适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统的制作方法

本发明涉及机组制冷，特别涉及一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统。

背景技术：

1、在寒冷地区，一些比较特殊的工业生产领域例如核电厂房、数据中心、生产车间等仍然需要常年不间断进行供冷。现有的供冷系统，若采用常规制冷，在室外温度即使是低于或远低于其循环水温度的情况下，供冷系统也仍然需要通过不间断地主动制冷来提供冷水。

2、当室外温度较低时，也有现有技术采用自然冷却技术供冷。但是在寒冷地区如何更好地利用自然冷却技术进行供冷，如何减少主动制冷的工作时间，从而实现节能，这仍然是此类工业领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提出了一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，旨在在寒冷地区通过自然冷却来对水降温从而实现节能。

2、为实现上述目的，本发明提出一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的系统，包括：

3、回水管路，用于接入水源；

4、出水管路；

5、主动制冷循环系统，具有水换热通道，所述水换热通道具有进水口和出水口，所述水换热通道的进水口与所述回水管路连通，所述水换热通道的出水口与出水管路连通；

6、循环泵，所述循环泵设于所述回水管路上，用于为水从所述回水管路流向所述出水管路提供动力；

7、三通阀，所述三通阀具有a端口、b端口、c端口，所述a端口与所述水换热通道的出水口连通，所述b端口与所述出水管路连通；

8、自然冷却盘管，所述自然冷却盘管的进水口与所述三通阀的c端口连通，所述自然冷却盘管的出水口与所述出水管路连通；

9、控制装置，与所述循环泵、所述主动制冷循环系统和所述三通阀电连接；所述控制装置具有主动制冷控制模式和自然冷却控制模式；

10、所述控制装置用于在主动制冷控制模式下，控制所述主动制冷循环系统工作并控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的a端口和b端口之间连通，a端口和c端口之间关闭；在自然冷却控制模式下，控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的a端口和c端口之间连通，a端口和b端口之间关闭。

11、可选地，所述控制装置还具有待机控制模式，所述控制装置在待机控制模式下，控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的a端口和b端口之间连通，a端口和c端口之间关闭。

12、可选地，所述主动制冷循环系统包括壳体和设于所述壳体内的压缩机、换热器、冷凝器、风机，所述换热器具有冷媒通道和所述水换热通道，所述水换热通道与所述冷媒通道换热设置，所述冷凝器与所述自然冷却盘管并排且相邻设置，所述风机设于所述冷凝器的一侧，用于给所述冷凝器与所述自然冷却盘管进行散热；

13、所述冷凝器的入口端与所述压缩机的排气口连通，所述冷凝器的出口端与所述换热器的冷媒通道的入口端连通，所述换热器的冷媒通道的出口端与所述压缩机的回气口连通。

14、可选地，所述控制装置还和所述风机电连接；

15、所述控制装置在主动制冷控制模式下，还控制所述风机启动；

16、在自然冷却控制模式下，控制所述风机启动；

17、在待机控制模式下，控制所述风机关闭。

18、可选地，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

19、第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述回水管路，用于检测所述回水管路的进水温度；所述第一温度传感器与所述控制装置电连接；

20、所述控制装置，用于在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限时，则进入主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式；

21、在所述进水温度小于或者等于制冷目标温度的下限时，则进入待机控制模式；

22、在所述进水温度小于制冷目标温度的上限，且大于制冷目标温度的下限时，维持当前模式。

23、可选地，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

24、第二温度传感器，所述第二温度传感器设于风机进风口，用于检测室外温度；所述第二温度传感器与所述控制装置电连接；

25、所述控制装置，还用于在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度大于或者等于自然冷却启用温度的上限时，进入主动制冷控制模式；

26、在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度小于或者等于自然冷却启用温度的下限时，则进入自然冷却控制模式；

27、在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度大于自然冷却启用温度的下限，所述室外温度小于自然冷却启用温度的上限时，则维持当前模式。

28、可选地，所述三通阀为比例三通阀；

29、所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器设于所述出水管路，所述第三温度传感器与所述控制装置电连接；所述第三温度传感器，用于检测所述出水管路的出水温度；

30、所述控制装置还用于在自然冷却控制模式下调节所述比例三通阀的比例。

31、可选地，所述压缩机包括泵体和气液分离器，所述泵体具有所述排气口，所述气液分离器的入口为所述回气口，所述气液分离器的出口与所述泵体的入口连通。

32、可选地，所述主动制冷循环系统还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的入口端与所述冷凝器的出口端连通，所述电子膨胀阀的出口端与所述换热器的冷媒通道的入口端连通。

33、本发明技术方案采用一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，包括回水管路、出水管路、主动制冷循环系统、循环泵、三通阀、自然冷却盘管和控制装置。寒冷地区的寒冷时间长，可以利用室外冷空气对水进行自然冷却，由此减少主动制冷的时间来节省能源。换热系统可以提供降温后的水源供核电厂房、数据中心、生产车间等地用于降温，比如可以用降温后的水和需要散热的设备进行换热，保证设备及时散热来保证正常工作。在室外温度较高时，控制装置控制进入主动制冷控制模式，循环泵启动，主动制冷循环系统启动，水从回水管路流入，经水换热通道进行热交换降温后流出，流出的水经三通阀后从水管路15流出，此时三通阀的a端口和b端口之间连通，a端口和c端口之间关闭。此时启动了循环泵，主动制冷循环系统工作，能耗较高。在寒冷地区室外温度较低时，控制装置控制进入自然冷却控制模式，主动制冷循环系统停止工作，循环泵启动，水从回水管路流入，水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向三通阀，再从三通阀流入自然冷却盘管进行热交换降温后经出水管路流出，此时三通阀的a端口和c端口之间连通，a端口和b端口之间关闭。此时只启动了循环泵，能耗较少，实现了节能。如此，本实施例与现有技术相比，本实施例在寒冷地区室外空气温度较低时，控制装置控制进入自然冷却控制模式，只启动了循环泵，能耗较少，减少了进入主动制冷控制模式工作的时间，降低了主动制冷循环系统工作的能耗，达到了在寒冷地区节能的目的。

技术特征：

1.一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述控制装置还具有待机控制模式，所述控制装置在待机控制模式下，控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的a端口和b端口之间连通，a端口和c端口之间关闭。

3.如权利要求2所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述主动制冷循环系统包括壳体和设于所述壳体内的压缩机、换热器、冷凝器、风机，所述换热器具有冷媒通道和所述水换热通道，所述水换热通道与所述冷媒通道换热设置，所述冷凝器与所述自然冷却盘管并排且相邻设置，所述风机设于所述冷凝器的一侧，用于给所述冷凝器与所述自然冷却盘管进行散热；

4.如权利要求3所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述控制装置还和所述风机电连接；

5.如权利要求4所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

6.如权利要求5所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

7.如权利要求6所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述三通阀为比例三通阀；

8.如权利要求3所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述压缩机包括泵体和气液分离器，所述泵体具有所述排气口，所述气液分离器的入口为所述回气口，所述气液分离器的出口与所述泵体的入口连通。

9.如权利要求3所述的适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，其特征在于，所述主动制冷循环系统还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的入口端与所述冷凝器的出口端连通，所述电子膨胀阀的出口端与所述换热器的冷媒通道的入口端连通。

技术总结
本发明公开一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统。本发明换热系统包括回水管路、出水管路、主动制冷循环系统、循环泵、三通阀和自然冷却盘管和控制装置。控制装置通过控制循环泵、主动制冷循环系统和三通阀来控制换热系统的工作模式。在主动制冷控制模式下，控制主动制冷循环系统工作和循环泵启动，及三通阀的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。在自然冷却控制模式下，控制循环泵启动，及三通阀的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭，此时只启动了循环泵，耗能较小。本发明在寒冷地区室外温度较低时进入自然冷却控制模式，此时对水降温无需主动制冷循环系统工作，只启动了循环泵，减少了能耗。

技术研发人员：张正忠,林徐润,王臣磊,李席毅
受保护的技术使用者：深圳市深蓝电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15