一种气泵复合循环的蒸发冷气系统的制作方法

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1.本实用新型涉及一种空调,尤其涉及一种气泵复合循环的蒸发冷气系统。


背景技术:

2.工业领域用电量占比越来越大,传统的工业厂房为了给工人、厂房降温采用蒸发式冷气机+冰水混合物解决方案,或者采用集成式冷站冷水机组,其中蒸发式冷气机+冰水混合物解决方案由于夏季冰块制造、生产、购买途径难、运输成本高,同时冰块制备制作成本高、能效低,而夏季自来水温度偏高,无法产生较好的制冷效果,采用井水制冷又需要足够地域优势,并且冰水混合物+蒸发式冷气机出风温度很低,过大温差的舒适性空调对人体健康不利。而采用集成式冷站投资大、占地面积大,不可移动,并且厂房夏季热负荷巨大,需要配置很大的集成冷站冷水系统,这对于定点工位、移动人员的降暑不具备灵活制冷优势,并且传统集成冷站冷水系统出水温度低,效率低,过度制冷现象。鉴于以上缺陷,实有必要设计一种气泵复合循环的蒸发冷气系统。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供一种气泵复合循环的蒸发冷气系统,该气泵复合循环的蒸发冷气系统制冷效率高、节能特点,实现了中小型厂房灵活供冷、节能供冷的需求。
4.为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于包括蒸发式冷气系统模块、主风机以及芯体,所述的蒸发式冷气系统模块用于将冷却水水喷淋至芯体,所述主风机将风吹向芯体冷却后吹出,其特征在于还包括气泵循环模块;所述的气泵循环模块包括气泵、换热机构、节流装置、视液镜、过滤器以及水侧换热器构成,所述气泵的排气口与换热机构进口连接,所述换热机构的出口与节流装置的入口连接,所述节流装置的出口与视液镜的入口连接,所述视液镜的出口与过滤器的入口连接,所述过滤器出口连接到水侧换热器的制冷剂通道入口,所述水侧换热器的制冷剂通道出口与气泵吸气口连接,所述水侧换热器的水侧通道与蒸发式冷气系统模块连接。
5.本实用新型进一步的改进如下:
6.进一步的,所述节流装置为膨胀阀。
7.进一步的,所述的换热机构还包括风冷换热器、换热风机,所述风冷换热器的制冷剂通道进口与气泵的排气口连接,所述风冷换热器的制冷剂通道出口与节流装置的入口连接,所述的换热风机用于对风冷换热器降温。
8.进一步的,所述的换热机构还包括水冷换热器、冷却水泵、冷却塔,所述水冷换热器的制冷剂通道进口与气泵的排气口连接,所述水冷换热器的制冷剂通道出口与节流装置的入口连接,所述水冷换热器的水侧通道出口与冷却塔相连接,所述冷却塔与冷却水泵入口相连接,所述冷却水泵出口与水冷换热器的水侧通道入口相连接。
9.进一步的,所述的蒸发式冷气系统模块还包括喷淋水泵、水箱以及喷淋装置,所述水侧换热器的水侧通道出口与喷淋水泵的入口相连接,所述喷淋水泵的出口与喷淋装置相
连接,所述水箱的出口与水侧换热器的水侧通道入口相连通。
10.进一步的,所述水箱还安装有水位开关。
11.进一步的,所述喷淋装置还包括雾化喷头与汇流管,所述汇流管与水泵的出口相连接,所述雾化喷头数量不少于2件,沿汇流管均匀布置。
12.与现有技术相比,该气泵复合循环的蒸发冷气系统可根据室外环境温度分别运行不同模式,具体如下:
13.机械蒸发冷模式:当温度很高时,自来水温很高,系统运行在机械制冷+蒸发冷模式下,此时气泵作为压缩机工作,通过换热机构冷凝,经过节流装置节流降压,并在水侧换热器的制冷剂通道吸收喷淋后的温度较高的水,实现水温降低至目标温度,在喷淋水泵作用下喷淋到芯体上,主风机将风吹向芯体冷却后吹出,实现降温目的;
14.气泵蒸发冷模式:当温度较高时,自来水温较高,需要一定程度降温,系统运行在气泵制冷+蒸发冷模式下,此时气泵开启,通过换热机构冷凝,经过节流装置适当节流降压,并在水侧换热器的制冷剂通道吸收喷淋后的温度较高的水,实现水温降低至目标温度,在喷淋水泵作用下喷淋到芯体上,主风机将风吹向芯体冷却后吹出,实现降温目的;
15.中温常规蒸发冷模式:当温度较高时,自来水温较低,已经与目标水温接近时,系统运行在常规蒸发冷模式下,此时气泵循环模块不工作,气泵关闭,水直接在喷淋水泵作用下喷淋到芯体上,主风机将风吹向芯体冷却后吹出,实现降温目的;
16.低温常规蒸发冷模式:当温度较高时,不需要通过水蒸发制冷时,系统运行在干态制冷模式下,此时气泵循环模块不工作,喷淋水泵关闭,主风机将风吹向芯体冷却后吹出,实现降温目的。
17.该气泵复合循环的蒸发冷气系统融合压缩制冷、气泵制冷、蒸发式冷气系统于一体,很好的解决传统蒸发式冷气机高温制冷效果差,同时解决传统冰水制冷高能耗、不健康的制冷的问题,同时化解了大型集成冷站过度投资,冷量浪费的现象,系统构成的机组冷量可根据具体需要设定,灵活、机组可以制作成可移动形式,为现代化工业厂房低碳舒适冷却提供了新的思路。
附图说明
18.图1示出本实用新型实施例示意图
19.图2示出本实用新型另一实施例示意图
20.图中:气泵1、换热机构2、节流装置3、视液镜4、过滤器5、水侧换热器6、喷淋水泵7、水箱8、喷淋装置9、主风机10、芯体11、风冷换热器201、换热风机202、水冷换热器203、冷却水泵204、冷却塔205。
具体实施方式
21.如图1所示,一种气泵复合循环的蒸发冷气系统,包括蒸发式冷气系统模块、主风机10以及芯体11,所述的蒸发式冷气系统模块用于将冷却水水喷淋至芯体,所述主风机10将风吹向芯体11冷却后吹出,其特征在于还包括气泵循环模块;所述的气泵循环模块包括气泵1、换热机构2、节流装置3、视液镜4、过滤器5以及水侧换热器6构成,所述气泵1的排气口与换热机构2进口连接,所述换热机构2的出口与节流装置3的入口连接,所述节流装置3
的出口与视液镜4的入口连接,所述视液镜4的出口与过滤器5的入口连接,所述过滤器5出口连接到水侧换热器6的制冷剂通道入口,所述水侧换热器6的制冷剂通道出口与气泵1吸气口连接,所述水侧换热器6的水侧通道与蒸发式冷气系统模块连接,所述节流装置3为膨胀阀,所述的换热机构2还包括风冷换热器201、换热风机202,所述风冷换热器201的制冷剂通道进口与气泵1的排气口连接,所述风冷换热器201的制冷剂通道出口与节流装置3的入口连接,所述的换热风机202用于对风冷换热器201降温,所述的蒸发式冷气系统模块还包括喷淋水泵7、水箱8以及喷淋装置9,所述水侧换热器6的水侧通道出口与喷淋水泵7的入口相连接,所述喷淋水泵7的出口与喷淋装置9相连接,所述水箱8的出口与水侧换热器6的水侧通道入口相连通,所述水箱8还安装有水位开关,由于水分蒸发吸热有一部分进入环境,水在减少,故而需要自动或者人为进行补水设置,通过设置水位开关能实现水位的监测,所述喷淋装置9还包括雾化喷头与汇流管,所述汇流管与喷淋水泵7的出口相连接,所述雾化喷头数量不少于2件,沿汇流管均匀布置,该气泵复合循环的蒸发冷气系统可根据室外环境温度分别运行不同模式,第一种为机械蒸发冷模式,当环境温度达到38℃以上时,自来水水温也高于30℃,此时冷凝温度高达45℃以上,蒸发温度为18~22℃,压缩比较大,此时启动气泵1作为压缩机使用,驱动制冷剂在风冷换热器201和水侧换热器6中流动进行压缩机制冷循环,将自来水温通过压缩制冷(机械制冷)循环将温度降低至20~25℃,通过喷淋水泵7驱动喷淋装置9将冷水喷淋到芯体11上,芯体11吸取热量后,少部分蒸发到空气中,绝大部分水通过芯体11流到水箱8中,其温度具有一定程度的升高,经过喷淋水泵7输送到水侧换热器6,再通过制冷循环将其温度降低至20~25℃,再次喷淋到芯体11,主风机10将风吹向芯体11冷却后吹出,实现降温目的,为厂房降温;第二种为气泵蒸发冷模式,当环境温度在30~38℃时,自来水水温处于25~30℃之间,此时冷凝温度位于35~45℃区间内,蒸发温度18~22℃,压缩比较小,气泵1驱动制冷剂在风冷换热器201和水侧换热器6中流动进行压缩机制冷循环,将自来水温通过气泵循环将温度降低至20~25℃,通过喷淋水泵7驱动喷淋装置9将冷水喷淋到芯体11上,芯体11吸取热量后,少部分蒸发到空气中,绝大部分水通过芯体11流到水箱8中,其温度具有一定程度的升高,经过喷淋水泵7输送到水侧换热器6,再通过制冷循环将其温度降低至20~25℃,再次喷淋到换热芯体11,主风机10将风吹向芯体11冷却后吹出,实现降温目的,为厂房降温;第三种为中温常规蒸发冷模式,环境温度在25~30℃时,自来水水温在20~25℃,此时气泵循环模块不工作,自来水依靠喷淋水泵7喷淋到芯体11上,吸取热量后,少部分蒸发到空气中,绝大部分水流到水箱8中,经过喷淋水泵7再次喷淋到芯体11,主风机10将风吹向芯体11冷却后吹出,实现降温目的,为厂房降温;第四种为低温常规蒸发冷模式,环境温度为20~25℃时,由于此时厂房温度较高,自来水水温在低于20℃,此时气泵循环模块不工作,厂房热负荷小,直接依靠主风机10为厂房降温。
22.如图2所示,所述的换热机构2还包括水冷换热器203、冷却水泵204、冷却塔205,所述水冷换热器203的制冷剂通道进口与气泵1的排气口连接,所述水冷换热器203的制冷剂通道出口与节流装置3的入口连接,所述水冷换热器203的水侧通道出口与冷却塔205相连接,所述冷却塔505与冷却水泵504入口相连接,所述冷却水泵204出口与水冷换热器203的水侧通道入口相连接。通过在室外侧设置冷却塔和冷却水泵204,冷却水泵204驱动水在水侧换热器6和冷却塔205中连续流动,冷却塔205对水侧换热器6中的水进行冷却,能将35~40℃热水降低至28~30℃,从而将该系统处于气泵蒸发冷模式中,提高了制冷效果,降低了
制冷能源消耗。
23.本实用新型不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征:
1.一种气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于包括蒸发式冷气系统模块、主风机以及芯体,所述的蒸发式冷气系统模块用于将冷却水水喷淋至芯体,所述主风机将风吹向芯体冷却后吹出,其特征在于还包括气泵循环模块;所述的气泵循环模块包括气泵、换热机构、节流装置、视液镜、过滤器以及水侧换热器构成,所述气泵的排气口与换热机构进口连接,所述换热机构的出口与节流装置的入口连接,所述节流装置的出口与视液镜的入口连接,所述视液镜的出口与过滤器的入口连接,所述过滤器出口连接到水侧换热器的制冷剂通道入口,所述水侧换热器的制冷剂通道出口与气泵吸气口连接,所述水侧换热器的水侧通道与蒸发式冷气系统模块连接。2.如权利要求1所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述节流装置为膨胀阀。3.如权利要求1所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述的换热机构还包括风冷换热器、换热风机,所述风冷换热器的制冷剂通道进口与气泵的排气口连接,所述风冷换热器的制冷剂通道出口与节流装置的入口连接,所述的换热风机用于对风冷换热器降温。4.如权利要求1所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述的换热机构还包括水冷换热器、冷却水泵、冷却塔,所述水冷换热器的制冷剂通道进口与气泵的排气口连接,所述水冷换热器的制冷剂通道出口与节流装置的入口连接,所述水冷换热器的水侧通道出口与冷却塔相连接,所述冷却塔与冷却水泵入口相连接,所述冷却水泵出口与水冷换热器的水侧通道入口相连接。5.如权利要求1所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述的蒸发式冷气系统模块还包括喷淋水泵、水箱以及喷淋装置,所述水侧换热器的水侧通道出口与喷淋水泵的入口相连接,所述喷淋水泵的出口与喷淋装置相连接,所述水箱的出口与水侧换热器的水侧通道入口相连通。6.如权利要求5所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述水箱还安装有水位开关。7.如权利要求6所述的气泵复合循环的蒸发冷气系统,其特征在于所述喷淋装置还包括雾化喷头与汇流管,所述汇流管与水泵的出口相连接,所述雾化喷头数量不少于2件,沿汇流管均匀布置。

技术总结
本实用新型公开了一种气泵复合循环的蒸发冷气系统,包括蒸发式冷气系统模块、主风机以及芯体,该气泵复合循环的蒸发冷气系统融合压缩制冷、气泵制冷、蒸发式冷气系统于一体,很好的解决传统蒸发式冷气机高温制冷效果差,同时解决传统冰水制冷高能耗、不健康的制冷的问题,同时化解了大型集成冷站过度投资,冷量浪费的现象,系统构成的机组冷量可根据具体需要设定,灵活、机组可以制作成可移动形式,为现代化工业厂房低碳舒适冷却提供了新的思路。化工业厂房低碳舒适冷却提供了新的思路。化工业厂房低碳舒适冷却提供了新的思路。


技术研发人员:张前进 郭振江 邹铠
受保护的技术使用者:苏州恒度环境系统有限公司
技术研发日:2023.05.31
技术公布日:2023/10/20
版权声明

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