专利名称：一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率电力电子器件的密闭式循环纯水冷却系统。
背景技术：
现在的大功率电力电子器件冷却循环水系统，通常是采用密闭式循环系统加散热器散热的风冷方式。具体而言，是将循环水带出来的热量传输给空气冷却器，同时外设风机鼓风把热量随风散走。然而，循环水温度随着环境温度的变化而变化。一方面，随着环境温度的变化循环水也呈周期性变化的。从设计温度来看，基本以当地出现的峰值温度点来定。 事实上各个地方的气温差异很大，这种方式只能应用于温差变化不大的环境。如果在温差范围颇大的环境，例如在赤道附近的一些缺水干旱的地区，其昼夜温差范围为5 45°C，这样单靠风冷冷却循环水就显得力不从心。另则，由于空气冷却器的温差小使得散热器效率较低，因此在工作场所，常常可以看到非常庞大的空气冷却器群，由于众多的空气冷却器， 管路压力配比成为困扰的技术难题。另一方面，水冷系统都是无蓄冷的装置，系统热容小， 对于气候的敏感性大，当系统出现温度升高过快，报警到跳闸时间短会产生跳闸事故。一般的水冷系统设计温度是采用如图1的设计方案根据环境极限温度和冷却对象温度设计温差，按照极限温度t2出现的一天天气情况，冷却对象温度t3，假设原来的散热设备设计温差为At1，设计环境极限温度为、，则Atl = t3_t2。实际上，在功率大的时候， 采用环境极限温度需要大量的空气冷却器，既占用土地又有流体阻力、配比等缺陷。从传热学角度来看，单一增大换热面积的确能够提供更大功率的散热能力；如果提高温差，将在相同功率下减小空气冷却器。设计环境温度为、，则设计温差为At2 = t3_ti> Δ、。当At2 为At1的2倍，可以节省近一半的空气冷却器。而设计温度低于环境极限温度这之间的温差，由于在每一年都不是很长，可以通过晚上气温较低时采用热泵或制冷来解决。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，该系统设计温度明显低于该地极限温度，能够确保其在高温环境下正常工作，不但结构紧凑，而且空气换热器用量少，从而降低了成本，使得密闭式循环纯水冷却系统的应用地域得到拓展。本发明的目的通过以下技术方案来实现一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，包括密闭式循环纯水冷却系统及空气冷却器，其特征在于所述系统还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与密闭式循环纯水冷却系统通过三通阀连接，辅助循环回路能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换， 制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换，制冷回路与空气冷却器连接并与其进行热交换。为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。
为了更好的实现本发明，所述制冷回路由第一换热设备、第二换热设备及压缩机串联而成，第一换热器与空气冷却器连接。为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路包括第二换热设备、第三换热设备及储液罐，所述第二换热设备及第三换热热备均与储液罐连接，通过储液罐进行蓄冷，通过第三换热设备与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。为了更好的实现本发明，所述第二换热设备及储液罐合并为一个罐体装置，同时具有换热及蓄冷的作用。为了更好的实现本发明，所述制冷回路串联有热力膨胀阀。为了更好的实现本发明，所述热力膨胀阀位于第一换热设备与第二换热设备之间。本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果传统的密闭式循环水冷却系统是以该地极限温度进行空气冷却器设计，因此体积庞大，耗资大，实际上不少空气冷却器全年大部分时间处于闲置；削峰型密闭式循环水冷却系统设计温度可以明显低于该地极限温度，结构紧凑，减少了空气换热器的用量，充分利用了空气冷却器的设计容量，降低了成本，同时又有冷量储备，使得当热量不足时，报警过程中有一定的处理时间，使得密闭式循环水冷却系统可以应用在极限温度高于45°C的环境。
图1为设计方案的温度状况示意图；图2为本发明一个实施方式结构示意图；图3为本发明另一个实施方式结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1如图2所示，一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，包括密闭式循环纯水冷却系统及空气冷却器，主循环水泵1、脱气罐2、换流阀3、过滤器4及空气冷却器5连接成主回路，空气冷却器5通过并联的三通阀连接在主回路中，使得主回路中的介质可以不通过空气冷却器5进入进入下一设备。水处理支路与主回路在换流阀3入口处合并，所述水处理支路包括离子交换器6、精密过滤器7及膨胀罐8，自动补水系统包括依次连接的原水罐9、 自动补水泵，自动补水系统与离子交换器6连接，还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与密闭式循环纯水冷却系统通过三通阀11连接，辅助循环回路能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换，制冷回路与空气冷却器5连接并与其进行热交换。为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。为了更好的实现本发明，所述制冷回路由第一换热设备10、第二换热设备9及压缩机15串联而成，第一换热设备10与空气冷却器5连接。
为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路包括第二换热设备9、第三换热设备 8、水泵14、水泵16及储液罐12，所述储液罐12、水泵14与第二换热设备9串联，储液罐12、 水泵16与第三换热设备8串联，通过储液罐12进行蓄冷，通过第三换热设备8与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。为了更好的实现本发明，所述制冷回路串联有热力膨胀阀13。为了更好的实现本发明，所述热力膨胀阀13位于第一换热设备10与第二换热设备9之间。实施例2如图3所示，一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，包括密闭式循环纯水冷却系统及空气冷却器，主循环水泵1、脱气罐2、换流阀3、过滤器4及空气冷却器5连接成主回路，空气冷却器5通过并联的三通阀连接在主回路中，使得主回路中的介质可以不通过空气冷却器5进入进入下一设备。水处理支路与主回路在换流阀3入口处合并，所述水处理支路包括离子交换器6、精密过滤器7及膨胀罐8，自动补水系统包括依次连接的原水罐9、 自动补水泵，自动补水系统与离子交换器6连接，还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与密闭式循环纯水冷却系统通过三通阀11连接，辅助循环回路能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换，制冷回路与空气冷却器5连接并与其进行热交换。为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。为了更好的实现本发明，所述制冷回路由第一换热设备10、第二换热设备9及压缩机15串联而成，第一换热设备10与空气冷却器5连接。为了更好的实现本发明，所述辅助循环回路包括罐体9、第三换热设备8及水泵 16，所述第二换热设备9、第三换热设备8及水泵16串联，罐体9兼具换热及蓄冷的作用。为了更好的实现本发明，所述制冷回路串联有热力膨胀阀13。为了更好的实现本发明，所述热力膨胀阀13位于第一换热设备10与第二换热设备9之间。一种削峰型密闭式循环水冷却系统的蓄冷设计温度为T1，通常情况蓄冷系统不工作，阀门11连接换热器8的一端关闭，到了需要蓄冷季节时，夜晚环境温度小于T1,启动强制冷却系统，对储液箱12或者罐体9进行蓄冷，强制冷却系统产生的热量通过闲置的空气冷却器5带走。白天，当密闭式循环水冷却系统回水温度高于设定的回水温度T2时，阀门 11连接换热器8的一端开启，通过储液箱12或者罐体9对密闭式循环水冷却系统的介质进行冷却。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，包括密闭式循环纯水冷却系统及空气冷却器，其特征在于所述系统还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与密闭式循环纯水冷却系统通过三通阀连接，辅助循环回路能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换， 制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换，制冷回路与空气冷却器连接并与其进行热交换。
2.根据权利要求1所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述辅助循环回路设有蓄冷装置，蓄冷装置能够对制冷回路产生的冷量进行蓄冷，并且能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换。
3.根据权利要求1或2所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述制冷回路由第一换热设备、第二换热设备及压缩机串联而成，第一换热设备与空气冷却器连接。
4.根据权利要求2所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述辅助循环回路包括第二换热设备、第三换热设备及储液罐，所述第二换热设备及第三换热热备均与储液罐连接。
5.根据权利要求4所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述第二换热设备及储液罐合并为一个罐体装置。
6.根据权利要求3所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述制冷回路串联有热力膨胀阀。
7.根据权利要求6所述的一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，其特征在于所述热力膨胀阀位于第一换热设备与第二换热设备之间。
全文摘要
本发明公开了一种削峰型密闭式循环纯水冷却系统，所述系统还包括辅助循环回路及制冷回路，辅助循环回路与密闭式循环纯水冷却系统通过三通阀连接，辅助循环回路能够与密闭式循环纯水冷却系统进行热交换，制冷回路与辅助循环回路连接，制冷回路与辅助循环回路进行热交换，制冷回路与空气冷却器连接并与其进行热交换。本发明所述的削峰型密闭式循环纯水冷却系统设计温度可以明显低于该地极限温度，结构紧凑，减少了空气换热器的用量少，充分利用了空气冷却器的设计容量，降低了成本，使得密闭式循环纯水冷却系统的应用地域得到拓展。
文档编号H05K7/20GK102421276SQ20111038901
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者冷明全, 刘慧敏, 卢志敏, 文玉良, 许治修, 黄文平 申请人:广州高澜节能技术股份有限公司