一种多源热管节能系统及基于多源热管的制冷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多源热管节能系统及基于多源热管的制冷方法。
【背景技术】
[0002]随着中国通信事业的飞速发展和通信网络规模的不断扩大，通信企业的用电成本也在不断地上涨。2015年，在宏观经济形势整体复苏回暖、信息通信需求持续扩张的大势下，随着信息消费、宽带战略、4G等产业政策的全面落实，信息通信业有望继续保持平稳较快发展态势，预计整体增速仍将超过10%，其中基础电信业增长8%左右，增值互联网领域增速超过30%，总体市场收入规模超过1.6万亿元。为保证通信技术的蓬勃发展，各类专用机房建设成倍增加，机房耗能不断攀升，电力设备不堪重负，能源短缺的局面已经突现，在有些地区不得不拉闸限电，影响了国民经济的快速发展，机房节电已成为当务之急。
[0003]目前，机房常用的节能方式为采用自然冷源降低机房内空调的能耗，主要有直接引入新风节能系统、板式隔离式空气换热系统。直接引入新风式节能系统虽然结构简单，体积较小，但是需要频繁更换过滤器，费用很高，且还不能保证机房内的湿度要求；板式隔离式空气换热系统由于单位换热量较小，故体积较大，主要运用于空间较大的机房；且该两种方式均为机房原有空调的补充产品，需要传统制冷空调的配合运行。
[0004]从以上方案看出，自然冷源的利用可降低通信机房空调系统的能耗，但需要原有的空调配合，无法完全替代原来的空调。
[0005]另外，还有其他的一些高耗电的需要保障低温的场合，如保鲜仓库等，也需要新型的制冷系统以节约能耗。
[0006]因此，有必要设计一种新型的冷冻系统及制冷方法。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种多源热管节能系统及基于多源热管的制冷方法，该多源热管节能系统及基于多源热管的制冷方法易于实施，节能效果显著。
[0008]发明的技术解决方案如下:
[0009]一种多源热管节能系统，包括冷水主机(1)、中间换热器(10)、冷却水系统、冷冻水系统和控制系统；控制系统内集成有控制器以及与控制器相连的温度传感器；
[0010]冷水主机设置在冷却水系统和冷冻水系统之间；
[0011]所述的中间换热器与冷水主机通过三通阀并联，中间换热器和冷水主机共用冷却水系统和冷冻水系统的供回水管路；
[0012]冷水主机、中间换热器、冷却水系统、冷冻水系统以及三通阀均受控于控制系统；【中间换热器只是一个换热器，里面没有运转部件的，所以不需要控制，只要三通阀控制能切换即可】
[0013]冷却水系统包括冷却塔(3)和设置在冷却塔出水管路上的冷却水栗(2);
[0014]冷冻水系统包括制冷终端(21)和冷媒分配器(20)、冷冻水栗(11)、定压膨胀罐(12)和除垢仪(13);制冷终端与冷媒分配器相连；冷冻水栗、定压膨胀罐和除垢仪按供水方向依次设置在冷媒分配器的出水(向外供水)管路上；【定压膨胀罐的作用:1、定压，系统停止运行时，防止管路中的水倒流冲击水栗；2、膨胀，吸收管路系统膨胀的气体。】
[0015]制冷终端为一个或多个。
[0016]【一个冷媒分配器可对应一个或多个制冷终端，制冷终端的冷媒在冷媒分配器中集中降温后重新分配给一个或多个制冷终端，冷媒在制冷终端内吸收电子设备的热量。冷冻水系统在冷媒分配器和冷水机组、冷媒分配器和中间换热器或冷媒分配器和低温模块间循环。】
[0017]所述的冷却塔包括冷凝风机(9)、布水器(8)、喷淋装置(7)和填料层(6);
[0018]冷却塔上设有进风口(5);冷凝风机、布水器、喷淋装置、填料层和进风口自上而下依次布置；布水器与喷淋装置相连。
[0019]冷却塔底部设有除垢装置。
[0020]冷水主机采用螺杆式冷水主机、涡旋式冷水主机；
[0021]所述的中间换热器为板式换热器或壳管式换热器；
[0022]冷却水栗采用叶片式栗、容积式栗或喷射式栗；
[0023]冷却塔采用开式冷却塔；
[0024]冷冻水栗采用叶片式栗、容积式栗或喷射式栗；
[0025]定压膨胀罐采用囊式定压罐或隔膜式定压罐；
[0026]除垢仪采用电子除垢仪；
[0027]所述的冷媒分配器采用板式换热器或壳管式换热器；所述的制冷终端采用铜管铝翅片结构或微通道平行流结构。
[0028]所述的冷凝风机(9)采用轴流风机；
[0029]填料层中的填料采用S波填料、斜交错填料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、点波填料、六角蜂窝填料、双向波填料或斜折波填料。
[0030]设置温度控制点T1和T2 ;且ΤΙ > T2 ；T1为15_25°C中的某一值；T2为-2?2°C中的某一值；
[0031](1)当室外温度大于T1时，开启冷水主机和冷却塔，此时冷却水在冷水主机和冷却塔之间循环；【所有冷却水系统变化的时候，冷冻水系统都是工作的。】【此时冷冻水系统与冷冻主机接通】【此时，通过三通阀的设置，低温模块和中间换热器不接入系统(即不参与工作)】
[0032](2)当室外温度大于T2且小于等于T1时，关闭冷水主机，开启冷却塔和中间换热器，此时冷却水在中间换热器和冷却塔之间循环；【此时冷冻水系统与中间换热器接通】利用冷却塔内的循环冷却水为中间换热器提供冷量；冷凝风机开启【此时，通过三通阀的设置，低温模块和冷水主机不接入系统(即不参与工作)】；
[0033](3)当室外环境温度小于等于T2时，关闭冷水主机和冷却塔的风机，开启冷却塔的喷淋装置和中间换热器，此时冷却水在中间换热器和冷却塔之间循环，冷凝风机关闭。【此时冷冻水系统与中间换热器接通】【此时，通过三通阀的设置，低温模块和冷水主机不接入系统(即不参与工作)】
[0034]【作为优选，T1和T2分别为20°C和0°C。】
[0035]所述的多源热管节能系统还包括低温模块(19);低温模块通过阀门与冷冻水系统的供回水管路相连；低温模块受控于控制系统；低温模块为风-水换热器，用于采用室外的空气为冷冻水系统中的冷冻水降温。低温模块中设有有风机【用于加速换热】
[0036]当室外环境温度小于等于T3时，关闭冷水主机和冷却塔，开启低温模块，此时无冷却水循环。【此时冷冻水系统与低温模块接通】T3为-8?_12°C中的某一温度值；【优选值为-10°C】【此时，通过三通阀的设置，中间换热器和主机以及冷却塔不接入系统(即不参与工作)】
[0037]—种基于多源热管的制冷方法，采用前述的多源热管节能系统实施制冷；控制方法如下:
[0038]设置温度控制点T1和T2 ;且ΤΙ > T2 ；T1为15_25°C中的某一值；T2为-2?2°C中的某一值；
[0039](1)当室外温度大于T1时，开启冷水主机和冷却塔，此时冷却水在冷水主机和冷却塔之间循环；【所有冷却水系统变化的时候，冷冻水系统都是工作的。】【此时冷冻水系统与冷冻主机接通】【此时，通过三通阀的设置，低温模块和中间换热器不接入系统(即不参与工作)】
[0040](2)当室外温度大于T2且小于等于T1时，关闭冷水主机，开启冷却塔和中间换热器，此时冷却水在中间换热器和冷却塔之间循环；【此时冷冻水系统与中间换热器接通】利用冷却塔内的循环冷却水为中间换热器提供冷量；冷凝风机开启【此时，通过三通阀的