一种新型低能耗冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业冷却领域，特别涉及一种新型低能耗冷却系统。


背景技术：

2.在工业生产测试领域有很多设备需要冷却水进行冷却。很多设备的热负荷变化范围很宽广，且冷却功率很大，因此设计低能耗的冷却解决方案显得尤为迫切，这也是双碳战略对工业生产领域降低碳排放的要求。
3.现有工业冷却技术一般分切两种，其一，冷却水先通过冷却塔降温，之后进入被冷却设备对其进行冷却，冷却水从被冷却水出来后水温变高，再次回到冷却塔进行冷却散热。由于夏天(或者低纬度区域)冷却水温通常在30至35摄氏度，一方面，无法胜任某些散热功率比较大的被冷却设备的冷却要求；另一方面，无法胜任散热功率比较宽广的被冷却设备的全工况冷却要求(例如发动机中冷器，发动机低负荷是使用冷却塔的冷却水可以控制住中冷后的温度，但是发动机大负荷时冷却塔无法胜任冷却需求)，所以该方案本身冷却范围有限而且还受到季节温度的影响。其二，冷却水经过制冷机组后温度降低，进入被冷却设备进行冷却后温度升高，再次回到制冷机组进行降温。此方案的显著特点是使用制冷机组给冷却水进行降温，制冷机组的初水温度一年四季都比较稳定，冷却水温度通常在7至12℃之间。采用制冷机组对冷却水进行散热时，由于制冷机组是通过消耗电功率来进行制冷的，因此电能消耗高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型低能耗冷却系统，该系统既能满足冷却要求，也能节省能耗。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种新型低能耗冷却系统，包括用于冷却被冷却设备的冷却塔，制冷机组、换热器以及用于调节管路中水流的水流调节装置，所述换热器包括热端进水口、热端出水口、冷端进水口、冷端出水口；所述被冷却设备的出水端和所述冷却塔的进水端连接，所述制冷机组连接在所述冷端进水口和冷端出水口之间，所述冷却塔的出水端和所述热端进水口管路连接，所述被冷却设备的进水端和所述热端出水口管路连接。
7.进一步的，所述水流调节装置包括第一比例调节阀，所述第一比例调节阀设置在所述被冷却设备的出水端。
8.进一步的，所述水流调节装置还包括第二比例调节阀，所述第二比例调节阀设置在所述制冷机组的进水端。
9.进一步的，所述水流调节装置还包括plc，所述第一比例调节阀和第二比例调节阀均和所述plc的输出端电连接。
10.进一步的，所述水流调节装置还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述被冷却设备的进水端且和所述plc的输入端电连接。
11.进一步的，所述水流调节装置还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述被冷却设备的出水端且和所述plc的输入端电连接。
12.进一步的，所述水流调节装置还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器设置在所述冷却塔的出水端且和所述plc的输入端电连接。
13.进一步的，所述水流调节装置还包括第四温度传感器，所述第四温度传感器设置在所述制冷机组的出水端且和所述plc的输入端电连接。
14.相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
15.1、将冷却塔和制冷机组通过换热器进行搭配使用，冷却塔对被冷却设备机进行冷却处理，通过调节第一比例调节阀来实现冷却塔的冷却功率，当第一比例调节阀完全打开依然不能满足冷却要求时，此时打开第二比例调节阀，通过制冷机组来对将要进入被冷却设备的水进行再次冷却处理，满足被冷却设备的冷却要求，该方案既能满足冷却要求，又能节省能耗。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例的一种新型低能耗冷却系统工作原理示意图；
17.图2为冷却系统信号控制框图。
18.1-制冷机组；2-冷却塔；3-换热器、30-热端进水口、31-热端出水口、32-冷端进水口、33-冷端出水口；4-被冷却设备；5-水流调节装置、50-第一比例调节阀、51-第二比例调节阀、52-第一温度传感器、53-第二温度传感器、54-第三温度传感器、55-第四温度传感器、56-plc。
具体实施方式
19.以下结合较佳实施例及其附图对实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
20.如图1和图2所示，本实用新型一实施例的一种新型低能耗冷却系统，包括用于冷却被冷却设备4的冷却塔2，制冷机组1、换热器3以及用于调节管路中水流的水流调节装置5；换热器3包括热端进水口30、热端出水口31、冷端进水口32、冷端出水口33，被冷却设备4的出水端和冷却塔2的进水端连接，制冷机组1连接在冷端进水口32和冷端出水口33之间，冷却塔2的出水端和热端进水口30管路连接，被冷却设备4的进水端和热端出水口31管路连接。当冷却塔2满足被冷却设备4的冷却要求时，冷却塔2单独工作，通过水流调节装置5控制冷却塔2的冷却功率；当冷却塔2不满足被冷却设备4的冷却要求时，需制冷机组1对被冷却设备4辅助冷却，冷却塔2的出来的冷却水进入换热器3进一步降温满足被冷却设备4的冷却
要求。
21.水流调节装置5包括第一比例调节阀50、第二比例调节阀51、第一温度传感器52、第二温度传感器53、第三温度传感器54、第四温度传感器55和plc 56；第一比例调节阀50设置在被冷却设备4的出水端，第二比例调节阀51设置在制冷机组1的进水端，第一比例调节阀50和第二比例调节阀51均和plc 56的输出端电连接；第一温度传感器52设置在被冷却设备4的进水端且和plc 56的输入端电连接，第二温度传感器53设置在被冷却设备4的出水端且和plc 56的输入端电连接，第三温度传感器54设置在冷却塔2的出水端且和plc 56的输入端电连接，第四温度传感器55设置在制冷机组1的出水端且和plc 56的输入端电连接。第一比例调节阀50用于控制冷却塔2对被冷却设备4的冷却功率，第二比例调节阀51用于控制换热器3的制冷功率，第三温度传感器54用于检测冷却塔6的冷却能力，第四温度传感器55用于检测冷却机组1的冷却能力。
22.具体地，冷却塔2用于对被冷却设备4进行冷却处理，制冷机组1能够产生固定温度的冷却水；换热器3用于对冷却塔2输出的冷却水进行进一步冷却，使之满足对被冷却设备4的冷却要求。在被冷却设备4的出水端设置有第一比例调节阀50，第一比例调节阀50用于控制冷却塔2对被冷却设备4的冷却功率。制冷机组1的进水端设置有第二比例调节阀51，第二比例调节阀51用于控制换热器3的冷却功率。
23.热换器3中涉及两个回路：其一，冷却塔2的水出来后从热端进水口30进入换热器3，之后从热端出水口31出来进入被冷却设备4，经过第一比例调节阀50调节冷却功率，回到冷却塔2；其二,制冷机组1的水出来后从冷端进水口32进入换热器3，之后从冷端出水口33出来回到第二比例调节阀51，再回到制冷机组1。
24.使用时，当冷却塔2的冷却效果满足被冷却设备4的冷却要求时：此时第二比例调节阀51全关，被冷却设备4排出的热水进入冷却塔2中进行冷却，然后冷却塔2排出冷水进入被冷却设备4，其中，当第一温度传感器52或第二温度传感器53检测到温度超过被冷却设备4的冷却需求，plc 11控制第一比例调节阀50并逐渐增大第一比例调节阀50的开度，从而提高冷却功率，相反则减少第一比例调节阀50的开度，实际使用中具体是根据第一温度传感器52还是第二温度传感器53的信号要求，要根据被冷却设备4的实际情况再做具体选择。当冷却塔2的冷却效果不满足被冷却设备4的冷却要求时：在第一比例调节阀50全开之前，第二比例调节阀51保持全关，制冷机组1的水不进行辅助冷却，如果被冷却设备4的散热功率增大，plc 56控制第一比例调节阀50逐步增大开度，第一比例调节阀50开度达到100％后，表示冷却塔2的水冷却能力已经用尽，此时依然不满足被冷却设备4的冷却要求，此时需要制冷机组1进行辅助冷却，打开制冷机组1，通过plc 56控制第二比例调节阀51并逐步增加第二比例调节阀51的开度，使制冷机组1的水通过换热器3对冷却塔2出水端的冷却水进行进一步冷却，从而满足被冷却设备4的冷却需求。本实用新型将冷却机组1和冷却塔2通过换热器3搭配，使系统既能够满足被冷却设备4的冷却要求，同时还节省了能耗。
25.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。