[實用新型]直接式冷卻塔冷水機組串級自然冷量利用系統

有效

• 申請號: 201220744815.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203100027U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 李本強;張力;毛曉輝
• 申請（專利權）人: 中國建筑標準設計研究院
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F28C1/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 劉湘舟;朱麗巖

本實用新型涉及一種應用在嚴寒和寒冷地區工業廠房內的制冷系統，該類工業廠房有全年供冷需求，并對冷凍水供水溫度有較高的精度要求。

應用在電子類工業廠房中的工藝性空調，與其它廠房中的舒適性空調相比，具有以下兩個特點：一是電子類工業廠房中空調全年為冷負荷，同時冷負荷較為穩定，這是由于電子類工業廠房內的工藝設備的全年穩定散熱造成的；二是電子類工業廠房內的溫濕度的精度要求高，同時要求高保障率，一旦制冷系統停機或冷凍水供水溫度無法滿足工藝要求，將造成巨大的損失，因此整個制冷系統必須有足夠的運行安全保障機制。基于上述要求，目前電子類工業廠房中均采用常規冷水機組全年運行的模式來保證工藝要求，能耗非常大，一般的冷凍水溫度要求為供水7℃±0.5℃、回水12℃。

現也有人提出采用冷卻塔取冷系統為電子類工業廠房供冷（在嚴寒和寒冷地區,冬季冷卻塔取冷有開式冷卻塔取冷系統和閉式冷卻塔取冷系統兩種基本形式，開式冷卻塔取冷系統因為存在冷卻水易受污染和防凍兩個問題，本身安全性較差，所以實際應用效果一般，更無法適應工業建筑的使用要求。閉式冷卻塔取冷系統一般采用乙二醇溶液作為載冷劑，載冷劑不與室外空氣直接接觸，避免了污染問題，同時乙二醇本身是防凍液，從而克服了開式冷卻塔取冷系統的弊端），雖然這樣能耗較小，但閉式冷卻塔取冷系統一般都應用在民用建筑中或非電子類工業廠房中，若應用在電子類工業廠房中，主要會有以下三個方面的不足：一是取冷時間短，這是因為冷卻塔制備的載冷劑一般比外界溫度高3℃～5℃（外界溫度干工況時為干球溫度，濕工況時為淋水溫度），載冷劑與冷凍水的換熱溫差一般為2℃左右，而工藝要求的冷凍水供水溫度為7℃，因此常規的冷卻塔供冷模式基本上要在外界溫度為2℃以下的情況才能使用，實際的取冷時間較短；二是無法保證供水溫度的穩定性，這是因為電子類工業廠房對溫度精度要求較高，一般情況下，需要保證冷凍水供水溫度為7±0.5℃，常規冷卻塔取冷系統的冷凍水供水溫度強烈受到室外溫度波動的影響，無法滿足這種精度要求；三是安全性差，這是因為在常規的冷卻塔供冷模式中，冷機系統時停止運行的，在外界溫度升高至臨界點導致無法提供7℃冷水和冷卻塔故障兩種情況下，冷機系統無法啟動繼續供冷（冷機自身的冷卻系統仍處于低溫狀態，達不到啟動溫度要求），從而發生產事故。鑒于這三點，尤其是后兩點，在實際生產中，單獨采用冷卻塔取冷系統的模式不能采用。

現有一個名稱為冷卻塔冷水機組串級自然冷量利用系統、授權公告號為CN202329393U的實用新型專利，它解決了傳統的冷水機組取冷的方式能耗太大的技術問題，并且適用于工業廠房、尤其是電子類工業廠房的供冷需求，但它的結構比較復雜，制造成本高，所以還需要進一步的改進。

本實用新型的目的是提供一種直接式冷卻塔冷水機組串級自然冷量利用系統，要解決傳統的冷卻塔冷水機組串級自然冷量利用系統結構復雜、制造成本高的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種直接式冷卻塔冷水機組串級自然冷量利用系統，包括有冷凍水泵、冷凍水循環管路、末端設備、冷水機組和閉式冷卻塔，所述冷凍水泵設在冷凍水循環管路上，所述末端設備上的冷凍水進口和冷凍水出口與冷凍水循環管路連通，所述冷水機組中的蒸發器上的冷凍水進口和冷凍水出口也與冷凍水循環管路連通，其特征在于：所述閉式冷卻塔上也設有冷凍水進口和冷凍水出口，閉式冷卻塔通過冷凍水進口和冷凍水出口直接與冷凍水循環管路連通，并且閉式冷卻塔連接在末端設備的冷凍水出口與冷水機組上的冷凍水進口之間的冷凍水循環管路上。

從蒸發器上的冷凍水出口流出的冷凍水的溫度為7℃±0.5℃。

從閉式冷卻塔的冷凍水出口流出的冷凍水的溫度為8～10℃。

從閉式冷卻塔的冷凍水出口流出的冷凍水的溫度為8～10℃。

與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果：傳統技術認為閉式冷卻塔不能直接裝在冷凍水循環管路上（即不能直連到冷凍水循環管路上，必須通過換熱器），而本實用新型克服了這個技術偏見，本實用新型取消了換熱器、乙二醇循環管路和乙二醇泵，將閉式冷卻塔直接裝在了冷凍水循環管路上，所以大大簡化了結構，降低了制造成本，并有效提高了節能效果。

本實用新型非常適合在寒冷和嚴寒地區推廣，因為這些地區的冬季以及一部分過渡季的室外溫度低于室內溫度，所以能夠有效利用自然冷量，可取得顯著的節能效果。