[发明专利]一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块及其控制方法

权利要求书

1.一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，包括总供水管道、总回水管道、液冷供水管道、气冷供水管道、液冷回水管道、气冷回水管道、闭式冷却塔、冷水机，第一冷却水泵（2）、第一阀门（41）、第二阀门（42）、第三阀门（43）、第四阀门（44）、第五阀门（45）、第六阀门（46）；

所述闭式冷却塔（1）包括冷却塔壳体（12）、轴流风机（11）、淋水盘（13）、接水盘（16）、蛇形管冷凝器（14）、填料层（15），所述淋水盘（13）、接水盘（16）、蛇形管冷凝器（14）、填料层（15）均设置在冷却塔壳体（12）内，轴流风机（11）设置在冷却塔壳体（12）的顶端，蛇形管冷凝器（14）设置在冷却塔壳体（12）的中部，淋水盘（12）设置在轴流风机（11）与蛇形管冷凝器（15）之间，冷却塔壳体（12）底部设置接水盘（16），填料层（15）设置在蛇形管冷凝器（15）与接水盘（16）之间，第一冷却水泵（2）设置在冷却塔壳体（12）外，与接水盘（16）、淋水盘（13）分别相连，用于把存储于冷却塔壳体（12）底部接水盘（16）的冷却液体泵到淋水盘（13）处实现喷淋，蛇形管冷凝器（14）的出水口通过液冷供水管道连接总供水管道，第一阀门（41）设置在液冷供水管道上，蛇形管冷凝器（14）的进水口通过液冷回水管道连接总回水管道，第二阀门（42）设置在液冷回水管道上；

所述冷水机（3）包括构成闭合回路的压缩机（31）、冷凝器（32）、膨胀阀（33）、蒸发器（34），蒸发器（34）的出水口通过气冷供水管道连接总供水管道，第三阀门（43）设置在气冷供水管道上，蒸发器（34）的进水口通过气冷回水管道连接总回水管道，第四阀门（44）设置在气冷回水管道上；

还包括第二冷却水泵（5），蛇形管冷凝器（14）、第六阀门（46）、第二冷却水泵（5）、冷凝器（32）、第五阀门（45）相连组成冷却水循环回路。

2.根据权利要求2所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，还包括第一温度传感器（61）、第二温度传感器（62）、第三温度传感器（63）、第四温度传感器（64），第一温度传感器（61）设置在蛇形管冷凝器（14）与第一阀门（61）之间；第二温度传感器（62）设置在第二阀门（42）与蛇形管冷凝器（14）之间；第三温度传感器（63）设置在蒸发器（34）与第三阀门（43）之间；第四温度传感器（64）设置在第四阀门（44）与蒸发器（34）之间。

3.根据权利要求2所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，还包括第一压力传感器（71）、第二压力传感器（72）、第三压力传感器（73）；所述第一压力传感器（71）设置在冷却水循环回路的第二冷却水泵（5）与第六阀门（46）之间；第二压力传感器（72）设置在冷却水循环回路的第二冷却水泵（5）与冷凝器（32）之间；第三压力传感器（73）设置在第四阀门（44）与蒸发器（34）之间。

4.根据权利要求2所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，还包括第一流量传感器（81）与第二流量传感器（82），第一流量传感器（81）设置在闭式冷却塔（1）与第五阀门（45）之间，第二流量传感器（82）设置在淋水盘（13）和第一冷却水泵（2）之间。

5.根据权利要求2所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，还包括高压开关（10）和低压开关（9），所述高压开关（10）设置在压缩机（31）和冷凝器（32）之间，低压开关（9）设置在蒸发器（33）和压缩机（31）之间。

6.根据权利要求1所述的一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块，其特征在于，所述填料层（15）的材料为PVC填料散热胶片。

7.一种间接蒸发冷却与机械制冷相结合的冷源模块的控制方法，其特征在于，所述冷源模块采用权利要求2至6任一项所述的冷源模块实现，上述方法包括如下步骤：

（1）当环境湿球温度小于一定温度值F时，第一阀门（41）与第二阀门（42）打开，第三阀门（43）、第四阀门（44）、第五阀门（45）、第六阀门（46）关闭，根据第一温度传感器（61）控制第一冷却水泵（2）、轴流风机（11）的频率；

当环境温度低于第一预设阈值时，停止液冷回水管道与液冷供水管道的运行；

当液冷供水管道的供水水温小于一定温度值A时，先调节轴流风机（11）的频率、后调节第一冷却水泵（2）的频率，使冷源介质自然冷却产生的冷量与液冷需求相匹配；

当液冷供水管道的供水温度大于一定温度值A时，先调节轴流风机（11）的频率、后调节第一冷却水泵（2）的频率，使冷源介质自然冷却产生的冷量与液冷需求相匹配；

（2）当环境湿球温度大于或等于一定温度值F时，第一阀门（41）与第二阀门（42）关闭，第三阀门（43）、第四阀门（44）、第五阀门（45）、第六阀门（46）打开，根据第三温度传感器（63）调节第一冷却水泵（2）、第二冷却水泵（5）、轴流风机（11）的频率及压缩机（31）的启停。

当气冷供水管道的供水水温小于一定温度值B时，关闭压缩机（31），第一冷却水泵（2）、第二冷却水泵（5）、轴流风机（11）低频运行。

当气冷供水管道的供水水温大于一定温度值C时时，开启压缩机（31），第一冷却水泵（2）、第二冷却水泵（5）、轴流风机（11）以固定频率运行，其中温度值B小于温度值C。