CN212108839U - 基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，包括机组壳体，机组壳体一侧壁上方设置有排风口，机组壳体内中部设置有蒸发冷凝单元，机组壳体上与设置排风口侧壁相邻的侧壁下部对应蒸发冷凝单元的两侧均设置有进风口，机组壳体内远离排风口的一侧设置有机械制冷单元，机械制冷单元和蒸发冷凝单元通过管路连接形成的闭合回路。本实用新型的基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，将蒸发冷却、自然冷却与机械制冷结合，解决了现有机械制冷机组运行能耗高，蒸发冷却机组运行不稳定的问题，实现两者优势互补。

Description

基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组

技术领域

本实用新型属于空调设备技术领域，涉及一种基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组。

背景技术

随着经济的快速发展，我国能源面临着诸多挑战，节能减排已经成为我国一项基本的国策。

机械制冷技术可以制取温度较稳定的冷量，但耗能大，因此机械制冷空调方式面临转型升级，蒸发冷却空调技术具有节能、低碳、经济、健康的独特优势。机房、商场等一年四季都需要制冷，冬季和过度季节室外温度低于室内温度时，自然界存在着丰富的冷源。但是，由于蒸发冷却和自然冷却的地域性和季节性，制冷量和送风温度受外界环境因素影响较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，将蒸发冷却、自然冷却与机械制冷结合，解决了现有机械制冷机组运行能耗高，蒸发冷却机组运行不稳定的问题，实现两者优势互补。

本实用新型所采用的技术方案是，基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，包括机组壳体，机组壳体一侧壁上方设置有排风口，机组壳体内中部设置有蒸发冷凝单元，机组壳体上与设置排风口侧壁相邻的侧壁下部对应蒸发冷凝单元的两侧均设置有进风口，机组壳体内远离排风口的一侧设置有机械制冷单元，机械制冷单元和蒸发冷凝单元通过管路连接形成的闭合回路。

本实用新型的特征还在于，

蒸发冷凝单元包括位于两个进风口之间的填料b，填料b上方由下到上依次设置有冷凝盘管、布水装置、挡水板以及出风口，冷凝盘管中部相邻盘管之间还设置有填料a，填料b下方设置有蓄水箱，布水装置和蓄水箱通过供水管连接，布水装置朝下布水，冷凝盘管和机械制冷单元通过管路连接形成的闭合回路。

进风口和填料b之间靠近进风口的一侧还设置有粗效过滤器，靠近填料b一侧还设置有匀风板。

供水管上还设置有循环水泵和调节阀，蓄水箱内设置有浮球阀。

填料b和填料a均采用双层填料，填料b为“V”型。

排风口处还设置有离心式风机。

机组壳体内设置有风机支架，离心式风机设置在风机支架上。

机械制冷单元包括在机组壳体内远离排风口一侧下部设置的板式蒸发器，板式蒸发器通过管路依次连接有压缩机、冷凝盘管、储液器、氟泵、膨胀阀以及电磁阀并形成闭合回路。

压缩机、冷凝盘管、储液器、氟泵、膨胀阀以及电磁阀均设置于板式蒸发器上方。

压缩机上并列设置有旁通阀a，氟泵上并列设置有旁通阀b。

机组壳体内还设置有PLC电控箱，PLC电控箱通过线缆电连接压缩机、旁通阀a、旁通阀b、氟泵，所述PLC电控箱还通过电连接有温度传感器，温度传感器设置在机组壳体外。

本实用新型的有益效果是

(1)本实用新型的蒸发冷凝冷水机组，运行模式多样化，采用机械制冷、氟泵自然冷却、蒸发冷却等多种冷却方式，依据气象条件和建筑物内温湿度要求切换运行模式，提高冷水机组的换热效率，节能环保。

(2)本实用新型的蒸发冷凝冷水机组，采用氟泵自然冷却，在夏季，当室外当室外温度低于控制器设定温度时，控制器自动由压缩机制冷切换为氟泵制冷，蒸发式冷凝器冷却的氟利昂液体通过氟泵输送到蒸发器内，吸收室内的热量后，氟利昂由液态转变为气态，进入蒸发式冷凝器，再次冷却成液体，周而复始。冬季或者过渡季，利用室外充足的冷量运行氟泵制冷模式。由于氟泵功率远小于制冷压缩机功率，在相同制冷量的前提下，氟泵的能效比远高于制冷压缩机，从而达到降温节能的效果。

(3)本实用新型的蒸发冷凝冷水机组，填料采用双层填料，该填料分为两层布置，上层为方体材料，下层为“V”型填料，上层的方体填料的加入降低了循环水温度，使换热器与循环水接触时间边长，增加换热面积；底部填料放置在冷凝盘管下部，优先将进风口的空气在填料中与淋水发生蒸发冷却过程冷却后，再次吹向盘管，提高换热效率，同时底部填料的斜面设计有效的调节了两侧气流与填料接触时阻力不均的问题。

(4)本实用新型的蒸发冷凝冷水机组，采用左右对称的双进风口，进风口后设置有挡风板，挡风板可以起到防止由于外界某一侧风速过大而导致从一侧进风口进入机组的新风从另一侧进风口离开机组，或者另一侧进风口处风压过大使外界新风无法进入机组。

(5)本实用新型的蒸发冷凝冷水机组，蒸发冷凝段和机组排风共用一个离心风机，减少机组风机布置数量，减少初投资和占地尺寸。

附图说明

图1是本实用新型蒸发冷凝冷水机组的结构示意图；

图2是本实用新型蒸发冷凝冷水机组中机械制冷单元的结构示意图；

图3是本实用新型蒸发冷凝冷水机组的电路连接图。

图中，1.进风口，2.粗效过滤器，3.匀风板，4.蓄水箱，5.填料b，6.循环水泵，7.浮球阀，8.冷凝盘管，9.填料a，10.供水管，11.板式蒸发器，12.PLC电控箱，13.压缩机，14.旁通阀a，15.储液器，16.电磁阀，17.热力膨胀阀，18.氟泵，19.旁通阀b，20.挡水板，21.出风口，22.布水装置，23.离心式风机，24.排风口，25.风机支架，26.机组壳体，27.调节阀，28，温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，其结构如图1所示，包括机组壳体26，机组壳体26一侧壁上方设置有排风口24，机组壳体26内中部设置有蒸发冷凝单元，机组壳体26上与设置排风口24侧壁相邻的侧壁下部对应蒸发冷凝单元的两侧均设置有进风口1，机组壳体26内远离排风口24的一侧设置有机械制冷单元，机械制冷单元和蒸发冷凝单元通过管路连接形成的闭合回路。

蒸发冷凝单元包括位于两个进风口1之间的填料b5，填料b5上方由下到上依次设置有冷凝盘管8、布水装置22、挡水板20以及出风口21，冷凝盘管8中部相邻盘管之间还设置有填料a9，填料b5下方设置有蓄水箱4，布水装置22和蓄水箱4通过供水管10连接，布水装置22朝下布水，冷凝盘管8和机械制冷单元通过管路连接形成的闭合回路。

进风口1和填料b5之间靠近进风口1的一侧还设置有粗效过滤器2，靠近填料b5一侧还设置有匀风板3。

供水管10上还设置有循环水泵6和调节阀27，蓄水箱4内设置有浮球阀7。

填料b5和填料a9均采用双层填料，填料b5为“V”型。

排风口24处还设置有离心式风机23。

机组壳体26内设置有风机支架25，离心式风机23设置在风机支架25上。

如图2所示，机械制冷单元包括在机组壳体26内远离排风口24一侧下部设置的板式蒸发器11，板式蒸发器11通过管路依次连接有压缩机13、冷凝盘管8、储液器15、氟泵18、膨胀阀17以及电磁阀16并形成闭合回路。

压缩机13、冷凝盘管8、储液器15、氟泵18、膨胀阀17以及电磁阀16均设置于板式蒸发器11上方。

压缩机13上并列设置有旁通阀a14，氟泵18上并列设置有旁通阀b19。

如图3所示，机组壳体26内还设置有PLC电控箱12，PLC电控箱12通过线缆电连接压缩机13、旁通阀a14、旁通阀b19、氟泵18，所述PLC电控箱12还通过电连接有温度传感器28，温度传感器28设置在机组壳体外。

本实用新型的挡水板20为波纹型挡水板；冷凝盘管8采用波纹管，波纹管管型增加了换热面积，通过波纹扰动流态，增加其对流传热系数，达到强化传热的效果；匀风板3上均匀开有条形孔口。

本实用新型基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组的工作原理为：

根据不同的地区，不同的用途来设置的，设定PLC电控箱12中控制器的控制温度。

(1)室外温度较高时，运行机械制冷模式：

当室外温度传感器28检测温度高于PLC电控箱12中控制器设定温度时，运行压缩机制冷模式，此时在PLC电控箱12控制下开启压缩机13，旁通阀b19，关闭旁通阀a14、氟泵18，室外新风由进风口1进入机组壳体26内，经过粗效过滤器2过滤，在填料a9、b5中与水进行热湿交换等焓降温，与，冷凝盘管8表面覆盖的水膜进行热湿交换，带走管内高温气态制冷剂的热量，冷却后的液态制冷剂在热力膨胀阀17中降压后送入板式蒸发器11内，吸收室内的热量。

(2)室外温度低于控制器设定温度时，运行氟泵制冷模式：

当室外温度传感器28检测温度低于PLC电控箱12中控制器设定温度时，切换为氟泵制冷，此时在PLC电控箱12控制下开启旁通阀a14、氟泵18，关闭压缩机13、旁通阀b19，室外新风由进风口1进入机组，经过粗效过滤器2过滤，在填料a9、b5中与水进行热湿交换等焓降温，与冷凝盘管8表面覆盖的水膜进行热湿交换，带走管内高温气态制冷剂的热量，冷却的制冷剂液体储存在储液器15中，通过氟泵18输送到板式蒸发器11内，吸收室内的热量后，制冷剂由液态转变为气态，进入蒸发式冷凝单元，再次冷却成液体，周而复始。

(3)冬季运行模式：

运行氟泵自然冷却模式，为了防止机组冻裂，布水装置22停止工作，充分利用室外冷风冷却冷却冷凝盘管8内高温氟利昂，被冷却氟利昂液体储存在储液器15中，通过氟泵18输送到板式蒸发器11内，吸收室内的热量。

Claims (10)

1.基于机械制冷和氟泵自然冷却的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，包括机组壳体(26)，所述机组壳体(26)一侧壁上方设置有排风口(24)，所述机组壳体(26)内中部设置有蒸发冷凝单元，所述机组壳体(26)上与设置排风口(24)侧壁相邻的侧壁下部对应所述蒸发冷凝单元的两侧均设置有进风口(1)，所述机组壳体(26)内远离排风口(24)的一侧设置有机械制冷单元，所述机械制冷单元和蒸发冷凝单元通过管路连接形成的闭合回路。

2.根据权利要求1所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述蒸发冷凝单元包括位于两个所述进风口(1)之间的填料b(5)，所述填料b(5)上方由下到上依次设置有冷凝盘管(8)、布水装置(22)、挡水板(20)以及出风口(21)，所述冷凝盘管(8)中部相邻盘管之间还设置有填料a(9)，所述填料b(5)下方设置有蓄水箱(4)，所述布水装置(22)和所述蓄水箱(4)通过供水管(10)连接，所述布水装置(22)朝下布水，所述冷凝盘管(8)和机械制冷单元通过管路连接形成的闭合回路。

3.根据权利要求2所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述进风口(1)和填料b(5)之间靠近进风口(1)的一侧还设置有粗效过滤器(2)，靠近填料b(5)一侧还设置有匀风板(3)。

4.根据权利要求3所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述供水管(10)上还设置有循环水泵(6)和调节阀(27)，所述蓄水箱(4)内设置有浮球阀(7)。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述排风口(24)处还设置有离心式风机(23)。

6.根据权利要求5所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述填料b (5)和填料a(9)均采用双层填料，所述填料b(5)为“V”型。

7.根据权利要求6所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述机组壳体(26)内设置有风机支架(25)，所述离心式风机(23)设置在风机支架(25)上。

8.根据权利要求5所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述机械制冷单元包括在所述机组壳体(26)内远离排风口(24)一侧下部设置的板式蒸发器(11)，所述板式蒸发器(11)通过管路依次连接有压缩机(13)、冷凝盘管(8)、储液器(15)、氟泵(18)、膨胀阀(17)以及电磁阀(16)并形成闭合回路。

9.根据权利要求8所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述压缩机(13)、冷凝盘管(8)、储液器(15)、氟泵(18)、膨胀阀(17)以及电磁阀(16)均设置于板式蒸发器(11)上方，所述压缩机(13)上并列设置有旁通阀a(14)，所述氟泵(18)上并列设置有旁通阀b(19)。

10.根据权利要求9所述的蒸发冷凝冷水机组，其特征在于，所述机组壳体(26)内还设置有PLC电控箱(12)，所述PLC电控箱(12)通过线缆电连接所述压缩机(13)、旁通阀a(14)、旁通阀b(19)、氟泵(18)，所述PLC电控箱(12)还通过电连接有温度传感器(28)，所述温度传感器(28)设置在机组壳体外。

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