[发明专利]一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统及方法

权利要求书

1.一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，包括机房类冷却系统（2）、电机类冷却系统（19）、蓄冷器（1）、储水箱（3）、冷却水箱（18）和冷冻机组（5），蓄冷器（1）、机房类冷却系统（2）、储水箱（3）和冷冻机组（5）连接构成第一循环冷却路径，其特征在于：还包括调温水箱（20）和加热器（6）；所述冷却水箱（18）和电机类冷却系统（19）连接构成第二循环冷却路径；所述蓄冷器（1）、机房类冷却系统（2）、储水箱（3）、冷冻机组（5）、调温水箱（20）、电机类冷却系统（19）和冷却水箱（18）连接构成第三循环冷却路径；所述蓄冷器（1）、机房类冷却系统（2）、储水箱（3）、加热器（6）和电机类冷却系统（19）连接构成第四循环冷却路径；所述蓄冷器（1）、机房类冷却系统（2）和储水箱（3）连接构成第五循环冷却路径；当储水箱（3）温度＞10℃，且冷却水箱（18）出口温度＜30℃时，启动第一循环冷却路径与第二循环路径；当储水箱（3）温度＞10℃，且冷却水箱（18）出口温度＞30℃时，启动第三循环冷却路径；当储水箱（3）温度＜5℃，冷却水箱（18）温度＜30℃，启动第四循环冷却路径，通过加热器（6）控制冷却水达到5～10℃后送入蓄冷器（1）；当储水箱（3）温度处于5℃～10℃，冷却水箱（18）出口温度＜30℃，启动第二循环冷却路径与第五循环冷却路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，其特征在于：所述的储水箱（3）、冷却水箱（18）和调温水箱（20）上分别设置有第一温度监测器（7）、第二温度监测器（24）和第三温度监测器（25）。

3.根据权利要求2所述的一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，其特征在于：所述的储水箱（3）经冷冻水泵（4）后分别通过第一电磁阀门（10）、第二电磁阀门（11）和第三电磁阀门（12）与冷冻机组（5）、加热器（6）和蓄冷器（1）连接，冷冻机组（5）、加热器（6）与蓄冷器（1）连接；所述冷却水箱（18）经第一冷却水泵（22）后分别通过第五电磁阀门（14）、第六电磁阀门（15）和第四电磁阀门（13）与电机类冷却系统（19）、调温水箱（20）和储水箱（3）连接，调温水箱（20）和与储水箱（3）之间通过第七电磁阀门（16）连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，其特征在于：还包括第一控制器（8）、第二控制器（17）和第三控制器（21）；所述第一控制器（8）与储水箱（3）及与冷冻水泵（4）之后的第一电磁阀门（10）、第二电磁阀门（11）和第三电磁阀门（12）连接；所述第二控制器（17）与冷却水箱（18）及与第一冷却水泵（22）之后的第四电磁阀门（13）、第五电磁阀门（14）和第六电磁阀门（15）连接；所述第三控制器（21）与调温水箱（20）及与调温水箱（20）连接的第七电磁阀门（16）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，其特征在于：所述的第一温度监测器（7）、第二温度监测器（24）和第三温度监测器（25）获取的温度分别传递给第一控制器（8）、第二控制器（17）和第三控制器（21），随后第一控制器（8）、第二控制器（17）和第三控制器（21）依据设定的温度范围调控各循环冷却路径上相应电磁阀门的开关量，从而选用合适的循环冷却路径。

6.根据权利要求5所述的一种基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统，其特征在于：以储水箱（3）中及冷却水箱（18）出口处的水温为变量，根据温度范围的不同，启动与之对应的循环冷却路径。

7.一种采用权利要求6所述的基于中央冷却系统的工业循环冷却水节能系统的节能方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)当储水箱（3）温度＞10℃，且冷却水箱（18）出口温度＜30℃时，启动第一循环冷却路径与第二循环路径；第一循环路径为冷冻机组（5）将冷却水降温，送至蓄冷器（1）储藏，再分配进入机房类冷却系统（2）进行冷却吸热，温度升高后的冷冻水进入储水箱（3），最后又送入冷冻机组（5）降温；第二循环路径为冷却水从冷却水箱（18）出来，进入电机类冷却系统（19）冷却吸热，最后又回到冷却水箱；这两条路径单独运行，分别实现对机房类及电机类的冷却；

(2)当储水箱（3）温度＞10℃，且冷却水箱（18）出口温度＞30℃时，启动第三循环冷却路径；第三循环路径的核心是，储水箱（3）的冷却水进入调温水箱（20），混合后的冷却水送至电机类冷却系统（19）冷却，出来的冷却水进入冷却水箱（18），冷却水箱（18）出来的部分冷却水进入储水箱（3），其他的返回调温水箱（20）；若储水箱（3）的冷却水与调温水箱（20）中的冷却水混合后，水温依旧＞30℃，通过第三控制器（21）控制第七电磁阀门（16）的开度，调整储水箱（3）的冷却水流量，当水温处于28℃时，第七电磁阀门（16）的开度维持不变；

(3)当储水箱（3）温度＜5℃，冷却水箱（18）温度＜30℃，启动第四循环冷却路径；来自电机类冷却系统（19）的冷却水进入储水箱（3），并与来自机房类冷却系统（2）的冷却水混合，随后送至加热器（6），当加热器（6）监测到混合后的冷却水若温度达到5～10℃，则直接进入蓄冷器（1）；若监测到混合后若温度＜5℃，加热器（6）开始工作，使冷却水达到5～10℃后送入蓄冷器（1）；

(4)当储水箱（3）温度处于5℃～10℃，冷却水箱（18）出口温度＜30℃，启动第二循环冷却路径与第五循环冷却路径；第二循环路径为冷却水从冷却水箱（18）出来，进入电机类冷却系统（19）冷却吸热，最后又回到冷却水箱；这两条路径单独运行，分别实现对机房类及电机类的冷却；第五循环路径为冷却水从蓄水器（1）出来，进入机房类冷却系统冷却（2）吸热冷却，随后进入储水器（3）中与环境换热，最后送入蓄水器（4）。