一种自由冷却和加热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种自由冷却和加热系统，该系统包括：新风处理机组，包括具有进风口及出风口的壳体，设置于壳体内的空气加热器；安装于洁净室或空调房间内的干冷却盘管；制冷机组，其中，在空气加热器工作时，空气加热器的出水口与制冷机组的进水口连通，制冷机组的出水口与干冷却盘管的进水口连通，干冷却盘管的出水口与空气加热器的进水口连通。在上述技术方案中，通过阀门切换进入自由冷却和自由加热运行工况，通过新风处理机组内的加热器与干冷却盘管之间的热量的交换，将会大大减少新风处理机组的耗热量，同时也大大减少了洁净室回风处理的耗冷量，且能省却热源系统或减少热源系统的容量。进而达到节省一次投资和运行成本的目的。
【专利说明】一种自由冷却和加热系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及空气处理【技术领域】，特别涉及一种自由冷却和加热系统。
【背景技术】
[0002]随着以集成电路和薄膜晶体管液晶显示器为代表的电子工业朝着加工精细化方向发展，迫使为之服务的洁净室也向温湿度控制高精度和高洁净度方向发展。目前，该类洁净室净化空调系统通常采用新风处理机组、风机过滤器机组和干式冷却盘管的组合形式，其运行特点是:新风处理机组为保证洁净室内的相对湿度和正压值，需要将大量室外新风经过滤、加热和加湿后送入洁净室，此过程在冬季和过渡季需要消耗大量的热能；同时，为了保持洁净室内的环境温度，需要大量的冷冻水供给干式冷却盘管，且该类厂房的洁净室几乎无外围护结构，洁净室内的冷负荷与室外气象条件几乎无关，主要与室内的工艺生产设备发热相关，所以干式冷却盘管需要全年供给冷冻水。
[0003]通常该类厂房洁净室的新风处理系统冬季和过渡季需要供给热水，对室外进入的空气进行加热，然后再加湿，以保证新风处理机组组出口处的空气露点温度满足工艺生产要求。而处理循环空气的干冷却盘管全年需要供给冷冻水，以消除洁净室内工艺生产设备的发热，并保证洁净室内的温度满足工艺要求。此方案的弊端是:冬季和过渡季，洁净室的新风处理系统和循环空气处理系统同时需要供给冷冻水和热水，洁净室的空气处理过程出现冷热抵消的不合理现象。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种自由冷却和加热系统，用以消除或减少洁净室冬季和过渡季空气处理过程中冷、热抵消的现象，降低洁净室净化空气处理系统的能耗，达到节能的目的。
[0005]本实用新型提供了一种自由冷却和加热系统，该系统包括:
[0006]新风处理机组，包括具有进风口及出风口的壳体，设置于所述壳体内的空气加热器;
[0007]安装于洁净室或空调房间内的干冷却盘管；
[0008]制冷机组，其中，
[0009]所述制冷机组的出水口通过冷冻水供水管道与所述干冷却盘管的进水口连通；
[0010]所述制冷机组的进水口通过冷冻水回水管道与所述干冷却盘管的出水口连通；
[0011]所述空气加热器的进水口通过热水供水管道与所述冷冻水回水管道连通；
[0012]所述空气加热器的出水口通过热水回水管道与所述冷冻水回水管道连通；
[0013]并且，所述热水供水管道上设置有第二阀门；所述热水回水管道上设置有第一阀门；所述冷冻水回水管道上介于所述热水供水管道及热水回水管道之间的管道上设置有第三阀门，所述冷冻水回水管道或所述冷冻水供水管道上设置有至少一个冷冻水循环泵；在所述空气加热器工作时，所述第一阀门及第二阀门打开，第三阀门关闭。
[0014]在上述技术方案中，通过新风处理机组内的加热器与干冷却盘管之间的热量的交换，将会大大减少新风处理机组的耗热量，同时也大大减少了洁净室回风处理的耗冷量，且能省却热源系统或减少热源系统的容量。进而达到节省一次投资和运行成本的目的。
[0015]优选的，所述新风处理机组的台数为多台；所述干冷却盘管的台数为多台。通过设置多台新风处理机组及干冷却盘管提高温度调控的效果。
[0016]优选的，所述制冷机组的台数为多台，所述冷冻水循环泵的台数为多台。通过与每个制冷机组对应的冷冻水循环泵提高水在制冷机组内流动的动力。
[0017]优选的，还包括与每个干冷却盘管对应设置的电动二通阀或电动三通阀。通过电动二通阀或电动三通阀调整干冷却盘管内冷冻水的流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例提供的一种自由冷却和加热系统的结构示意图。
[0019]附图标记:
[0020]1-新风处理机组2-空气加热器3-干冷却盘管
[0021]4-电动二通阀5-制冷机组6-冷冻水循环泵
[0022]7-第一阀门8-第二阀门9-第三阀门
[0023]10-热水供水管道11-热水回水管道12-冷冻水供水管道
[0024]13-冷冻水回水管道
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0026]如图1所示，图1示出本实施例提供的自由冷却和加热系统。
[0027]本实用新型实施例提供了一种自由冷却和加热系统，该系统包括:
[0028]新风处理机组1，包括具有进风口及出风口的壳体，设置于壳体内的空气加热器2 ；
[0029]安装于洁净室或空调房间内的干冷却盘管3 ;
[0030]制冷机组5，其中，
[0031]制冷机组5的出水口通过冷冻水供水管道12与干冷却盘管3的进水口连通；
[0032]制冷机组5的进水口通过冷冻水回水管道13与干冷却盘管3的出水口连通；
[0033]空气加热器2的进水口通过热水供水管道10与冷冻水回水管道13连通；
[0034]空气加热器2的出水口通过热水回水管道11与冷冻水回水管道13连通；
[0035]并且，热水供水管道10上设置有第二阀门8 ;热水回水管道11上设置有第一阀门
7;冷冻水回水管道13上介于热水供水管道10及热水回水管道11之间的管道上设置有第三阀门9 ;冷冻水回水管道13或冷冻水供水管道12上设置有至少一个冷冻水循环泵6 ;在空气加热器2工作时，第一阀门7及第二阀门8打开，第三阀门9关闭。
[0036]上述实施例提供的自由冷却和加热系统在使用时，以过渡季节及冬季为例，在进入过渡季或冬季，当室外新风温度低于某数值，且与洁净室内的回风空气温度形成一定差值时，室外温度较低的新风进入新风处理机组I后，先经必要的过滤处理，然后进入空气加热器2。由于空气加热器2水侧的热水温度高于空气侧的新风温度，经过热交换后，空气侧的新风被加热且温度升高，而水侧的热水被冷却且温度降低，被冷却后的热水通过制冷机组5进一步冷却后进入到干冷却盘管3。由于干冷却盘管3空气侧的洁净室回风温度高于水侧的冷冻水温度，经热交换，使干冷却盘管3空气侧的回风温度降低，并达到工艺生产要求，而水侧的冷冻水被加热且温度升高，被加热后的冷冻水通过管道进入到空气加热器2，作为空气加热器2的热水供水，如此形成循环，并对洁净室的回风形成冷却，同时对新风处理机组I的新风形成加热。因此，与现有技术中新风处理机组冬季和过渡季需要专门的热源供给热水加热新风，同时洁净室回风需要专设冷冻机供给冷冻水冷却相比。采用本实用新型实施例提供的自由冷却和自由加热系统，将会大大减少新风处理机组I的耗热量，同时也大大减少了洁净室回风处理的耗冷量，且能省却热源系统或减少热源系统的容量。进而达到节省一次投资和运行成本的目的。
[0037]为了方便对本实施例提供的自由冷却和加热系统的理解，下面结合附图以具体的实施例进行说明。
[0038]继续参考图1，该实施例提供的自由冷却和加热系统中的新风处理机组I的台数为多台、干冷却盘管3的台数为多台，制冷机组5的台数也为多台，此外，该系统还包括与每个干冷却盘管3对应设置的电动二通阀4或电动三通阀；还包括冷冻水循环泵6，该冷冻水循环泵6的台数为多台，多台冷冻水循环泵6与制冷机组5—一对应设置。并且上述部件通过冷冻水供水管道12、冷冻水回水管道13、热水供水管道10及热水回水管道11进行连通，具体的:
[0039]制冷机组5的出水口通过冷冻水供水管道12与干冷却盘管3的进水口连通；制冷机组5的进水口通过冷冻水回水管道13与干冷却盘管3的出水口连通；空气加热器2的进水口通过热水供水管道10与冷冻水回水管道13连通；空气加热器2的出水口通过热水回水管道11与冷冻水回水管道13连通；并且，热水供水管道10上设置有第二阀门8 ;热水回水管道11上设置有第一阀门7 ;冷冻水回水管道13上介于热水供水管道10及热水回水管道11之间的管道上设置有第三阀门9 ;在空气加热器2工作时，第一阀门7及第二阀门8打开，第三阀门9关闭。
[0040]此时形成的水循环回路为:空气加热器2—制冷机组5—干冷却盘管3—空气加热器2;在其工作时，进入过渡季或冬季，当室外新风温度低于某数值，且与洁净室内的回风空气温度形成一定差值时，关闭第三阀门9，打开第一阀门7和第二阀门8，系统进入自由冷却和自由加热运行模式。当室外温度较低的新风进入新风处理机组I后，先经必要的过滤处理，然后进入空气加热器2。由于空气加热器2水侧的热水温度(如图1所示的21°C )高于空气侧的新风温度，经过热交换后，空气加热器2中，空气侧的新风被加热且温度升高，而水侧的热水被冷却且温度降低，被冷却后的热水通过热水回水管道11并经冷冻水循环泵6加压后进入制冷机组5进一步冷却。经制冷机组5冷却后并达到设定温度的冷冻水(如图1所示的14°C )，通过冷冻水供水管道12进入设置于洁净室回风气流中的干冷却盘管3。由于干冷却盘管3中空气侧的洁净室回风温度高于水侧的冷冻水温度，经热交换，并通过安装在干冷却盘管3的冷冻水供水管道12上的电动二通阀4或电动三通阀调节冷冻水流量，使干冷却盘管3空气侧的回风温度降低，并达到工艺生产要求，而水侧的冷冻水被加热且温度升高(如图1所示，升温后为21°C )，被加热后的冷冻水通过热水供水管道10进入空气加热器2，作为空气加热器2的热水供水，如此使水形成循环，并对洁净室的回风形成冷却，同时对新风处理机组I的新风形成加热。
[0041]在上述实施例中，该制冷机组5的台数为多台，冷冻水循环泵6可以与制冷机组5一一对应，也可以并联设置在冷冻水回水管道13或冷冻水供水管12上共同作用。
[0042]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种自由冷却和加热系统，其特征在于，包括: 新风处理机组，包括具有进风口及出风口的壳体，设置于所述壳体内的空气加热器； 安装于洁净室或空调房间内的干冷却盘管； 制冷机组，其中， 所述制冷机组的出水口通过冷冻水供水管道与所述干冷却盘管的进水口连通； 所述制冷机组的进水口通过冷冻水回水管道与所述干冷却盘管的出水口连通； 所述空气加热器的进水口通过热水供水管道与所述冷冻水回水管道连通； 所述空气加热器的出水口通过热水回水管道与所述冷冻水回水管道连通； 并且，所述热水供水管道上设置有第二阀门；所述热水回水管道上设置有第一阀门；所述冷冻水回水管道上介于所述热水供水管道及热水回水管道之间的管道上设置有第三阀门，所述冷冻水回水管道或所述冷冻水供水管道上设置有至少一个冷冻水循环泵；在所述空气加热器工作时，所述第一阀门及第二阀门打开，第三阀门关闭。
2.如权利要求1所述的自由冷却和加热系统，其特征在于，所述新风处理机组的台数为多台；所述干冷却盘管的台数为多台。
3.如权利要求2所述的自由冷却和加热系统，其特征在于，所述制冷机组的台数为多台，所述冷冻水循环泵的台数为多台。
4.如权利要求1?3任一项所述的自由冷却和加热系统，其特征在于，还包括与每个干冷却盘管对应设置的电动二通阀或电动三通阀。
【文档编号】F24F1/00GK204227545SQ201420620608
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】秦学礼, 闫冬, 肖红梅, 李鹏, 王江标, 王威 申请人:世源科技工程有限公司