增强整体的制冷效率，便于对两个系统进行灵活控制，适应不同的季节需求。本申请中，特别针对一些已有内循环系统的机房，通过增加自然冷却系统和二次循环系统，使得整个制冷过程环保节能。内循环系统的作用是将机械制冷系统和/或自然冷却系统的冷量传递至二次循环系统，所述内循环系统包括内循环进液管路和内循环出液管路，所述内循环进液管路的两端和内循环出液管路的两端分别与蒸发器和液-液换热器连接，以此构成冷媒内循环，所述内循环进液管路或内循环出液管路上设有内循环动力泵。内循环系统的冷媒内循环为冷媒从内循环进液管路进入到蒸发器，从蒸发器出来的冷媒流进内循环出液管路，继而从内循环出液管路流进液-液换热器，从液-液换热器出来的冷媒流进内循环进液管路，以此构成内循环。内循环系统的设置使得当内循环系统的冷媒温度降低时，直接与二次循环系统进行换热，使得整个系统的布置更为灵活。所述自然冷却系统包括自然冷却盘管以及自然冷却进液管路和自然冷却出液管路，自然冷却进液管路的一端和自然冷却出液管路的一端分别与自然冷却盘管的两端部连接，自然冷却进液管路的另一端和自然冷却出液管路的另一端连接至内循环进液管路或内循环出液管路，且自然冷却进液管路或自然冷却出液管路与内循环进液管路或内循环出液管路的连接处设有三通阀（这句话解释为：自然冷却进液管路与内循环进液管路的连接处设有三通阀，或自然冷却进液管路与内循环出液管路的连接处设有三通阀，或自然冷却出液管路与内循环进液管路的连接处设有三通阀，或自然冷却出液管路与内循环出液管路的连接处设有三通阀）。自然冷却系统通过三通阀的调节以改变内循环系统中冷媒的流向，当三通阀把连接自然冷却系统的支路打开，使得全部冷媒流进自然冷却盘管，自然冷却盘管对冷媒进行高效换热。所述三通阀为可以按比例调节的三通阀或开关三通阀，优选比例调节通阀。所述二次循环系统包括二次循环进液管路和二次循环出液管路，二次循环进液管路的一端和二次循环出液管路的一端分别与液-液换热器连接，二次循环进液管路或二次循环出液管路上设有二次循环动力泵。二次循环系统的冷媒（冷媒，用以传递热能，产生冷冻效果。二次循环系统中的冷媒可以为水）在液-液换热器进行热交换后输入到空调末端设备中（即二次循环进液管路的另一端和二次循环出液管路的另一端空调末端设备连接，以此构成循环）。进一步的，所述冷凝器上设有冷凝风机，所述自然冷却盘管上设有冷却风机。所述冷凝风机和冷却风机可以为调速风机或定速风机，优选调速风机。冷凝风机和冷却风机的设置进一步提高了散热效果，给予机械制冷系统、自然冷却系统的制冷组合提供了更多的控制方式，适应不同温度的需求。冷凝风机和冷却风机与控制器电连接。所述内循环系统的内循环进液管路上设有内循环进液温度传感器，其内循环出液管路上设有内循环出液温度传感器；所述二次循环系统的二次循环进液管路上设有二次循环进液温度传感器，其二次循环出液管路上设有二次循环出液温度传感器款所述冷水机还包括用于检测室外环境温度的室外环境温度传感器。内循环进液温度传感器是检测进入蒸发器的冷媒的温度，内循环出液温度传感器是检测从蒸发器出来的冷媒的温度。二次循环进液温度传感器是检测进入液-液换热器的冷媒的温度，二次循环出液温度传感器是检测从液-液换热器出来的冷媒的温度。上述传感器均与控制器电连接，内循环进液温度传感器、内循环出液温度传感器、二次循环进液温度传感器、二次循环出液温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器构成的机械制冷系统，其特征在于，还包括与蒸发器进行热交换的内循环系统以及通过液‑液换热器与内循环系统进行热交换的二次循环系统，所述内循环系统上设有可控制内循环系统中冷媒流向以与冷媒进行热交换的自然冷却系统，所述机械制冷系统、内循环系统、自然冷却系统和二次循环系统与控制器电连接，控制器控制各系统的运行。

【技术特征摘要】
1.一种二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，包括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器构成的机械制冷系统，其特征在于，还包括与蒸发器进行热交换的内循环系统以及通过液-液换热器与内循环系统进行热交换的二次循环系统，所述内循环系统上设有可控制内循环系统中冷媒流向以与冷媒进行热交换的自然冷却系统，所述机械制冷系统、内循环系统、自然冷却系统和二次循环系统与控制器电连接，控制器控制各系统的运行。2.根据权利要求1所述的二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，其特征在于，所述内循环系统包括内循环进液管路和内循环出液管路，所述内循环进液管路的两端和内循环出液管路的两端分别与蒸发器和液-液换热器连接，以此构成冷媒内循环，所述内循环进液管路或内循环出液管路上设有内循环动力泵。3.根据权利要求2所述的二次循环式蒸发冷凝自然冷却冷水机，其特征在于，所述自然冷却系统包括自然冷却盘管以及自然冷却进液管路和自然冷却出液管路，自然冷却进液管路的一端和自然冷却出液管路的一端分别与自然冷却盘管的两端部连接，自然冷却进液管路的另一端和自然冷却出液管路的另一端连接至内循环进液管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洁平，陈华，畅志辉，高芬，陈刚，
申请(专利权)人：广东申菱环境系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44