[发明专利]一种热管与制冷系统复合式能量输运方法

摘要

本发明属于冷热能量输运技术领域，涉及一种热管与制冷系统复合式能量输运方法，将双循环可控热管系统与压缩式循环制冷系统组合实现能量输运，实现能量输运的装置系统包括蒸发器和冷凝器两类换热器，每类换热器是一个或2个并联组成；整体装置系统包括热管系统和制冷系统以及冷凝液供液与分配、气液两相流动与分离、气相输送与分配、液相收集与储存、温度调节与控制五个子系统；用于实现通讯基站、各类电源柜、控制柜的机房内冷却降温场合，采用热管系统与热泵系统复合式工作，有效利用间歇性废热或余热，节能效果好，能耗低；所用系统装置结构简单，占用空间小，环境友好。

主权项

一种热管与制冷系统复合式能量输运方法，其特征在于将双循环可控热管系统与压缩式循环制冷系统组合实现能量输运，将蒸发器、气液分离器或气液分离母管、压缩机、冷凝器、储液罐、溶液循环泵、节流阀、分液器、工况转换电磁阀、相互间连接管道及温度调节与控制部分有机联接为一个整体，构成热管系统与制冷系统相复合的能量输运系统，其中，蒸发器、气液分离器或气液分离母管、冷凝器、储液罐、溶液循环泵、分液器、工况转换电磁阀、相互间连接管道及温度调节与控制部分有机联接为一体，构成双循环可控式热管系统，通过溶液循环泵、分液器、蒸发器及气液分离器的有机组合，形成独立的工作液循环，即双循环中的小循环；通过对溶液循环泵的调节控制实现热管系统的调节控制；热管系统的工作是：溶液循环泵从储液罐中抽取液态工质，经液体输运管输送到分液器，经分液器和等长度的分配管束，均匀地将液态工质分配给蒸发器中的每个蒸发管路，在蒸发管路中，液态工质吸收与其相接触介质的热量，部分液体气化，经两相流管进入气液分离器实现气液分离，随后，液态工质流经调节阀和气液分离器液体输送管回到储液罐，形成了液体工质小循环，而气相工质则经气体管路进入均匀分气管，由均匀分配管将气体输送到冷凝器的每个管路中，在冷凝管路中实现完全冷凝后，由冷凝液回送管将冷凝液送回储液罐，形成热管工质大循环；两个循环有机结合构成双循环热管系统；小循环控制或增大蒸发器中液体工质的循环量；大循环使热量从与蒸发器接触的介质中传送到与冷凝器接触的介质中，完成热量传递过程；回到储液罐中的工质经溶液循环泵再次送入蒸发器中，开始下一次换热过程；如此循环往复，连续不断地实现热量的传递过程；蒸发器、气液分离器或气液分离母管、压缩机、冷凝器、储液罐、干燥过滤器、节流阀、分液器、相互间连接管道及温度调节与控制部分有机联接为一体，构成压缩式循环制冷系统；制冷系统的工作是：压缩机从蒸发器内部抽取气态工质，使蒸发器内压力降低，液态工质在低压下发生低温相变而实现对蒸发器所处区域的冷却降温，压缩机排出的高温高压气体进入冷凝器，将热量传递给冷凝器所处区域后，完成凝结过程，转变为液体工质后被送入储液罐，储液罐内的液态工质在压缩机提供的高压作用下，经干燥过滤器进行干燥过滤，又经节流阀降压转变为低压液体，由分液器进行均流后进入蒸发器，在蒸发器内蒸发，变为气态工质后再次被抽入压缩机，如此循环往复，不断地将蒸发器所处区域的热量输送到冷凝器所处区域；当被调温区域的设定温度与环境温度的温差大于等于双循环可控热管系统稳定工作温差时，关闭压缩式循环制冷系统，开启双循环可控热管系统，直接利用外部环境的自然冷量进行冷却；当被调温区域的设定温度与环境温度的温差小于双循环可控热管系统稳定工作温差时，关闭热管系统，启动压缩式循环制冷系统，由压缩式循环制冷系统提供的冷量进行冷却；其双循环可控式热管系统与压缩式循环制冷系统共享一套蒸发器、冷凝器、气液分离器或气液分离母管、储液罐和分液器，使用同一套温度测量和控制子系统完成被调温区域的温度调节与控制。