专利名称：双冷源水冷式热管节能制冷系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制冷系统，具体来说涉及一种双冷源水冷式热管节能制冷系统。
背景技术：
热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。热管技术开始主要用于航天航空领域，我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究，自80年代以来相继开发了热管气一气换热器、热管气一水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品。由热管组成的热管换热器具有以下优点:a.热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏，也只是单根热管失效，而不会发生冷热流体的掺杂。所以热管换热器用于易然、易爆、腐蚀等流体的换热场合具有很高的可靠性；b.热管换热器的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面，用于品位较低的热能的回收非常经济；c.对于含尘量较高的流体，热管换热器可以通过热管结构尺寸，扩展受热面形式，以解决换热器的磨损堵灰问题；d.热管换热器用于带有腐蚀性的烟气的余热回收时，可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐蚀区域。由于热管换热器如此多的优点，目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。但是现有技术中的换热器大都采用的是风冷式热管制冷系统，该系统存在如下缺点，I)相对于水冷式的能效比低，2)安装条件受限制，风冷式热管制冷系统的冷凝器因为需要自然冷风而必须要安装在室外，蒸发器必须安装在室内，两者之间的距离不能过长，过长会严重影响设备制冷能力，3)热管工作的条件必须室外温度比室内温度低，一般要求低3°C以上，所以在很多地区不能全年使用因此，迫切的需要一种新的设备来解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、安装方便、成本较低的双冷源水冷式热管节能制冷系统，该制冷系统采用水冷式，能效比相对于风冷式要高，节能减排更多，并且安装条件不受限制，使用场合更广。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括换热装置，冷却装置和水泵，所述换热装置、冷却装置和水泵相互之间通过管道连接，形成循环。作为本发明的一种改进，所述冷却装置设置为双冷源式的冷却装置，包括第一冷源和第二冷源，第一冷源和第二冷源之间通过管道和阀门进行连接。
作为本发明的一种改进，所述第一冷源包括冷却塔，所述冷却塔通过连接泵、阀门与换热装置连接。作为本发明的一种改进，，所述第二冷源包括冷却机，所述冷却机通过泵、阀门分别连接换热装置和第一冷源。作为本发明的一种改进，所述换热装置包括蒸发器、冷凝器，蒸发器和冷凝器通过管道形成循环，其中冷凝器安装高度高于蒸发器。作为本发明的一种改进，所述蒸发器和冷凝器之间通过管道形成循环，所述管道包括气管和液管，其中蒸发器中的气体通过气管上升到冷凝器，冷凝器中的液体通过液管回流到蒸发器。作为本发明的一种改进，所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器。作为本发明的一种改进，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器。作为本发明的一种改进，所述制冷系统还包括集水器和分水器，所述集水器、分水器设置在冷却装置和换热装置之间。作为本发明的一种改进，所述冷却装置、换热装置的数量至少是一个。所述冷却塔、冷水机、蒸发器、冷凝器室内机都可以单台或者多台并联使用，根据是实际情况自由选择。相对于现有技术，本发明的优点如下，I)该制冷系统结构简单、安装方便、成本较低；
2)该制冷系统采用水冷式，能效比相对于风冷式要高，提升了节电率，节省了更多的电费；3 )该制冷系统中，蒸发器安装在室内，冷凝器可以安装在室内，也可以安装在室外，两者之间的距离容易控制，可以根据情况自由选择，安装条件不受限制，不会因为两者之间的距离影响制冷效果，使用场合更广；4)采用双冷源水冷式热管节能制冷系统，该热管系统全年都可以使用，最大限度的提高能效比、提升节电率。
图1为本发明整体结构示意 图2为第一冷源使用时结构示意 图3为第二冷源使用时结构示意图。图中:1 一6电动阀，7、8泵，9、冷却塔，10、冷水机，11、分水器，12、集水器，13、钎焊板式换热器，13-1、钎焊板式换热器放热侧，13-2、钎焊板式换热器吸热侧，14、微通道铝翅片换热器，15、液管，16、气管。
具体实施例方式为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式
对本发明做出进一步的说明和介绍。实施例1:
双冷源水冷式热管节能制冷系统，所述制冷系统包括换热装置，冷却装置和水泵，所述换热装置、冷却装置和水泵相互之间通过管道连接，形成循环。实施例2:
作为本发明的一种改进，所述冷却装置设置为双冷源式的冷却装置，包括第一冷源和第二冷源，第一冷源和第二冷源之间通过管道和阀门进行连接。其余结构和优点与实施例1相同。实施例3:
作为本发明的一种改进，所述第一冷源包括冷却塔9，所述冷却塔9通过连接泵7、电动阀I与换热装置连接，冷却塔9利用自然冷源给冷却回水降温。其余结构和优点与实施例1相同。实施例4:
作为本发明的一种改进，所述第二冷源包括冷却机10，所述冷却机10通过泵8、阀门分别连接换热装置和第一冷源。冷水机10根据制冷量要求和安装条件可选用涡旋式、螺杆式、离心式等结构给冷却水回水降温。其余结构和优点与实施例1相同。实施例5:
作为本发明的一种改进，所述换热装置包括蒸发器、冷凝器，蒸发器和冷凝器通过管道形成循环，其中冷凝器安装高度高于蒸发器。蒸发器安装在室内，冷凝器可以安装在室内或室外，所以蒸发器和冷凝器间的距离很容易控制，不会再因为两者间距离而影响制冷能力。冷源设备安装在室外，和冷凝器间的距离不受限制。其余结构和优点与实施例1相同。实施例6:
作为本发明的一种改进，所述蒸发器和冷凝器之间通过管道形成循环，管道单程长度为10 — 15m，所述管道包括气管16和液管15，其中蒸发器中的气体通过气管16上升到冷凝器放热侧13-1，冷凝器放热侧13-1中的液体通过液管15回流到蒸发器，管道内充注冷媒、冷媒可以选择R22、R134、R407C、R410A等。其余结构和优点与实施例1相同。实施例7:
作为本发明的一种改进，所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器14。其余结构和优点与实施例1相同。实施例8:
作为本发明的一种改进，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器13。其余结构和优点与实施例I相同。实施例9:
作为本发明的一种改进，所述制冷系统还包括集水器12和分水器11，所述集水器12、分水器11设置在冷却装置和换热装置之间。其余结构和优点与实施例1相同。实施例10:
作为本发明的一种改进，所述冷却装置、换热装置的数量至少是一个。所述冷却塔、冷水机、蒸发器、冷凝器室内机都可以单台或者多台并联使用，根据是实际情况自由选择。其余结构和优点与实施例1相同。工作原理，参见图1，采用微通道铝翅片换热器14做为本系统的蒸发器即吸热端，蒸发器与冷凝器的放热侧之间用冷媒专用铜管连接，可选用R22、R134、R407C、R410A等冷媒，利用冷媒的相变原理，在蒸发器、冷凝器的放热侧间通过连接铜管，实现液、气变化的循环，不断地将热量传递至冷凝器的放热侧，放热侧的热量传递给吸热侧中的冷却水，冷却水吸热后再循环至冷却装置。冷却装置和冷凝器的吸热侧用水管连接，通过水泵循环，具体参见图1，蒸发器即微通道铝翅片换热器14安装在室内，通过风扇吸收室内空间热量，机内冷媒吸热气化将热量经过连接气管16传递至钎焊板式换热器的放热侧13-1，冷媒放热将热量传递至吸热侧13-2的冷却水后成液态，因重力作用经液管15流回室内机吸热端即微通道铝翅片换热器14内，如此循环，钎焊板式换热器的吸热侧13-2中的冷却水吸收热量升温后泵送至冷源设备，经冷源设备冷却降温后再泵送至钎焊板式换热器的吸热侧13-2，实现循环放热。参见图2，当室内外温差满足热管系统工作条件，建议温差 5°C时，第一冷源工作，自控系统控制冷水机10关闭、泵8关闭，电动阀3、4、5、6关闭，冷却塔9开启，泵7开启，电动阀1、2开启，参见图2，冷却塔9 一端通过泵7、电动阀1、分水器11连接焊板式换热器，另一端通过电动阀2、集水器12连接焊板式换热器，实现循环放热。参见图3，当室内外温差不满足热管系统工作条件，即建议温差< 5°C时，第二冷源工作，冷水机10开启、冷却塔9开启，泵7、8都开启，电动阀3、4、5、6开启，电动阀1、2关闭，参见图3，冷却塔9 一端通过泵7、电动阀5、冷水机10、泵8，电动阀3，分水器11连接焊板式换热器13，另一端通过电动阀6、冷水机10、电动阀4、集水器12连接焊板式换热器，实现循环放热。本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8、9、10所述技术特征中的至少一个与实施
例I组合形成新的实施方式。需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括换热装置，冷却装置和水泵，所述换热装置、冷却装置和水泵相互之间通过管道连接，形成循环。
2.根据权利要求1所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述冷却装置设置为双冷源式的冷却装置，包括第一冷源和第二冷源，第一冷源和第二冷源之间通过管道和阀门进行连接。
3.根据权利要求1所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述第一冷源包括冷却塔，所述冷却塔通过连接泵、阀门与换热装置连接。
4.根据权利要求2所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述第二冷源包括冷却机，所述冷却机通过泵、阀门分别连接换热装置和第一冷源。
5.根据权利要求1所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述换热装置包括蒸发器、冷凝器，蒸发器和冷凝器通过管道形成循环，其中冷凝器安装高度高于蒸发器。
6.根据权利要求5所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述蒸发器和冷凝器之间通过管道形成循环，所述管道包括气管和液管，其中蒸发器中的气体通过气管上升到冷凝器，冷凝器中的液体通过液管回流到蒸发器。
7.根据权利要求5或6所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述蒸发器设置为微通道铝翅片换热器。
8.根据权利要求5或6所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述冷凝器设置为钎焊板式换热器。
9.根据权利要求1或2或3所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括集水器和分水器，所述集水器、分水器设置在冷却装置和换热装置之间 根据权利要求1或2或3所述的双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述冷却装置、换热装置的数量至少是一个。
全文摘要
本发明涉及双冷源水冷式热管节能制冷系统，其特征在于，所述制冷系统包括换热装置，冷却装置和水泵，所述换热装置、冷却装置和水泵相互之间通过管道连接，形成循环，所述冷却装置设置为双冷源式的冷却装置，包括第一冷源和第二冷源，第一冷源和第二冷源之间通过管道和阀门进行连接。相对于现有技术，本发明的优点如下，1)该制冷系统结构简单、安装方便、成本较低；2)该制冷系统采用水冷式，能效比相对于风冷式要高，节省了更多的电费；3)该制冷系统中，蒸发器安装在室内，冷凝器可以安装在室内，安装条件不受限制；4)采用双冷源水冷式热管节能制冷系统，该热管系统全年都可以使用，最大限度的提高能效比、提升节电率。
文档编号F25B39/00GK103216969SQ201310107260
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者瞿红 申请人:瞿红