[发明专利]能源站高效特大冷量串联冷水机组

说明书

本发明公开了一种能源站高效特大冷量串联水冷式冷水机组，包括至少两个蒸发器、一个冷凝器、冷冻水主管路和冷却水主管，所有的蒸发器以串联的连接形式形成蒸发器串联组，所述蒸发器串联组的两端均连接着冷冻水主管路，每个蒸发器均设置有用于连接冷凝器的制冷剂通道。本发明将蒸发器设置成串联组合，当负荷很低时，1台压缩机高负荷或者满负荷运行，即持续运行在高效率区，避免了多台压缩机运行在低效区，总功率偏高的现象，大幅节约了冷水机组的能耗。

技术领域

本发明涉及一种水冷式冷水机组，具体涉及一种使用多级管道嵌入式蒸发器的能源站高效特大冷量串联水冷式冷水机组。

背景技术

现有的水冷式冷水机组，压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀紧凑地组装在一起。多台冷水机组并联使用时，末端流回的温度较高的冷冻水，沿冷冻水回水主管分出的各支管进入各台并联的冷水机组，被降温后，再由各冷冻水供水支管并入冷冻水供水主管，再供往末端。因为多条支管的连接，以及冷水机组本身需要的合理安装空间，这种形式的冷水机组占用空间较大。

冷水机组在较高负载率时运行效率高，中低负载时运行效率低。当末端负荷较小，即冷量需求小，但因供冷区域大，冷冻水流量需求较大时，使用现有的冷水机组，若运行台数少，单台冷水机组可以运行在高效区，总功率较低，但因蒸发器的管径限制，输送的冷冻水流量偏小，末端得不到充足的冷冻水流量，部分区域制冷效果差；若运行的台数多，输送的冷冻水可以满足末端需求，但单台冷水机组运行在低负荷、低效区，总功率偏高。因为冷水机组是按最高制冷负荷选配的，所以大部分时间运行在上述低负荷工况，冷水主机的能耗高。

为保证冷水机组的安全运行，无论冷水机组高负载或中低负载运行，冷冻水泵都必须持续为其提供基本固定的扬程消耗，一般不小于80kPa，造成冷冻水泵能耗偏高。

现有的冷水机组，设计的冷冻水供回水温差一般是5～8℃，运行时，实际温差高于或低于设计值，冷水机组的效率都会降低。并且，现有的冷水机组，也不能以大范围调节冷冻水供水温度(6～12℃)的方式，实现设定的冷冻水回水温度。因此，对末端需求温差经常变化，且较固定的回水温度就能保持舒适度的项目，现有的冷水机组不能持续、高效、有效地提供冷量。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种运行高效、能耗小的使用多级管道嵌入式蒸发器的能源站高效特大冷量串联水冷式冷水机组。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种能源站高效特大冷量串联水冷式冷水机组，包括至少两个蒸发器、一个冷凝器、冷冻水主管路和冷却水主管，所有的蒸发器以串联的连接形式形成蒸发器串联组，所述蒸发器串联组的两端均连接着冷冻水主管路，每个蒸发器均设置有用于连接冷凝器的制冷剂通道，所述制冷剂通道分为制冷剂供应通道和制冷剂回路通道两部分，所述制冷剂供应通道和制冷剂回路通道上分别设置有泄压阀和压缩机，所述蒸发器内设置有用于采集离开蒸发器的冷冻水的温度的温度传感器，所述温度传感器连接着对应的压缩机。

本发明的设计原理为：将蒸发器设置成串联组合，每台蒸发器在额定流量、压缩机满负载时，能够降低冷冻水温度3度左右。当负荷很低时，1台压缩机高负荷或者满负荷运行，即持续运行在高效率区，避免了多台压缩机运行在低效区，总功率偏高的现象，节约了冷水机组的能耗。并且，因为采用了串联的结构，1台蒸发器运行，可以提供的冷冻水流量与3台蒸发器运行相同，可以满足末端的冷冻水流量需求。

进一步地，所述蒸发器串联组嵌入安装在冷冻水主管路上。

进一步地，所述蒸发器的蒸发壳程作为制冷剂通道，所述蒸发器内设置有若干蒸发管程作为冷冻水通道，蒸发管程为单程结构，每个蒸发器的水压降为6～8kPa，如果是3台蒸发器串联的水压降为18～24kPa，明显小于现在冷水机组蒸发器50～100kPa的水压降，可以降低冷冻水泵的能耗。