一种一体化水风双冷型智慧冷站的制作方法

1.本发明涉及冷站系统技术领域，具体涉及一种一体化水风双冷型智慧冷站。


背景技术：

2.现有冷站按冷却性质分类可分为水冷和风冷两种类型，以水冷冷站为主。水冷冷站大多是由蒸发器、压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、循环水泵、冷却塔等核心部件组成，压缩机压缩气态制冷剂形成高温高压液态制冷剂并送入冷凝器中冷却，从冷凝器出来的低温高压液态制冷剂经过干燥过滤器、膨胀阀后形成低温低压液态制冷剂并送入蒸发器中换热，使流经蒸发器的冷冻水降温，实现冷冻水循环；风冷冷站包括气水换热器(相当于水冷冷站的蒸发器)、水箱、风冷单元和水泵，由气水换热器流出的制冷剂(一般采用水)流入水箱入口，风冷单元对水箱内部制冷剂加以冷却，冷却后的制冷剂经水箱出口在水泵的驱动下流入气水换热器对冷冻水进行降温处理，实现冷冻水循环。
3.在冷站系统建设和运行过程中，每个部件需要单独操作，缺少集中控制功能，智慧化程度低，调试过程复杂，需要对运维人员进行专业培训；传统冷站布置分散，系统占地面积大、安装工期长、难度大；冷站系统的冷冻水进出口和冷却水进口的管路布置受蒸发器和冷凝器的位置影响，每次安装均需要进行布局规划；传统水冷冷站采用螺杆式或离心式压缩机，冷媒和润滑油出现混溶，随着使用年限的增长，维护保养困难；随着使用年限增长，系统设备老化，制冷系数(cop)偏低，运行能耗高；传统冷站单一的冷却方式导致能源利用率低，难以高效、适当地利用外界环境作为冷源。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种一体化水风双冷型智慧冷站，以解决传统冷站冷却方式单一、无中控、智慧程度低、布置分散、占地面积大、安装工期长、需对冷冻水和冷却水管路进行布局规划、制冷系数较低且随时间衰减、需对运维人员进行培训等技术问题中的一个或多个的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种一体化水风双冷型智慧冷站，包括集装箱以及集成安装于集装箱中的蒸发器、涡旋式压缩机、冷凝器控制阀、水冷冷凝器、风冷冷凝器、膨胀阀和中控器，所述中控器分别与蒸发器、涡旋式压缩机、冷凝器控制阀、水冷冷凝器、风冷冷凝器、膨胀阀控制连接，所述蒸发器的制冷剂出口与涡旋式压缩机的制冷剂入口连通，所述涡旋式压缩机的制冷剂出口与冷凝器控制阀的第一端口连通，所述水冷冷凝器的制冷剂入口与冷凝器控制阀的第二端口连通，所述风冷冷凝器的制冷剂入口与冷凝器控制阀的第三端口连通，所述水冷冷凝器、风冷冷凝器的制冷剂出口均串接膨胀阀后与蒸发器的制冷剂入口连通。
7.进一步地，所述冷凝器控制阀包括一个第一三通接头和两个电动压力控制阀，所述第一三通接头的第一端口与涡旋式压缩机的制冷剂出口连通，所述第一三通接头的第二和第三端口各串接一个电动压力控制阀，所述中控器分别与两个电动压力控制阀控制连接
以分别控制两个电动压力控制阀的开度。
8.进一步地，所述蒸发器的冷冻水进出口通过冷冻水管路延伸至所述集装箱外，所述冷冻水管路的位于集装箱内部的管路段采用带螺旋式肋片的紫铜管，所述水冷冷凝器的冷却水进出口通过冷却水管路延伸至所述集装箱外，所述冷冻水管路的冷冻水进水口、冷冻水出水口以及冷却水管路的冷却水进水口、冷却水出水口均位于集装箱的同一侧。
9.进一步地，所述一体化水风双冷型智慧冷站还包括低阻力智能变频冷冻水泵，所述低阻力智能变频冷冻水泵串接在冷冻水管路的冷冻水出水管上，所述中控器与低阻力智能变频冷冻水泵控制连接。
10.进一步地，所述一体化水风双冷型智慧冷站还包括低阻力智能变频冷却水泵，所述低阻力智能变频冷却水泵串接在冷却水管路的冷却水进水管上，所述中控器与低阻力智能变频冷却水泵控制连接。
11.进一步地，所述中控器采用自主研发的可编程控制器，所述控制连接包括电控连接、气控连接、液控连接中的一种或多种的组合，所述中控器用于控制各装置的运行并控制制冷量，同时监测整个系统。
12.进一步地，所述蒸发器的制冷剂出口与涡旋式压缩机的制冷剂入口、所述涡旋式压缩机的制冷剂出口与冷凝器控制阀的第一端口、所述冷凝器控制阀的第二端口与水冷冷凝器的制冷剂入口、所述冷凝器控制阀的第三端口与风冷冷凝器的制冷剂入口、所述水冷冷凝器的制冷剂出口与第二三通接头的第一端口、所述风冷冷凝器的制冷剂出口与第二三通接头的第二端口、所述第二三通接头的第三端口与膨胀阀的制冷剂入口、所述膨胀阀的制冷剂出口与蒸发器的制冷剂入口分别通过不同的制冷剂管路连通。
13.本发明具有如下优点：
14.既具有水冷冷凝器，又具有风冷冷凝器，两个冷凝器协同工作，包括单独工作和共同工作，共同工作时又分为冷却不同量的制冷剂，因此可因时因地选择两个冷凝器的使用情况，自主选择两种冷却方式及各冷却制冷剂的占比，高效、适当地利用外界环境，整体上提高能源利用率。将蒸发器、涡旋式压缩机、冷凝器控制阀、水冷冷凝器、风冷冷凝器、膨胀阀、低阻力智能变频冷冻水泵、低阻力智能变频冷却水泵等核心部件以及相应管路集成在集装箱内，在工厂内完成组装，仅需直接运输集装箱到指定位置并连接冷却水和冷冻水即可投入使用，不需要在安装现场进行布局，不仅建设速度快，而且占地面积小，更加节省空间。配备了智能化的中控器，集中控制各装置并监测整个系统，方便调试，智慧化程度高；利用中控器调节两个电动压力控制阀的开度，使从涡轮式压缩机出来的高温高压液态制冷剂按一定比例分流，在有利于风冷的环境中，适当增加流经风冷冷凝器的高温高压液态制冷剂，整体上减少能耗；应用在多个集装箱的项目时，还可实现进一步的群组控制(多个中控器被一个总中控器控制)。采用了先进的智能涡旋式压缩机，运行维护保养简单方便，提升了系统cop，且设备制冷效率基本不随使用时间衰减，减少了设备全寿命周期的能耗。采用了中控器直接对低阻力智能变频冷冻水泵和低阻力智能变频冷却水泵进行智能变频控制，可减少传统冷站中的上位机。由于集成在集装箱中，因此，既能在设施较为齐全的工厂或工程内使用，也能在临时需要冷站的坡地、草地、滩涂等地方使用，整体上适用多种场景，应用范围广。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
16.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
17.图1为本发明实施例提供的一种一体化水风双冷型智慧冷站的示意图；
18.图2为本发明实施例提供的一体化水风双冷型智慧冷站的电控原理图。
19.图中：1-蒸发器，2-涡旋式压缩机，3-冷凝器控制阀，4-水冷冷凝器，5-风冷冷凝器，6-膨胀阀，7-中控器，8-低阻力智能变频冷却水泵，9-低阻力智能变频冷冻水泵，10-冷却水出水口，11-冷却水进水口，12-冷冻水出水口，13-冷冻水进水口，14-集装箱，15-电动压力控制阀。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
22.如图1和2所示，本实施例提供了一种一体化水风双冷型智慧冷站，包括集装箱14以及集成安装于集装箱14中的中控器7、蒸发器1、涡旋式压缩机2、冷凝器控制阀3、水冷冷凝器4、风冷冷凝器5、膨胀阀6、低阻力智能变频冷却水泵8、低阻力智能变频冷冻水泵9、冷冻水管路、冷却水管路以及多段制冷剂管路。
23.中控器7安装在集装箱14内，中控器7的控制面板从集装箱14内露出；一般情况下，中控器7外部设有保护壳和可开闭的盖板，盖板开启后能露出控制面板。中控器7采用自主研发的可编程控制器，分别与蒸发器1、涡旋式压缩机2、冷凝器控制阀3、水冷冷凝器4、风冷冷凝器5、膨胀阀6、低阻力智能变频冷冻水泵9、低阻力智能变频冷却水泵8控制连接。控制连接包括电控连接、气控连接、液控连接中的一种或多种的组合，本实施例采用电控，通过操作中控器7的控制面板控制蒸发器1、涡旋式压缩机2、冷凝器控制阀3、水冷冷凝器4、风冷冷凝器5、膨胀阀6、低阻力智能变频冷冻水泵9、低阻力智能变频冷却水泵8的运行状态，例如启停、输出功率、制冷剂的温度和压力、阀门开度等；同时可根据客户需求在控制面板设置参数(例如功率、温度、阀门开度等)从而控制制冷量，同时利用电子式电流表、电子式电压表、电子式温度计、电子式压力表等对整个系统进行监测，例如监测功率、设备温度、故障等信息。
24.冷凝器控制阀3包括一个第一三通接头(图中未示出)和两个电动压力控制阀15，第一三通接头的第一端口与涡旋式压缩机2的制冷剂出口连通，第一三通接头的第二和第三端口各串接一个电动压力控制阀15，中控器7分别与两个电动压力控制阀15控制连接以分别控制两个电动压力控制阀15的开度。
25.蒸发器1的制冷剂出口与涡旋式压缩机2的制冷剂入口通过一段制冷剂管路连通，涡旋式压缩机2的制冷剂出口与冷凝器控制阀3的第一端口通过一段制冷剂管路连通，冷凝器控制阀3的第二端口与水冷冷凝器4的制冷剂入口通过一段制冷剂管路连通，冷凝器控制阀3的第三端口与风冷冷凝器5的制冷剂入口通过一段制冷剂管路连通，水冷冷凝器4的制冷剂出口与第二三通接头(图中未示出)的第一端口通过一段制冷剂管路连通，风冷冷凝器5的制冷剂出口与第二三通接头的第二端口通过一段制冷剂管路连通，第二三通接头的第三端口与膨胀阀6的制冷剂入口通过一段制冷剂管路连通，膨胀阀6的制冷剂出口与蒸发器1的制冷剂入口通过一段制冷剂管路连通。
26.蒸发器1的冷冻水进出口通过冷冻水管路延伸至集装箱14外，冷冻水管路的位于集装箱14内部的管路段采用带螺旋式肋片的紫铜管，低阻力智能变频冷冻水泵9串接在冷冻水管路的冷冻水出水管上。水冷冷凝器4的冷却水进出口通过冷却水管路延伸至集装箱14外，低阻力智能变频冷却水泵8串接在冷却水管路的冷却水进水管上。冷冻水管路的冷冻水进水口13、冷冻水出水口12以及冷却水管路的冷却水进水口11、冷却水出水口10均位于集装箱14的同一侧。
27.本实施例提供的一体化水风双冷型智慧冷站在工作时，蒸发器1通过内部液态制冷剂蒸发吸热使冷冻水降温。蒸发器1外端设有冷冻水进出口，冷冻水在低阻力智能变频冷冻水泵9的驱动下从冷冻水进水口13进入蒸发器1，经冷却后从冷冻水出水口12流出。涡旋式压缩机2接收来自蒸发器1的气态制冷剂，并将其压缩为高温高压液态制冷剂。根据具体情况，利用中控器7对冷凝器控制阀3进行调控(控制该阀的两个电动压力控制阀15的开度)，水冷冷凝器4和风冷冷凝器5分别接收来自涡旋式压缩机2的高温高压液态制冷剂(两种冷凝器接收高温高压液态制冷剂的比例与相对的两个电动压力控制阀15的开度有关)，并利用冷却水将高温高压液态制冷剂冷却为低温高压液态制冷剂。水冷冷凝器4的外端设有冷却水进出口，冷却水在低阻力智能变频冷却水泵8的驱动下从冷却水进水口11入水冷冷凝器4，冷却制冷剂后经冷却水出水口10流出。膨胀阀6接收来自水冷冷凝器4和风冷冷凝器5的低温高压液态制冷剂，通过节流作用将其降压为低温低压液态制冷剂，并送入蒸发器1。中控器7可以集中控制各个部件，监测整个系统，根据用户侧需求控制制冷量。
28.本实施例提供的一体化水风双冷型智慧冷站，既具有水冷冷凝器4，又具有风冷冷凝器5，两个冷凝器协同工作，包括单独工作和共同工作，共同工作时又分为冷却不同量的制冷剂，因此可因时因地选择两个冷凝器的使用情况，自主选择两种冷却方式及各冷却制冷剂的占比，高效、适当地利用外界环境，整体上提高能源利用率。将蒸发器1、涡旋式压缩机2、冷凝器控制阀3、水冷冷凝器4、风冷冷凝器5、膨胀阀6、低阻力智能变频冷冻水泵9、低阻力智能变频冷却水泵8等核心部件以及相应管路集成在集装箱14内，在工厂内完成组装，仅需直接运输集装箱14到指定位置并连接冷却水和冷冻水即可投入使用，不需要在安装现场进行布局，不仅建设速度快，而且占地面积小，更加节省空间。配备了智能化的中控器7，集中控制各装置并监测整个系统，方便调试，智慧化程度高；利用中控器7调节两个电动压
力控制阀15的开度，使从涡轮式压缩机出来的高温高压液态制冷剂按一定比例分流，在有利于风冷的环境中，适当增加流经风冷冷凝器5的高温高压液态制冷剂，整体上减少能耗；应用在多个集装箱14的项目时，还可实现进一步的群组控制(多中控器7被一个总控器控制)。采用了先进的智能涡旋式压缩机2，运行维护保养简单方便，提升了系统cop，且设备制冷效率基本不随使用时间衰减，减少了设备全寿命周期的能耗。采用了中控器7直接对低阻力智能变频冷冻水泵9和低阻力智能变频冷却水泵8进行智能变频控制，可减少传统冷站中的上位机。由于集成在集装箱14中，因此，既能在设施较为齐全的工厂或工程内使用，也能在临时需要冷站的坡地、草地、滩涂等地方使用，整体上适用多种场景，应用范围广。
29.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。