本發(fā)明型涉及空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用自來水管網(wǎng)與冷卻水進(jìn)行熱交換供冷水機(jī)組使用的熱交換冷卻水系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的水冷式冷水機(jī)組以水為冷卻介質(zhì)，其相關(guān)裝置包括冷卻塔、冷卻水循環(huán)泵、管道及閥門系統(tǒng)等。當(dāng)冷卻水與空調(diào)制冷設(shè)備進(jìn)行熱交換后，需送入冷卻塔，將其噴灑致散熱材料表面，使之與空氣相接觸。此時(shí)，熱水與冷空氣之間產(chǎn)生顯熱交換作用，同時(shí)部分的熱水被蒸發(fā)，將蒸發(fā)潛熱排至空氣中，最后冷卻后的水落入槽內(nèi)，利用泵將其送回。

在上述冷卻水的散熱過程中，冷卻水與空氣接觸，會導(dǎo)致CO₂逸入冷卻水中，水中溶解氧和蝕度增加，造成冷卻循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢、菌藻滋生及污泥等問題。同時(shí)由于蒸發(fā)及空氣攜帶等會產(chǎn)生大量損耗。對于缺水地區(qū)來說水資源本就寶貴，無法滿足大量的冷卻水需求。另外，冷卻塔工作時(shí)噪音較高，占用面積較大，需要有充足的室外空間予以安放。

而對于目前市面上新型開式冷卻水系統(tǒng)，是將自來水、日用水、生產(chǎn)用水或堪用的排放廢水直接用作冷卻水，冷卻水在使用過后，再繼續(xù)被用于生產(chǎn)，生活。該系統(tǒng)形式因其在源和匯處均與空氣相接觸，因此冷卻水易被污染，而為保證使用效果就需要對水體進(jìn)行高效處理才可保證冷卻水的水質(zhì)要求，而這種對水質(zhì)高要求處理就使得系統(tǒng)成本提高，增加使用費(fèi)用。另外，經(jīng)過換熱后的冷卻水被存儲到水箱中，由于溫度的升高，使得水箱中的水易滋生細(xì)菌，很難保證達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，因其將給水系統(tǒng)與空調(diào)用水系統(tǒng)合為一體，當(dāng)空調(diào)分區(qū)與給水分區(qū)不同時(shí)，易出現(xiàn)給水系統(tǒng)壓力不足，或超壓等問題，兩個(gè)系統(tǒng)互相影響等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提發(fā)明提供的一種熱交換冷卻水系統(tǒng)及控制方法，目的解決了現(xiàn)有開放式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)的設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、菌藻滋生及污泥等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種熱交換冷卻水系統(tǒng)，包括冷卻水儲水箱、換熱器、循環(huán)水泵和水冷機(jī)組，其中，所述冷卻水儲水箱與換熱器連接，所述換熱器與循環(huán)水泵連接，所述循環(huán)水泵與水冷機(jī)組連接，所述水冷機(jī)組還與冷卻水儲水箱構(gòu)成了封閉式循環(huán)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述水冷機(jī)組與冷卻水儲水箱的連接管道上設(shè)置有電動三通調(diào)節(jié)閥。

優(yōu)選地，所述電動三通調(diào)節(jié)閥進(jìn)一步還與循環(huán)水泵連接。

優(yōu)選地，所述循環(huán)水泵與水冷機(jī)組的連接管道上設(shè)置有溫度傳感器。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器進(jìn)一步與電動三通調(diào)節(jié)閥連接。

一種熱交換冷卻水系統(tǒng)的控制方法，首先設(shè)定進(jìn)入水冷機(jī)組前的冷卻水溫度，之后測量循環(huán)水泵出水口的冷卻水溫度，最后根據(jù)測量所得的水溫控制循環(huán)水泵內(nèi)高溫冷卻水的回水流量，來改變進(jìn)入水冷機(jī)組前的冷卻水溫度，使其達(dá)到設(shè)定狀態(tài)要求。

優(yōu)選地，所述冷卻水的水溫是通過溫度傳感器采集。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器將測量所得的冷卻水溫度值轉(zhuǎn)化成電信號傳遞給電動三通調(diào)節(jié)閥，通過電動三通調(diào)節(jié)閥控制循環(huán)水泵內(nèi)高溫冷卻水的回水流量。

優(yōu)選地，當(dāng)循環(huán)水泵的出水口水溫高于設(shè)定水溫時(shí)，則通過電動三通調(diào)節(jié)閥減少循環(huán)水泵的回水流量。

優(yōu)選地，當(dāng)循環(huán)水泵的出水口水溫低于設(shè)定水溫時(shí)，則通過電動三通調(diào)節(jié)閥增加循環(huán)水泵的回水流量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種熱交換冷卻水系統(tǒng)，包括冷卻水儲水箱、換熱器、循環(huán)水泵和水冷機(jī)組，其中，所述冷卻水儲水箱與換熱器連接，所述換熱器與循環(huán)水泵連接，所述循環(huán)水泵與水冷機(jī)組連接，所述水冷機(jī)組還與冷卻水儲水箱構(gòu)成了封閉式循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)克服了現(xiàn)有的開放式冷卻系統(tǒng)中冷卻水易被污染，影響設(shè)備正常運(yùn)行等缺陷。

進(jìn)一步的，通過溫度傳感器對循環(huán)水泵出水口的冷卻水進(jìn)行溫度采集，并將溫度值轉(zhuǎn)化成電信號傳遞給電動三通調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而控制電動三通調(diào)節(jié)閥的流體流量。

進(jìn)一步的，通過電動三通調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入循環(huán)水泵內(nèi)高溫冷卻水的回水流量，通過該高溫冷卻水回水的多少來提高或降低進(jìn)入水冷機(jī)組前的冷卻水溫度，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)要求。

一種熱交換冷卻水系統(tǒng)的控制方法，首先設(shè)定進(jìn)入水冷機(jī)組前的冷卻水溫度，之后測量循環(huán)水泵出水口的冷卻水溫度，最后根據(jù)測量所得的水溫控制循環(huán)水泵內(nèi)高溫冷卻水的回水流量，來改變進(jìn)入水冷機(jī)組前的冷卻水溫度，使其達(dá)到設(shè)定狀態(tài)要求。該控制方法在實(shí)時(shí)監(jiān)測的情況下，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)溫度。方便、簡單、且節(jié)省能源。

附圖說明

圖1是該冷卻水系統(tǒng)原理圖；

圖2是冷卻水儲水箱布管結(jié)構(gòu)圖；

圖3是水冷機(jī)組內(nèi)冷凝器接管閥門布置結(jié)構(gòu)圖；

圖4是循環(huán)水泵接管閥門布置結(jié)構(gòu)圖；

其中，1、水冷機(jī)組 2、循環(huán)水泵 3、冷卻水儲水箱 301、進(jìn)水管 302、泄水管 303、溢流管 4、換熱器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供的一種熱交換冷卻水系統(tǒng)，包括冷水機(jī)組1、循環(huán)水泵2冷卻水儲水箱3和換熱器4。其中，所述冷卻水儲水箱3的出水口通過安有第一閘閥的管道連接至換熱器4的進(jìn)水口；換熱器4的出水口通過安有第二閘閥、電子水處理儀、第三閘閥、第一壓力表、第四閘閥、Y型過濾器的管道連接至循環(huán)水泵2的進(jìn)水口，同時(shí)所述換熱器4進(jìn)一步還與自來水管網(wǎng)連接；循環(huán)水泵2的出水口通過安有逆止閥、第一截止閥、第一溫度計(jì)、第二壓力表、溫度傳感器、第二截止閥的管道連接至冷水機(jī)組1的冷凝器的進(jìn)水口；冷凝器的出水口通過安有第三截止閥、第二溫度計(jì)、第三壓力表、電動三通調(diào)節(jié)閥的管道連接至冷卻水儲水箱3。

所述電動三通調(diào)節(jié)閥的主路與冷水機(jī)組1內(nèi)的冷凝器的出水口連接，第一支路與冷卻水儲水箱的回水口連接，第二支路與循環(huán)水泵的進(jìn)水口連接。

所述冷卻水儲水箱3上還安有溢流管303、泄水管302和進(jìn)水管301。所述的溢流管303的作用為當(dāng)水箱內(nèi)的冷卻水過多時(shí)自動溢出，保證水量不超過上限值。所述的泄水管302的作用為當(dāng)需要更換冷卻水時(shí)，可通過泄水管302將冷卻水排出，再通過進(jìn)水管301向冷卻儲水箱3注入自來水，并通過換熱器4與自來水管網(wǎng)內(nèi)的自來水進(jìn)行熱交換，形成新的冷卻水。

本發(fā)明的工作過程：

首先需要通過冷卻水儲水箱3上的進(jìn)水管301向冷卻水儲水箱3內(nèi)注入自來水，并通過換熱器4與自來水管網(wǎng)內(nèi)的自來水進(jìn)行熱交換形成冷卻水，此時(shí)該冷卻水經(jīng)過電子水處理儀進(jìn)行水處理，之后再流進(jìn)循環(huán)水泵2，通過該循環(huán)水泵2將所述冷卻水送到冷水機(jī)組中的冷凝器內(nèi)，向制冷設(shè)備提供冷卻用水。

之后冷水機(jī)組中的冷卻水通過電動三通調(diào)節(jié)閥一部分流進(jìn)冷卻水儲水箱3內(nèi)，一部分流進(jìn)循環(huán)水泵2內(nèi)。此時(shí)冷卻水儲水箱3內(nèi)的高溫回水流進(jìn)換熱器4內(nèi)，通過換熱器4與自來水管網(wǎng)中的低溫自來水進(jìn)行熱交換得到新的冷卻水。

由于水冷機(jī)組1要求冷卻水的進(jìn)水溫度為32℃，因此通過在循環(huán)水泵2出水口管道上安裝的溫度傳感器測量出進(jìn)入水冷機(jī)組1內(nèi)冷凝器前的冷卻水的溫度，并將溫度值轉(zhuǎn)化成電信號傳給電動三通調(diào)節(jié)閥。

此時(shí)當(dāng)循環(huán)水泵2出水口的水溫低于32℃時(shí)，則利用電動三通調(diào)節(jié)閥，增加循環(huán)水泵2的回水流量，通過高溫回水與循環(huán)水泵2內(nèi)低溫冷卻水的混合，提高循環(huán)水泵2出水口的水溫，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的32℃水溫；

當(dāng)循環(huán)水泵2出水口的水溫高于32℃時(shí)，則增加冷卻水儲水箱3的回水流量，減少循環(huán)水泵2的回水流量，此時(shí)，冷卻水儲水箱3的高溫回水通過換熱器4與自來水管網(wǎng)內(nèi)的低溫自來水進(jìn)行熱交換，得到低溫冷卻水，通過該低溫冷卻水與循環(huán)水泵2內(nèi)少量高溫回水的混合，降低循環(huán)水泵2出水口的水溫，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的32℃水溫。

如常規(guī)中央空調(diào)冷卻水進(jìn)水溫度為32℃，出水溫度為37℃。而城市自來水管網(wǎng)冬天水溫為10℃，夏天自來水水溫為20℃。用自來水完全可以代替冷卻塔將冷凝熱量換出。因此可利用經(jīng)與冷水機(jī)組的冷凝器熱交換后的溫度較高的冷卻水與自來水管網(wǎng)中溫度較低的自來水進(jìn)行換熱，以此來制備生活熱水。而35℃熱水可直接用于夏季洗澡和生活熱水使用。

本發(fā)明通過冷卻水與自來水管網(wǎng)的熱交換來帶走冷凝熱，其設(shè)備簡單，操作方便，不需要消耗大量能源，節(jié)能環(huán)保。與傳統(tǒng)水冷式冷水機(jī)組相比，占地面積較小，可設(shè)置在地下，避免了噪音的產(chǎn)生，由于冷卻水在冷卻水箱和冷凝器之間封閉空間內(nèi)循環(huán)，只需進(jìn)行一次水處理，即可永久循環(huán)使用彌補(bǔ)了冷卻水易被污染，影響設(shè)備正常運(yùn)行的不足。且回收冷凝熱制備熱水，可直接作為生活熱水使用，實(shí)現(xiàn)了能源的回收利用。