[實用新型]一種二次循環式蒸發冷凝自然冷卻冷水機

有效

• 申請號: 201720419781.7
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN206656457U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 梁潔平;陳華;暢志輝;高芬;陳剛
• 申請（專利權）人: 廣東申菱環境系統股份有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/00;F24F13/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 邱奕才,鄭永泉

技術領域

本申請涉及制冷技術領域，尤其涉及一種二次循環式蒸發冷凝自然冷卻冷水機。

背景技術

目前的通訊機房，特別是大型的數據中心，一般是采用風冷冷水機作為冷源為通訊機房內的空調設備室內末端提供冷凍水，從而對通訊機房的室內環境進行制冷降溫。由于通訊機房內的通訊設備基本上處于全年不間斷的運行狀態，而且發熱量非常的大，因此，用于通訊機房的風冷冷水機，一般需要全年制冷運行，運行能耗大，季節能效比低。

而且，由于該風冷冷水機在寒冷的冬天仍然需要啟動壓縮機進行工作，當室外環境過低時，壓縮機容易出現由于冷凝壓力過低而導致供液不足的問題，而此時的通訊機房的熱負荷較小，也會造成壓縮機的頻繁啟停，這種狀況不但造成能源消耗大，而且也會降低壓縮機的使用壽命。因此，該風冷冷水機的可靠性一直難以得到解決。

即使配置有冷凝壓力控制系統并把冷凝器設計為多級控制，當風冷冷水機長期運行在零下的室外和環境溫度時，仍然有較大的隱患，而且會造成系統成本的增加和控制難度的增大。

申請號為CN201210205485.9公開了一種應用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統及其制冷方法。包括閉式冷卻塔、水冷制冷機組、冷水罐、冷凍水泵、冷卻水泵、IDC機房末端裝置、嵌入式控制系統、水冷制冷機組回水溫度傳感器、閉式冷卻塔回水溫度傳感器、閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器。該專利申請的制冷方法是在冬季閉式冷卻塔干工況運行，避免水冷制冷機組開機，節能，防凍；過渡季閉式冷卻塔濕工況運行，避免水冷制冷機組開機，節能；夏季夜間閉式冷卻塔濕工況運行，避免水冷制冷機組開機，節能；夏季日間水冷制冷機組開機；利用冷水罐蓄能，推遲水冷制冷機組運行時間；停水期利用冷水罐的儲水功能，保障停水期間IDC機房空調系統的正常運行。這樣的控制方法適合于氣候溫和且不缺水的地區。然而，在北方地區由于冬季夜間最低溫度為-20~-30℃，出現極端天氣時甚至更低溫度時，采用水冷方式，冷卻塔必須考慮防凍措施，且防凍效果一般，并不理想，為此需要向冷卻塔循環水及管路內加入高濃度的防凍液，其不僅增加了投資而且對管路和設備也有腐蝕。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種節能效果明顯，壓縮機不需要全年制冷運行的二次循環式蒸發冷凝自然冷卻冷水機。此外，本實用新型還提供一種基于二次循環式蒸發冷凝自然冷卻冷水機的控制方法。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下方案實現：

一種二次循環式蒸發冷凝自然冷卻冷水機，包括壓縮機、冷凝器（優選的可采用蒸發式冷凝器）、節流器、蒸發器構成的機械制冷系統，還包括與蒸發器進行熱交換的內循環系統以及通過液-液換熱器與內循環系統進行熱交換的二次循環系統，所述內循環系統上設有可控制內循環系統中冷媒流向以與冷媒（冷媒又稱雪種、制冷劑，用以傳遞熱能，產生冷凍效果。內循環系統中的冷媒可以為水）進行熱交換的自然冷卻系統，所述機械制冷系統、內循環系統、自然冷卻系統和二次循環系統與控制器電連接，控制器控制各系統的運行（控制器控制冷水機各系統的運行，也即控制各系統中的各部件的運行）。

二次循環系統為空調設備室內末端提供冷凍水。機械制冷系統構成的制冷循環通過蒸發器與內循環系統進行熱交換，內循環系統再與二次循環系統進行熱交換，二次循環系統源源不斷的提供冷凍水。由于常年開啟機械制冷系統會導致能源的浪費，本申請中增設了自然冷卻系統，自然冷卻系統將冷媒與環境進行熱交換，在某些季節，利用自然冷卻系統與內循環系統進行熱交換，不必運行機械制冷系統，以達到節省能源的作用。綜合利用自然冷卻系統和機械制冷系統，以降低能耗。由于機械制冷系統和自然冷卻系統分別獨立，相互之間的運作不相互干擾，既可以單獨利用自然冷卻系統進行制冷，也可以單獨運行機械制冷系統進行制冷，還可以綜合兩者進行混合制冷，增強整體的制冷效率，便于對兩個系統進行靈活控制，適應不同的季節需求。本申請中，特別針對一些已有內循環系統的機房，通過增加自然冷卻系統和二次循環系統，使得整個制冷過程環保節能。