一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，包括控制系统热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统；所述制冷剂循环系统包括压缩机、四通阀、风冷翅片、冷却盘管组、单向阀组件及气液分离器；控制系统包括控制器、压力传感器及温度传感器；旁路系统包括连接第二连接管与第三连接管的第一旁路支管、设置于第一旁路支管上与控制器通信连接的电磁阀。本实用新型专利技术可以减少冷却水系统结垢，还能提高机组能效，冬季风冷翅片和蒸发冷却式换热器一起使用，增大换热器面积，提高机组制热量。

An evaporative cooling chilled water heat pump unit without antifreeze for heating in winter

The utility model discloses an evaporative cooling water heat pump unit without antifreeze in winter heating, which comprises a control system heat exchange system, a refrigerant circulation system, a cooling water circulation system and a bypass system; the refrigerant circulation system comprises a compressor, a four-way valve, an air-cooled fin, a cooling coil tube group and a one-way valve group. The control system includes a controller, a pressure sensor and a temperature sensor; the bypass system includes a first bypass branch connecting the second and third connecting pipes, and an electromagnetic valve set on the first bypass branch to communicate with the controller. The utility model can reduce scaling in the cooling water system and improve the energy efficiency of the unit. Winter air-cooled fins and evaporative cooling heat exchangers are used together to increase the area of the heat exchanger and increase the heat of the unit.

【技术实现步骤摘要】
一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组
本技术属于冷水机组领域，具体涉及冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组。
技术介绍
早期的蒸发冷却式冷水机组制热时，由于冷却介质里面是水，在冬季制热使用的话，容易结冰。只能作为单冷机组使用，客户冬季制热只能选择锅炉或电加热制热，这样一来反而增加能耗，起不到节能作用。要解决这个问题有两种方案，一是在冷却水中增加防冻液，二是增加翅片作为冬季使用，变风冷热泵机组。制热时在冷却水添加防冻液实际上并没有真正解决蒸发冷机组冬季制热问题，蒸发冷机组虽然可以在冷却水中添加防冻液以降低冷却水冰点温度。但填料在设计时只考虑在夏季使用，而在冬季散热效果很差。没法将冷却水中的散热量带到空气中。这样造成冷却水温度会越来越低，蒸发温度也会跟着下降，制热量会越来越小。并且防冻液添加到冷却水中后随着风扇开启会有一部分带到空气中。为保证冷却水冰点温度，需要自动添加防冻液装置，这样增加了客户的负担。另一种方式为增加翅片，和蒸发冷却换热器并联使用，夏季使用蒸发冷换热器制冷，到冬季切换成风冷翅片，不用蒸发冷却式换热器，这样造成机组占地面积大，投资大了很多，并且在系统匹配上增加了难度。
技术实现思路
技术目的：本技术提供了一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，解决了冬季机组无法运行且运行成本高、结构复杂的问题。技术方案：一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，包括控制系统热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统；制冷剂循环系统包括压缩机、四通阀、风冷翅片、冷却盘管组、连通压缩机制冷剂出气口和四通阀的第一连接管、连接四通阀与风冷翅片进液口的第二连接管、连通风冷翅片出液口与冷却盘管组制冷剂进液口的第三连接管、单向阀组件、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第四连接管、连接单向阀组件与热交换系统的第五连接管及与压缩机进汽口连接的气液分离器；所述冷却盘管组包括不少于两个冷却盘管；冷却盘管组上方至少设置有一组风机；控制系统包括控制器、分别与控制器通信连接的设置于第一连接管内的压力传感器及用于测量环境温度的温度传感器；旁路系统包括连接第二连接管与第三连接管的第一旁路支管、设置于第一旁路支管上与控制器通信连接的电磁阀；冷却水循环系统包括设置于冷却盘管组上方的喷淋装置、与喷淋装置连接的水泵及设置于冷却盘组下方的通过水泵与喷淋装置连接的接水盘；热交换系统通过四通阀与气液分离器连接。上述的风冷翅片上方设置有至少一组风机，用于风冷翅片散热。为了达到更好的制冷效果，冷却盘管组包括四个冷却盘管，冷却盘管组上方设置的风机数量与冷却盘管数量对应。此外，机组还包括在单向阀组件与热交换系统之间设置有储液器、干燥过滤器及膨胀阀。单向阀组件为本领域常用的用于流体转向的阀门组件，为了清楚地显示单向阀组件的结构，可采用依次反向设置的四个单向阀，保证从阀门出口的液体为单向流动。另外，需要说明的是：(1)本技术中的进液口与出液口的仅是为了方便描述，仅针对制冷回路中制冷剂的流动方向，整个结构的连接方式不受该描述的影响。(2)本技术中未提及的与本机组运行密切相关的结构，均为现有技术；(3)本技术中用到的现有设备的型号仅是其中一种，并非对本技术的结构作出限定。有益效果：(1)本技术的机组利用风冷翅片，实现机组的预制冷的功能，不需要在冬季制热时在冷却水中添加防冻液，机组在制冷运行过程中冷却水系统结垢少，减少客户后期运行费用的投入，维护简单；(2)本技术的机组中的风冷翅片与系统串联连接，在环境中温度较低时，开启在冷却盘管组与压缩机之间的阀门，制冷剂直接通过冷却盘管组，实现机组可以在夏季制冷，冬季制热环境下连续运行；(3)本技术机组的控制精度高、投资少、节能高效、运行稳定可靠。附图说明图1是实施例1结构示意图；图2为实施例1的制冷剂循环回路示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作出进一步说明。实施例1：如图1所示，本技术所述的一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，包括控制系统热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统；制冷剂循环系统包括压缩机101、四通阀102、风冷翅片103、两个串联的冷却盘管组成的冷却盘管组104、连通压缩机制冷剂出气口和四通阀的第一连接管105、连接四通阀与风冷翅片进液口的第二连接管106、连通风冷翅片出液口与冷却盘管组制冷剂进液口的第三连接管107、单向阀组件108、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第四连接管109、连接单向阀组件与热交换系统的第五连接管110及与压缩机进汽口连接的气液分离器111，风冷翅片103上方和冷却盘管组上方分别设置有两组风机204，单向阀组件与热交换系统之间设置有储液器112、干燥过滤器113及膨胀阀114；单向阀组件包括依次反向设置的四个单向阀。冷却水循环系统用于降低冷却盘管组的温度，由设置于冷却盘管组上方的喷淋装置201、与喷淋装置连接的水泵202及设置于冷却盘组下方的通过水泵与喷淋装置连接的接水盘203组成。控制系统根据测定连接管的压力及测定环境的温度，决定是否启用风冷翅片。控制系统由包括控制器301、分别与控制器通信连接的设置于第一连接管内的压力传感器302及用于测量环境温度的温度传感器303组成。旁路系统可使得风冷翅片与冷却盘管组之间的串联通路短路，由第二连接管与第三连接管之间设置的第一旁路支管401及设置于第一旁路支管上与控制器通信连接的电磁阀402组成，当电磁阀402开启时，此时风冷翅片在整个机组内不参与运行。四通阀为本领域内常用的用于制冷制热回路切换的组件，热交换系统5通过四通阀与气液分离器111连接。如图2所示，本技术机组的运行方式如下：(1)制冷回路：压缩机101出气口的高温高压制冷剂，通过第一连接管105流经四通阀102，从四通阀102的出液口，通过第二连接管106流经风冷翅片103的进液口，开启在风冷翅片上方的风机204，实现制冷剂的预冷却，经过预冷却的制冷剂从风冷翅片103的出液口流出，通过第三连接管107进入冷却盘管组104的进液口，在相互串联的两个冷却盘管内进行冷却，此时，水泵202将集水盘203中的冷却水送至喷淋装置201，对冷却盘管组进行冷却，同时位于冷却盘管组上方的风机204开启，同时对冷却盘管组104进行降温；制冷剂从冷却盘管组出液口流出，通过第四连接管109进入单向阀组件108的进液口，随后从单向阀组件的出液口流经储液器112、干燥过滤器113和膨胀阀114，从膨胀阀114出口流出的制冷剂通过第五连接管110进入热交换系统5进行热交换，热交换后的制冷剂通过四通阀进入气液分离器111，随后进入压缩机101进汽口，实现整个制冷回路的循环。风冷翅片在夏季作为预冷器使用，不仅减少冷却水系统结垢，还能提高机组能效。当位于第一连接管105内的型号为SK0422A压力传感器测量的压力≤1.0MPa，及在机组周围设置的型号为PT100温度传感器测量的环境温度≤20℃时，与传感器通信连接的CR40型号的控制器301控制电磁阀402的开启，此时，从106管路流出的制冷剂直接通过第一旁路支管401，进入冷却盘管组104进液口，风冷翅片103在整个机组内不参与运行，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，其特征在于，包括控制系统、热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统；所述制冷剂循环系统包括压缩机、四通阀、风冷翅片、冷却盘管组、连通压缩机制冷剂出气口和四通阀的第一连接管、连接四通阀与风冷翅片进液口的第二连接管、连通风冷翅片出液口与冷却盘管组制冷剂进液口的第三连接管、单向阀组件、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第四连接管、连接单向阀组件与热交换系统的第五连接管及与压缩机进汽口连接的气液分离器；所述冷却盘管组包括不少于两个冷却盘管；所述冷却盘管组上方至少设置有一组风机；所述控制系统包括控制器、分别与控制器通信连接的设置于所述第一连接管内的压力传感器及用于测量环境温度的温度传感器；所述旁路系统包括连接第二连接管与第三连接管的第一旁路支管、设置于第一旁路支管上与控制器通信连接的电磁阀；所述冷却水循环系统包括设置于冷却盘管组上方的喷淋装置、与喷淋装置连接的水泵及设置于冷却盘组下方的通过水泵与喷淋装置连接的接水盘；所述热交换系统通过四通阀与气液分离器连接。

【技术特征摘要】
1.一种冬季制热不加防冻液的蒸发冷却式冷水热泵机组，其特征在于，包括控制系统、热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统；所述制冷剂循环系统包括压缩机、四通阀、风冷翅片、冷却盘管组、连通压缩机制冷剂出气口和四通阀的第一连接管、连接四通阀与风冷翅片进液口的第二连接管、连通风冷翅片出液口与冷却盘管组制冷剂进液口的第三连接管、单向阀组件、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第四连接管、连接单向阀组件与热交换系统的第五连接管及与压缩机进汽口连接的气液分离器；所述冷却盘管组包括不少于两个冷却盘管；所述冷却盘管组上方至少设置有一组风机；所述控制系统包括控制器、分别与控制器通信连接的设置于所述第一连接管内的压力传感器及用于测量环境温度的温度传感器；所述旁路系统包括连接第二连接管与第三连接管的第一旁路支管、设置于第一旁路支管上与控制器通信连接的电磁阀；所述冷却水循环系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启林，孙清华，桂林松，何伟生，孙青如，
申请(专利权)人：南京恒标斯瑞冷冻机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32