專利名稱：應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種主機(jī)在室內(nèi)安裝的中小型冷水 機(jī)組。
技術(shù)背景對于要求主機(jī)在室內(nèi)安裝的中小型冷水機(jī)組，采用風(fēng)冷冷凝器的制冷劑 直接蒸發(fā)式機(jī)組無疑是效率最高，安裝最為簡便的一種方式，因此該方案的 成本也最低；當(dāng)室外機(jī)組與室內(nèi)機(jī)組距離過大時，由于制冷劑長距離輸送壓 力損失和冷凍油回流等問題，就不適宜采用上述方案，此時經(jīng)常采用干冷器的 方案，室內(nèi)機(jī)組采用水冷式直接蒸發(fā)制冷機(jī)，冷卻水則用水泵送到室外機(jī)(干 冷器)與室外空氣換熱降溫。但是，干冷器的方案還存在這樣一個問題它雖 然解決了室內(nèi)外機(jī)組距離過大的問題，但從機(jī)組的效率和成本上看，由于多 了一個換熱器和增加了水泵功耗，機(jī)組的效率相對較低，成本相對較高。 發(fā)明內(nèi)容為充分發(fā)揮干冷器系統(tǒng)的功能，提高機(jī)組效率，本發(fā)明提供了一種自然冷 卻應(yīng)用技術(shù)，它增加了一個熱交換回路，在干冷器冷卻回路的室內(nèi)部分串入 一個熱交換器，該熱交換器用于冷卻介質(zhì)和載冷劑的熱交換；該熱交換回路 用一個三通自動調(diào)節(jié)閥來控制，當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度低于載冷劑溫度時打開閥門， 利用冷卻介質(zhì)直接冷卻載冷劑(自然冷卻，不需要啟動壓縮機(jī))。室外溫度越 低，自然冷卻量越大；如果室外溫度足夠低時，冷卻介質(zhì)溫度也就足夠承擔(dān)
全部的制冷需求。本發(fā)明的具體技術(shù)方案是它由室內(nèi)機(jī)組2和室外機(jī)組1組成；室內(nèi)機(jī)組2包括冷凝器21、壓縮機(jī)22、蒸發(fā)器23、膨脹閥24和冷卻泵25，其中， 冷凝器21、壓縮機(jī)22、蒸發(fā)器23和膨脹閥24通過管道形成一個密封系統(tǒng)， 室外機(jī)組1與冷凝器21通過管道形成一個冷卻水循環(huán)，冷卻泵25設(shè)置在該 冷卻水循環(huán)的回水管道上；它還包括三通調(diào)節(jié)閥26和熱交換器27，三通調(diào) 節(jié)闊26設(shè)置在冷卻泵25與冷凝器21之間的回水管道上，熱交換器27的冷 卻介質(zhì)進(jìn)、出口分別與三通調(diào)節(jié)閥26的出口和冷凝器21的冷卻介質(zhì)入口連 通，熱交換器27的載冷劑進(jìn)、出口分別與蒸發(fā)器23的載冷劑出、入口連通。其中，所述室外機(jī)組1為干式冷卻機(jī)組；所述三通調(diào)節(jié)闊26為三通自動 調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明的有益效果如下所述1 、所述的載冷劑自然冷卻通過一個室內(nèi)的熱交換器與冷卻介質(zhì)進(jìn)行交換 來實現(xiàn)，因此載冷劑只在室內(nèi)流動，不需要考慮防凍，不必加防凍液；2、 該方案運行可靠性高，具有安裝簡單，維護(hù)方便的特點；3、 本發(fā)明是一種高效節(jié)能的方案，所述方案的綜合效率和綜合成本優(yōu)于 風(fēng)冷直接蒸發(fā)式機(jī)組。


圖1是本發(fā)明所述應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組的系統(tǒng)原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖具體說明具體實施方式
。如圖1所示，本實施方式是一種工藝?yán)鋮s用冷水機(jī)組，要求冷水機(jī)組24
小時不間斷運行；出水溫度常年維持在2(TC;額定制冷量為10kW;制冷負(fù)荷需求為5至9kW;當(dāng)?shù)厥彝鉁囟茸畹?15°C;最高37。C。它由室內(nèi)機(jī)組2和室 外機(jī)組l組成；室內(nèi)機(jī)組2包括冷凝器21、壓縮機(jī)22、蒸發(fā)器23、膨脹閥 24和冷卻泵25，其中，冷凝器21、壓縮機(jī)22、蒸發(fā)器23和膨脹閥24通過 管道形成一個密封系統(tǒng)，室外機(jī)組1與冷凝器21通過管道形成一個冷卻水循 環(huán)，冷卻泵25設(shè)置在該冷卻水循環(huán)的回水管道上，它還包括三通調(diào)節(jié)閥26 和熱交換器27，三通調(diào)節(jié)閥26設(shè)置在冷卻泵25與冷凝器21之間的回水管 道上，熱交換器27的冷卻介質(zhì)進(jìn)、出口分別與三通調(diào)節(jié)閥26的出口和冷凝 器21的冷卻介質(zhì)入口連通，熱交換器27的載冷劑進(jìn)、出口分別與蒸發(fā)器23 的載冷劑出、入口連通；所述室外機(jī)組1為干式冷卻機(jī)組；所述三通調(diào)節(jié)閥 26為三通自動調(diào)節(jié)閥。機(jī)組的基本技術(shù)規(guī)格如下壓縮機(jī)規(guī)格:空調(diào)用高溫壓縮機(jī)，4HP;冷卻泵規(guī)格O. 37kW，流量2. 2t/h，揚程200kPa;冷凍水泵規(guī)格O. 37kW，流量1. 7t/h,揚程230kPa;干式冷卻器規(guī)格:銅管翅片式,4排，迎風(fēng)面積0. 72平方米；干冷器風(fēng)機(jī)風(fēng)量6500m3/h.功率O. 55kW;蒸發(fā)器:板式換熱器，設(shè)計蒸發(fā)溫度12°C;水冷冷凝器:板式換熱器，設(shè)計冷凝溫度55°C; (37'C環(huán)境溫度時) 自然冷卻換熱器:板式換熱器，平均傳熱溫差3"C時，換熱量10kW; 三通自動調(diào)節(jié)閥DN25，KV二6。 基于上述設(shè)計，可實現(xiàn)
機(jī)組在環(huán)境最高時，總輸入功率為3. 8kW;機(jī)組在環(huán)境溫度10度以下時，總輸入功率為:1. 3kW.(節(jié)能65%)。采用新技術(shù)后，由于增加了自然冷卻功能，氣溫在13"C以下自然冷卻開 始啟用，壓縮機(jī)制冷部分只需要部分啟動，l(TC以下壓縮機(jī)基本都不必啟動。 因此，機(jī)組的全年運行費用得到大幅度降低。以下是采用不同方案的初投資和運行費用對比:方案設(shè)備初 投資(元)安裝 費(元)預(yù)估年運行 費用(元)綜合成本(按10年運轉(zhuǎn) 壽命,貼現(xiàn)率5%,)(元)常規(guī)風(fēng)冷直接蒸發(fā)式冷水機(jī)組17200300013000121000常規(guī)采用干冷器的冷水機(jī)組22000150015000139000干冷器帶自然冷卻的冷水機(jī)組260001500900097000從上表中可以看出，采用本發(fā)明所述技術(shù)方案，即使與常規(guī)風(fēng)冷直接蒸發(fā)式冷水機(jī)組相比，每年也可以節(jié)約運行費用4000元；如果考慮10年的綜合 運行成本，新的方案可以節(jié)約24000元，節(jié)約20%。從投資回收期看，新方案增 加投資部分投資回收期為(26000+1500-17200-3000)/4000=1. 9年。另外，由于壓縮機(jī)運行時間縮短，壽命也得以顯著提高；因此機(jī)組維護(hù)費 用也大大降低。如圖所示，增加的自然冷卻功能由一個冷卻介質(zhì)/載冷劑熱交換器和一個 三通自動調(diào)節(jié)閥及其自動控制元件組成，其中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有 技術(shù)可以實現(xiàn)自動控制部分，在此不再贅述。當(dāng)從干冷器回來的冷卻介質(zhì)溫度低于載冷劑進(jìn)口溫度，且溫差大于設(shè)定 溫度時(例如溫差大于5'C),控制器輸出指令打開三通調(diào)節(jié)閥旁通回路，冷卻 介質(zhì)流入熱交換器與載冷劑進(jìn)行熱交換，冷卻載冷劑，實現(xiàn)自然冷卻。三通調(diào) 節(jié)閥根據(jù)熱交換器進(jìn)出口溫度情況自動調(diào)節(jié)以最大限度利用自然冷卻能力，
并調(diào)整自然冷卻量穩(wěn)定載冷劑出口溫度；而壓縮機(jī)制冷部分則只有在自然冷 卻不能完全滿足制冷需求時才自動啟動以滿足制冷需求。
應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組，由室內(nèi)機(jī)組(2)和室外機(jī)組(1)組成；室內(nèi)機(jī)組(2)包括冷凝器(21)、壓縮機(jī)(22)、蒸發(fā)器(23)、膨脹閥(24)和冷卻泵(25)，其中，冷凝器(21)、壓縮機(jī)(22)、蒸發(fā)器(23)和膨脹閥(24)通過管道形成一個密封系統(tǒng)，室外機(jī)組(1)與冷凝器(21)通過管道形成一個冷卻水循環(huán)，冷卻泵(25)設(shè)置在該冷卻水循環(huán)的回水管道上，其特征在于它還包括三通調(diào)節(jié)閥(26)和熱交換器(27)，三通調(diào)節(jié)閥(26)設(shè)置在冷卻泵(25)與冷凝器(21)之間的回水管道上，熱交換器(27)的冷卻介質(zhì)進(jìn)、出口分別與三通調(diào)節(jié)閥(26)的出口和冷凝器(21)的冷卻介質(zhì)入口連通，熱交換器(27)的載冷劑進(jìn)、出口分別與蒸發(fā)器(23)的載冷劑出、入口連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組，其特征在于所述 室外機(jī)組(l)為干式冷卻機(jī)組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組，其特征在于 所述三通調(diào)節(jié)閥(26)為三通自動調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組，它涉及制冷技術(shù)領(lǐng)域。為提高現(xiàn)有采用干冷器的方案的機(jī)組的運行效率，節(jié)約運行費用，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的冷水機(jī)組，它增加了一個熱交換回路，在干冷器冷卻回路的室內(nèi)部分串入一個熱交換器，該熱交換器用于冷卻介質(zhì)和載冷劑的熱交換；該熱交換回路用一個三通自動調(diào)節(jié)閥來控制，當(dāng)冷卻介質(zhì)溫度低于載冷劑溫度時打開閥門，利用冷卻介質(zhì)直接冷卻載冷劑。室外溫度越低，自然冷卻量越大；如果室外溫度足夠低時，冷卻介質(zhì)溫度也就足夠承擔(dān)全部的制冷需求。本發(fā)明具有運行可靠性高，具有安裝簡單，維護(hù)方便的特點；在室外溫度較低的地區(qū)，其綜合效率和綜合成本甚至優(yōu)于風(fēng)冷直接蒸發(fā)式機(jī)組。
文檔編號F24F13/30GK101126528SQ20071017558
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者陳學(xué)勤 申請人:阿爾西制冷工程技術(shù)(北京)有限公司