一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，包括有制冷系統、應急風冷系統和冷卻液循環系統；制冷系統包括順次循環連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器；應急風冷系統包括有與用戶端連接的應急風冷換熱器；冷卻液循環系統包括與蒸發器回液出口連接的溶液箱，溶液箱出口和蒸發器回液進口分別與用戶端連接；應急風冷換熱器設置于冷凝器的側部，且應急風冷換熱器進口、蒸發器回液進口通過三通閥與用戶端連接，應急風冷換熱器出口、蒸發器回液出口分別與溶液箱進口連接。本實用新型專利技術將應急風冷換熱器與制冷系統的冷凝器疊加組合在一起，在制冷系統制冷的同時運用應急風冷系統，由于結構的組合，應急風冷換熱器中的溶液會被冷凝器放熱產生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱中，用來平衡制冷系統多余的冷量，就可以實現高精度的溶液溫度調節。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及冷卻設備領域，具體是一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統。
技術介紹
空調制冷系統的冷量，通常需要通過配置可卸載壓縮機進行冷量調節，可卸載壓縮機中，雖然有小冷量變頻壓縮機、較大冷量的螺桿壓縮機能夠實現冷量的較大范圍平穩調節，但更多情況下，只能選擇只有有限級數的單臺壓縮機，或者使用多臺壓縮機并聯方式，實現多檔卸載。以上卸載方式，能實現冷量的初步調節，在需求冷量小時也能實現節能運行，因而常常被采用。然而，對于一些冷卻要求較高、負載變化劇烈、溫度波動范圍要求苛刻的用戶，制冷系統則還是難以滿足調節要求，畢竟，壓縮機的卸載級數有限；若采用開停調節則會帶來壓縮機壽命大大的降低，從而影響系統的可靠性；變頻技術會顧忌到電磁干擾問題而往往不能采用；且一般的壓縮機不適合在較低的部分負荷狀態下長時間運行，否則會帶來壓縮機運行的安全問題尤其是回油問題，或者系統成本過高。中國專利“一種自適應制冷量液冷系統”(專利授權公告號CN 201476392)主要采用在常規液冷系統制冷管路中的壓縮機出口和蒸發器入口間加裝與冷凝器和膨脹閥并聯的熱氣旁通閥支路，通過旁通閥感受蒸發器入口壓力的變化而自動開啟或關閉來實現冷量調整，理論可行，但鑒于熱氣旁通閥的機械特性，該類系統難以自動適應供液溫度需求經常發生明顯變化的系統，且由于該閥的開停調節性質，調節精度有限，同時必須解決由熱氣旁通引起的壓縮機排氣溫度過聞等問題。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，該液冷源系統針對需要對冷量大小進行全范圍、準確精確調節，能夠實現無級調節，更好的適應冷量變化上的苛刻需求。本技術的技術方案為一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，包括有制冷系統、應急風冷系統和冷卻液循環系統；所述的制冷系統包括順次循環連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，即壓縮機出氣口與冷凝器進氣口連接，冷凝器出液口與膨脹閥進口連接，膨脹閥出口與蒸發器進液口連接，蒸發器出氣口與壓縮機進氣口連接，且蒸發器上設置有回液出口和回液進口 ；所述的應急風冷系統包括有與用戶端連接的應急風冷換熱器；所述的冷卻液循環系統包括與蒸發器回液出口連接的溶液箱，所述的蒸發器回液進口和溶液箱出口分別與用戶端連接；所述的應急風冷換熱器設置于冷凝器的側部，且應急風冷換熱器進口、蒸發器回液進口通過三通閥與用戶端連接，應急風冷換熱器出口、蒸發器回液出口分別與溶液箱進口連接。所述的壓縮機出氣口和蒸發器的進液口之間連接有熱氣旁通閥。所述的蒸發器回液出口和溶液箱的連接管路上設置有流量開關。所述的液冷源系統還包括有控制系統；所述的控制系統包括有控制及顯示裝置、設置于溶液箱內的溫度傳感器和液位傳感器、設置于壓縮機進氣口和出氣口連接管路上的高低壓保護器、設置于應急風冷換熱器出口和蒸發器回液出口處的單向閥，且所述的流量開關、溫度傳感器、液位傳感器、高低壓保護器、單向閥均與控制及顯示裝置連接。所述的制冷系統還包括有順次連接于冷凝器和膨脹閥之間的儲液罐、干燥過濾器和視液鏡，和連接于蒸發器出氣口和壓縮機進氣口之間的氣液分離器；所述的冷凝器出液口和所述的進液閥分別與儲液罐進口連接，所述的膨脹閥進液口與視液鏡出口連接。所述的溶液箱出口和用戶端之間通過溶液泵連接；所述的冷卻液循環系統還包括有液路過濾器，所述的液路過濾器設置于用戶端和蒸發器回液進口之間，或/和設置于用戶端和應急風冷換熱器進口之間，或/和溶液箱出口和用戶端之間。所述的壓縮機選用多臺并聯結構的壓縮機組，壓縮機組的進氣口與蒸發器出氣口連接，壓縮機組的出氣口與冷凝器進氣口連接。所述的壓縮機選用卸載壓縮機或定載壓縮機。本技術的優點本技術是既有制冷系統、又有應急風冷系統的液冷源系統，通常應急風冷換熱器直接與制冷系統冷凝器疊加組合在一起，高溫環境下制冷系統運行，應急風冷系統不工作；低溫環境下制冷系統不工作，應急風冷系統利用環境中的冷空氣制冷以便實現節能；本技術在制冷系統制冷的同時運用應急風冷系統，由于結構的組合，應急風冷換熱器中的溶液會被冷凝器放熱產生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱中，用來平衡制冷系統多余的冷量，就可以實現高精度的溶液溫度調節。本技術通過感知用戶端負荷熱耗的變化，在額定冷量的0-100%范圍內自動調節實際輸出制冷量，將供液溫度波動值控制在很小的范圍內，結構簡單可靠，機組運行安全，避免了壓縮機的頻繁啟停，提高了機組的可靠性。本技術主要針對一些對冷卻精度要求較高、供液溫度需求變化大、且用戶負荷熱耗變化劇烈、或者間歇工作的用戶端設備，如高能物理設備、激光設備、高端醫療設備以及其他各類需要精確控制冷液溫度的設備，提供了可靠的液冷裝置。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。具體實施方式見圖1，一種利用冷凝熱以自適應制冷量的液冷源系統，包括有制冷系統、應急風冷系統、冷卻液循環系統和控制系統；制冷系統包括順次循環連接的壓縮機1、冷凝器2、儲液罐3、干燥過濾器4、視液鏡5、膨脹閥6、蒸發器7和氣液分離器8，即壓縮機I出氣口與冷凝器2進氣口連接，冷凝器2出液口與儲液罐3進口連接，儲液罐3出口依次通過干燥過濾器4和視液鏡5與膨脹閥6進口連接，膨脹閥6出口與蒸發器7進液口 7a連接，蒸發器7出氣口 7b通過氣液分離器8與壓縮機I進氣口連接，且蒸發器7上設置有回液進口 7c和回液出口 7d，壓縮機I出氣口和蒸發器7進液口之間連接有熱氣旁通閥9，壓縮機I進氣口和其出氣口連接且連接管路上設置有高低壓保護器10 ；冷卻液循環系統包括與蒸發器回液出口 7d連接的溶液箱11，溶液箱11出口依次通過液路過濾器12、溶液泵13與用戶端14進口連接；應急風冷系統包括有與用戶端連接的應急風冷換熱器15，應急風冷換熱器15設置于冷凝器2的側部，且應急風冷換熱器15進口、蒸發器回液進口 7c通過三通閥16與用戶端14連接，應急風冷換熱器15出口、蒸發器回液出口 7d分別與溶液箱11進口連接，且溶液箱11進口處設置有流量開關17 ；控制系統包括有控制及顯示裝置18、設置于溶液箱11內的溫度傳感器19和液位傳感器20、設置于壓縮機I進氣口和其出氣口連接管路上的高低壓保護器10、兩個分別設置于應急風冷換熱器15出口和蒸發器回液出口 7d處的單向閥21，且高低壓保護器10、流量開關17、溫度傳感器19、液位傳感器20、單向閥21均與控制及顯示裝置18連接。壓縮機I可選用多臺并聯結構的壓縮機組，壓縮機組的進氣口與蒸發器出氣口連接，壓縮機組的出氣口與冷凝器進氣口連接；壓縮機可選用卸載壓縮機或定載壓縮機。本技術的使用原理是高溫環境下，制冷系統制冷，制冷劑進入蒸發器7吸熱，同時用戶端14的溶液通過蒸發器回液進口 7c進入蒸發器7進行放熱，從而從蒸發器回液出口 7d排出的溶液是較低溫度的溶液，較低溫度的溶液再進入溶液箱11中以備用戶端14換熱使用；低溫環境下，應急風冷換熱器15通過與環境中的低溫空氣進行換熱，然后換熱后得到的較低溫度的溶液再進入溶液箱11中以備用戶端14換熱使用；高溫環境下，制冷系統制冷的同時，應急風冷換熱器15中的溶液會被冷凝器2放熱產生的冷凝熱加熱而受熱，受熱后的溶液最終流入溶液箱11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，包括有制冷系統、應急風冷系統和冷卻液循環系統；所述的制冷系統包括順次循環連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，即壓縮機出氣口與冷凝器進氣口連接，冷凝器出液口與膨脹閥進口連接，膨脹閥出口與蒸發器進液口連接，蒸發器出氣口與壓縮機進氣口連接，且蒸發器上設置有回液出口和回液進口；所述的應急風冷系統包括有與用戶端連接的應急風冷換熱器；所述的冷卻液循環系統包括與蒸發器回液出口連接的溶液箱，所述的蒸發器回液進口和溶液箱出口分別與用戶端連接；其特征在于：所述的應急風冷換熱器設置于冷凝器的側部，且應急風冷換熱器進口、蒸發器回液進口通過三通閥與用戶端連接，應急風冷換熱器出口、蒸發器回液出口分別與溶液箱進口連接。

【技術特征摘要】
1.一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，包括有制冷系統、應急風冷系統和冷卻液循環系統；所述的制冷系統包括順次循環連接的壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器，即壓縮機出氣口與冷凝器進氣口連接，冷凝器出液口與膨脹閥進口連接，膨脹閥出口與蒸發器進液口連接，蒸發器出氣口與壓縮機進氣口連接，且蒸發器上設置有回液出口和回液進口 ；所述的應急風冷系統包括有與用戶端連接的應急風冷換熱器；所述的冷卻液循環系統包括與蒸發器回液出口連接的溶液箱，所述的蒸發器回液進口和溶液箱出口分別與用戶端連接；其特征在于:所述的應急風冷換熱器設置于冷凝器的側部，且應急風冷換熱器進口、蒸發器回液進口通過三通閥與用戶端連接，應急風冷換熱器出口、蒸發器回液出口分別與溶液箱進口連接。2.根據權利要求1所述的一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，其特征在于:所述的壓縮機出氣口和蒸發器的進液口之間連接有熱氣旁通閥。3.根據權利要求1所述的一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，其特征在于:所述的蒸發器回液出口和溶液箱的連接管路上設置有流量開關。4.根據權利要求1所述的一種利用冷凝熱和風冷以自適應制冷量的液冷源系統，其特征在于:所述的液冷源系統還包括有控制系統；所述的控制系統包括有控制及顯示裝置、設置于溶液箱內的溫度傳感器和液位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳斌，江再寬，金從卓，許永峰，趙貝，
申請(專利權)人：合肥天鵝制冷科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：