一种闭式冷却系统的冷却方法及构造的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种闭式冷却系统的冷却方法，具体步骤为：（1）根据冷却对象的发热量，确定空-水换热器中需要启动的风机、并将其启动；（2）根据冷却液的热平衡方程，预测冷却容量是否足够；当冷却容量不足时，空-水换热器启动备用风机；如果所有的风机均已启动、则闭式冷却系统报警；（3）根据冷却对象发热量与三通阀开度的函数关系，计算闭式冷却系统动态稳定时三通阀的开度值，并将三通阀实际的开度大小保持为开度值。所述空-水换热器由三个不同容量的风机构成，这三个风机排列组合成7个负荷区间、以适应闭式冷却系统的不同需求。本发明改进了系统结构，输出温度恒定，智能控制，具有提前预警功能，节能环保，安全实用。
【专利说明】一种闭式冷却系统的冷却方法及构造
【技术领域】
[0001]本发明涉及冷却装置，具体是一种闭式冷却系统的冷却方法及构造。
【背景技术】
[0002]现有的闭式冷却装置一般采用“温度给定+闭环反馈”控制方式，如图1所示。这种控制方式利用温度反馈，计算出给定温度Tsrt与实际温度Tl的温差(Tsrt-Tl),再根据温度差调节控制阀(三通阀)开度，实现对通过风水换热器流量的控制，从而实现对冷却器出口温度的控制。其技术的特点是:控制阀开度只与温差(Tsrt-Ti)有关系，冷却风机启停只与温度给定Tsrt有关系，控制回路与冷却对象发热量及冷却系统容量没有直接关系，主要存在以下缺点:
[0003]1，没有建立被冷却对象发热量与冷却系统之间的热平衡方程，控制阀开度只与温差(Tsrt-Tl)有关系，风机启停只与温度给定Tsrt有关系，而温度和温差不能代表被冷却系统的发热量，其发热量一般为一个多元非线性方程(公式2)，用算术方法无法精确求解，所以冷却系统就没法从全局了解整个系统的实际状态，从而没法实现精确设计，没法实现智能控制。
[0004]2，没有严格的冷却系统函数关系推导，没有建立起控制阀开度与冷却系统冷却容量输出以及被冷却对象发热量的函数关系，从而就没法用理论分析确定冷却系统的实时效率，也就没法设计出高效节能的冷却系统。
[0005]3，冷却系统输出温度不恒定。由于现有冷却系统没有推导出冷却对象发热量与冷却系统输出的函数关系，从而无法根据被冷却对象的实时状态精确控制自己冷却容量的输出，所以冷却器输出温度一般都不恒定，影响被冷却系统可靠运行。
[0006]4，冷却器容量不足时不能提前预警，由于现有冷却系统冷却对象发热量和冷却系统冷却容量输出的脱节，当系统冷却容量不足时，只有系统温度过高时报警，而不能实现提前预警。
[0007]5，没有解决可变的冷却对象发热量(负荷)和不变的系统冷却容量之间的矛盾。由于控制变量温度或者温差不是系统发热量的充要条件，系统发热量还与时间等因素有关，无论冷却对象负荷大小都只会体现在温差上，对于现有冷却装置高负荷时的温差与低负荷时的温差是没有什么区别的，从而就不可能实现冷却系统的智能控制，不能设计出具有提前预警功能的冷却装置，更不能设计出节能型冷却装置。
[0008]综上所述，现有的闭式冷却装置几乎都存在输出温度不恒定，冷却效果不稳定，设置容量偏大，负荷冲击偏大，冷却器容量不够时不能提前预警，不够节能等缺点，严重影响系统的可靠运行。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于:提供一种输出温度恒定、冷却效果稳定的闭式冷却系统的冷却方法及构造。[0010]本发明所采用的技术方案是:
[0011]—种闭式冷却系统的冷却方法,该闭式冷却系统包括空-水换热器、加热器、三通阀、循环泵和冷却对象，与冷却对象换热后循环的液体经循环泵打入空-水换热器和加热器，再通过三通阀汇合并控制其流量比例，制得冷却液、供给冷却对象；所述冷却方法的具体步骤为:
[0012](I)根据冷却对象的发热量，确定空-水换热器中需要启动的风机、并将其启动；
[0013](2)根据冷却液的热平衡方程，预测冷却容量是否足够；当冷却容量不足时，空-水换热器启动其中备用的风机；如果所有的风机均已启动、则闭式冷却系统报警；
[0014](3)根据冷却对象发热量与三通阀开度的函数关系，计算闭式冷却系统动态稳定时三通阀的开度值，并将三通阀实际的开度大小保持为此开度值；
[0015](4)重复以上(I)~(3)项。
[0016]所述冷却对象的发热量.
【权利要求】
1.一种闭式冷却系统的冷却方法,该闭式冷却系统包括空-水换热器、加热器、三通阀、循环泵和冷却对象，与冷却对象换热后循环的液体经循环泵打入空-水换热器和加热器，再通过三通阀汇合并控制其流量比例，制得冷却液、供给冷却对象；其特征在于:所述冷却方法的具体步骤为: (1)根据冷却对象的发热量，确定空-水换热器中需要启动的风机、并将其启动； (2)根据冷却液的热平衡方程，预测冷却容量是否足够；当冷却容量不足时，空-水换热器启动其中备用的风机；如果所有的风机均已启动、则闭式冷却系统报警； (3)根据冷却对象发热量与三通阀开度的函数关系，计算闭式冷却系统动态稳定时三通阀的开度值，并将三通阀实际的开度大小保持为此开度值； (4)重复以上(I)~(3)项。
2.根据权利要求1所述闭式冷却系统的冷 却方法，其特征在于:所述冷却对象的发热
3.根据权利要求1，所述闭式冷却系统的冷却方法，其特征在于:所述冷却液的热平衡 方程为:闭式冷却系统热平衡时，三通阀开度
4.根据权利要求3所述闭式冷却系统的冷却方法，其特征在于:当计算得到的三通阀开度L < I时、冷却系统正常工作；当计算得到的三通阀开度L > I时、冷却系统的冷却容量不足。
5.根据权利要求1所述闭式冷却系统的冷却方法，其特征在于:所述冷却对象发热量与三通阀开度的函数关系为:闭式冷却系统稳定时，三通阀开度
6.根据权利要求5所述闭式冷却系统的冷却方法，其特征在于:所述闭式冷却系统动
7.一种闭式冷却系统的构造，该闭式冷却系统包括空-水换热器、加热器、三通阀、循环泵和冷却对象，与冷却对象换热后循环的液体经循环泵打入空-水换热器和加热器，再通过三通阀汇合并控制其流量比例，制得冷却液、供给冷却对象；其特征在于:所述空-水换热器由三个不同容量的风机构成，这三个风机排列组合成7个负荷区间、以适应闭式冷却系统的不同需求。
8.根据权利要求7所述闭式冷却系统的构造，其特征在于:所述冷却对象冷却液入口、冷却对象冷却液出口和空-水换热器`液体出口处分别设置温度传感器。
【文档编号】H05K7/20GK103491749SQ201310433649
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】赵军科, 曹维福, 王丽娟 申请人:东方电机控制设备有限公司, 东方电气集团东方电机有限公司