一种多功能冷却设备、运行策略及空调系统

1.本发明涉及冷却技术领域，尤其涉及一种多功能冷却设备、运行策略及空调系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，我国建筑面积快速增长，同时建筑运行能耗也不断增大，其中暖通空调的能耗占比最大，降低空调系统能耗对实现碳达峰、碳中和具有重大意义。
3.在办公楼、商场等民用建筑中，典型的空调系统为冷机+冷却塔的形式，以实现采用冷机供冷的功能；在过渡季时，还可通过增设板换实现冷却塔免费供冷的功能，以降低冷机能耗。由于冷却塔的出水温度(高于湿球温度)较高，导致冷却塔免费供冷的时长非常有限。
4.在数据中心等工业建筑中，内热源具有很高的发热量，导致此类建筑全年均具有供冷需求，因此典型的空调系统为冷机+冷却塔+板换的形式，以实现采用冷机供冷和冷却塔免费供冷的功能。但存在上述相同的问题，冷却塔出水温度较高，导致免费供冷的时长受限。并且，在冬季供冷时，冷却塔易出现结冰问题，需要采用电伴热等其他方式避免结冰，增加了系统能耗。
5.为解决上述问题，已有的方式如下：(1)利用间接蒸发冷却比直接蒸发冷却出水温度更低的特点，采用间接蒸发冷却塔来替代普通冷却塔，以增加免费供冷时长。但当环境温度较低时，普通冷却塔的出水温度也可满足供冷需求，或当环境温度高，需要采用冷机供冷时，由于间接蒸发冷却塔的能效低于普通的直接蒸发冷却塔，此时采用间接蒸发冷却塔进行免费供冷或作为冷机的散热源反而不如采用普通冷却塔，导致系统能效降低。因此，在不同工况时，直接蒸发冷却方式与间接蒸发冷却方式的能效优劣是会变化的。(2)为避免冬季冷却塔结冰问题，可通过增设干冷器来产生冷却水，此时冷却塔处于关闭状态。但此种方法需要两套独立的冷却设备，一套工作，另一套则处于闲置状态，并且仅增设干冷器也未增加免费供冷的时长，仍具有一定的局限。
6.若既希望增加免费供冷时长，又希望避免冬季冷却塔结冰问题，则需要设置三套独立的冷却设备，即：普通冷却塔、间接蒸发冷却塔、干冷器。这极大的增加了投资费用，又导致每套冷却设备的闲置时间较长。
7.因此需要开发一种具有三种冷却功能(风冷、直接蒸发冷却、间接蒸发冷却)的冷却设备，以使在各工况下始终可以运行最高效的冷却模式，且设备部件可以共用、部件闲置时间少、投资较低。


技术实现要素：

8.本发明提供一种多功能冷却设备、运行策略及空调系统，此多功能冷却设备具有冷却功能能够切换、设备闲置时间少、投资费用低等特点。
9.本发明提供一种多功能冷却设备，包括空气流动主风道、风冷换热器、冷却塔、水体流动主管路和控制组件；所述风冷换热器设置于所述空气流动主管道的内部，所述空气
流动主管道的出口与所述冷却塔的进风口连接，所述空气流动主管道内流通有空气，所述风冷换热器和所述冷却塔并联设置在所述水体流动主管路上，分别构成风冷换热器支路和冷却塔支路，所述水体流动主管路内流通有冷却水，所述控制组件设置在所述风冷换热器支路和所述冷却塔支路上，用于控制所述冷却设备的多种工作模式的切换。
10.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，所述控制组件包括第一循环泵、第二循环泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门和/或第四阀门；在所述水体流动主管路的干路上设置所述第一循环泵，在所述风冷换热器支路上设置第一阀门、第二阀门和第二循环泵，所述第二循环泵和所述第二阀门串联构成第二循环泵支路，所述第二循环泵支路和所述第一阀门并联设置，在所述冷却塔支路上设置所述第三阀门和/或所述第四阀门。
11.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，还包括旁通风道和旁通风阀；所述旁通风道设置在所述风冷换热器和所述冷却塔的进风口之间的所述空气流动主风道上，所述旁通风道内设置所述旁通风阀。
12.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，还包括设置在所述空气流动主风道的内部且在所述空气流动主风道进风口和所述旁通风道之间的主风道风机。
13.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，所述多功能冷却设备的多种工作模式包括：冷却水仅流经所述风冷换热器，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔，或，冷却水仅流经所述风冷换热器，空气流经所述风冷换热器的风冷工作模式；冷却水仅流经所述冷却塔，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔，或，冷却水仅流经所述冷却塔，空气流经所述旁通风阀和所述冷却塔的直接蒸发冷却工作模式；冷却水流经所述风冷换热器和所述冷却塔，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔的间接蒸发冷却工作模式。
14.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，所述冷却塔为开式冷却塔、闭式冷却塔、逆流式冷却塔、横流式冷却塔中的至少一种。
15.根据本发明提供的一种多功能冷却设备，所述冷却塔设置多面进风口，所述空气流动主风道与多面所述进风口连接。
16.本发明还提供一种基于上述的多功能冷却设备的运行策略，包括：确定环境温度；根据所述环境温度调整所述控制组件以控制所述冷却设备切换到不同的工作模式。
17.根据本发明提供的一种运行策略，所述根据所述环境温度切换所述冷却设备到不同的工作模式，包括：当所述冷却设备运行在风冷工作模式时，仅开启所述控制组件中的第一循环泵、第一阀门和冷却塔的风机，冷却水仅流经所述风冷换热器，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔，或，仅开启所述第一循环泵、所述第一阀门、旁通风阀和主风道风机，冷却水仅流经所述风冷换热器，空气流经所述风冷换热器；当所述冷却设备运行在直接蒸发冷却工作模式时，仅开启所述第一循环泵、第三阀门、第四阀门和所述冷却塔的风机，冷却水仅流经所述冷却塔，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔，或，仅开启所述第一循环泵、所述第三阀门、所述第四阀门、所述冷却塔的风机和所述旁通风阀，冷却水仅流经所述冷却塔，空气流经所述旁通风阀和所述冷却塔；当所述冷却设备运行在间接蒸发冷却工作模式时，仅开启所述第一循环泵、第二循环泵、第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述冷却塔的风机和/或所述主风道风机，冷却水流经所述风冷换热器和所述冷却塔，空气流经所述风冷换热器和所述冷却塔。
18.本发明还提供一种空调系统，包括上述的多功能冷却设备。
19.本发明具有以下有益效果：
20.(1)随着环境温度的变化，冷却功能可进行改变，以达到始终选择能效较高的冷却方式。
21.(2)在冬季等温度较低时，该设备避免了结冰问题，冷却功能可正常使用。
22.(3)该多功能冷却设备中部件可在多种冷却功能下使用，并非完全独立导致仅发挥一种冷却功能，因此设备部件被充分利用，闲置时间少，降低了设备投资费用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明提供的一种多功能冷却设备的结构示意图；
25.图2是本发明提供的一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图；
26.图3是本发明提供的一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图；
27.图4是本发明提供的一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图；
28.图5是本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图；
29.图6是本发明提供的另一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图；
30.图7是本发明提供的另一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图；
31.图8是本发明提供的另一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图；
32.图9是本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图；
33.图10是本发明提供的另一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图；
34.图11是本发明提供的另一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图；
35.图12是本发明提供的另一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图；
36.图13是本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图；
37.图14是本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图。
38.附图标记：
39.1：空气流动主风道；2：风冷换热器；3：冷却塔；4：水体流动主管路；41：风冷换热器支路；411：第二循环泵支路；42：冷却塔支路；51：第一循环泵；52：第二循环泵；61：第一阀门；62：第二阀门；63：第三阀门；64：第四阀门；7：旁通风道；8：旁通风阀；9：主风道风机。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
41.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
43.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
45.下面结合图1-图14描述本发明提供的一种多功能冷却设备、运行策略及空调系统。
46.请参照图1，图1为本发明提供的一种多功能冷却设备的结构示意图。
47.本发明提供一种多功能冷却设备，包括空气流动主风道1、风冷换热器2、冷却塔3、水体流动主管路4和控制组件；风冷换热器2设置于空气流动主管道的内部，空气流动主管道的出口与冷却塔3的进风口连接，空气流动主管道内流通有空气，风冷换热器2和冷却塔3并联设置在水体流动主管路4上，分别构成风冷换热器支路41和冷却塔支路42，水体流动主管路4内流通有冷却水，控制组件设置在风冷换热器支路41和冷却塔支路42上，用于控制多功能冷却设备的多种工作模式的切换，根据不同的环境温度，实时调整多功能冷却设备的内部控制策略，切换不同的工作模式，可实现最优节能效果。
48.请参照图2，图2为本发明提供的一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图。
49.请参照图3，图3为本发明提供的一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图。
50.请参照图4，图4为本发明提供的一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图。
51.此外，控制组件可以为多个控制阀和循环泵配合，例如第一循环泵51、第二循环泵
52、第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63和第四阀门64，本发明在此不作特别的限定。
52.图1所示的多功能冷却设备的多种工作模式包括：冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的风冷工作模式(如图2所示)，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的直接蒸发冷却工作模式(如图3所示)，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的间接蒸发冷却工作模式(如图4所示)。
53.例如在冬季或环境温度很低的工况时，多功能冷却设备采用风冷工作模式，仅开启控制组件中的第一循环泵51、第一阀门61和冷却塔3的风机，冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由风冷换热器2产生，避免了冷却塔3结冰问题，冷却功能可正常使用；
54.在过渡季或环境温度较低的工况时，多功能冷却设备采用直接蒸发冷却工作模式，仅开启第一循环泵51、第三阀门63、第四阀门64和冷却塔3的风机，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由冷却塔3产生；
55.在夏季或环境温度较高的工况时，多功能冷却设备采用间接蒸发冷却工作模式，仅开启第一循环泵51、第二循环泵52、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64和冷却塔3的风机，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由风冷换热器2和冷却塔3共同作用下产生。
56.该多功能冷却设备中部件可在多种冷却功能下使用，并非完全独立导致仅发挥一种冷却功能，因此设备部件被充分利用，闲置时间少，降低了设备投资费用。
57.冷却塔3的进风方式可以但不仅限为一面进风或多面进风，可根据进风方式在冷却塔3上设置一个或多个进风口，主风道与进风口连接。
58.冷却塔3的数量可以是一个也可以是多个，可以为开式冷却塔，也可以是闭式冷却塔、逆流式冷却塔或横流式冷却塔，本发明在此不作特别的限定。
59.综上，本发明的多功能冷却设备在不同环境温度下能够实现高能效运行，解决了冷却塔3防冻问题，降低了空调系统的能耗和维护成本，实现节能低碳运行。
60.在上述实施例的基础上：
61.请参照图5，图5为本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图。
62.请参照图6，图6为本发明提供的另一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图。
63.请参照图7，图7为本发明提供的另一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图。
64.请参照图8，图8为本发明提供的另一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图。
65.作为一种优选的实施例，控制组件包括第一循环泵51、第二循环泵52、第一阀门61、第二阀门62、第三阀门63和第四阀门64；在水体流动主管路4的干路上设置第一循环泵51，在风冷换热器支路41上设置第一阀门61、第二阀门62和第二循环泵52，第二循环泵52和第二阀门62串联构成第二循环泵支路411，第二循环泵支路411和第一阀门61并联设置，在冷却塔支路42上设置第三阀门63和第四阀门64。
66.当然，控制组件也可以为如图13所示的结构，包括第一循环泵51、第二循环泵52、第一阀门61、第二阀门62和第三阀门63；在水体流动主管路4的干路上设置第一循环泵51，
在风冷换热器支路41上设置第一阀门61、第二阀门62和第二循环泵52，第二循环泵52和第二阀门62串联构成第二循环泵支路411，第二循环泵支路411和第一阀门61并联设置，在冷却塔支路42上设置第三阀门63。此时冷却塔为闭式形式，节省了冷却塔支路42上的一个阀门，并可以保证循环水的洁净，或在主管路中通入防冻液等其他循环介质。
67.作为一种优选的实施例，还包括旁通风道7和旁通风阀8；旁通风道7设置在风冷换热器2和冷却塔3的进风口之间的空气流动主风道1上，旁通风道7内设置旁通风阀8。
68.作为一种优选的实施例，图5所示的多功能冷却设备的多种工作模式包括：冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的风冷工作模式(如图6所示)，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经旁通风阀8和冷却塔3的直接蒸发冷却工作模式(如图7所示)，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的间接蒸发冷却工作模式(如图8所示)。
69.为了降低风阻和风机能耗，在本实施例中，在主风道上还可以增加旁通风道7，旁通风道7内设置旁通风阀8，直接蒸发冷却工作模式时空气不流经风冷换热器2，从而降低了冷却设备在工作过程中的风阻和风机能耗，结构简单，实用性较强，始终能高效、稳定的制备最适宜温度的冷却水，继而使整个空调系统安全、稳定的高效工作。
70.具体的，当多功能冷却设备运行在风冷工作模式时，仅开启控制组件中的第一循环泵51、第一阀门61和冷却塔3的风机，冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由风冷换热器2产生。
71.当多功能冷却设备运行在直接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第三阀门63、第四阀门64、冷却塔3的风机和旁通风阀8，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经旁通风阀8和冷却塔3，冷却水由冷却塔3产生，空气无需流经风冷换热器2，可降低风阻和风机能耗。
72.当多功能冷却设备运行在间接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第二循环泵52、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64和冷却塔3的风机，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由风冷换热器2和冷却塔3共同作用下产生。
73.请参照图9，图9为本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图。
74.请参照图10，图10为本发明提供的另一种多功能冷却设备的风冷工作模式原理示意图。
75.请参照图11，图11为本发明提供的另一种多功能冷却设备的直接蒸发冷却工作模式原理示意图。
76.请参照图12，图12为本发明提供的另一种多功能冷却设备的间接蒸发冷却工作模式原理示意图。
77.作为一种优选的实施例，还包括设置在空气流动主风道1的内部且在空气流动主风道1进风口和旁通风道7之间的主风道风机9。
78.图9所示的多功能冷却设备的多种工作模式包括：冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2的风冷工作模式(如图10所示)，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经旁通风阀8和冷却塔3的直接蒸发冷却工作模式(如图11所示)，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3的间接蒸发冷却工作模式(如图12所示)。
79.为了进一步降低风阻和风机能耗，在本实施例中，多功能冷却设备还包括设置在空气流动主风道1的内部且在空气流动主风道1进风口和旁通风道7之间的主风道风机9，例如主风道风机9设置在风冷换热器2和旁通风道7之间，在风冷工作模式时空气不流经冷却塔3，从而降低了多功能冷却设备在工作过程中的风阻和风机能耗，结构简单，实用性较强。
80.当多功能冷却设备运行在风冷工作模式时，仅开启第一循环泵51、第一阀门61、旁通风阀8和主风道风机9，冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2，冷却水由风冷换热器2产生，空气无需流经冷却塔3，可降低风阻和风机能耗。
81.当多功能冷却设备运行在直接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第三阀门63、第四阀门64、冷却塔3的风机和旁通风阀8，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经旁通风阀8和冷却塔3，冷却水由冷却塔3产生，空气无需流经风冷换热器2，可降低风阻和风机能耗。
82.当多功能冷却设备运行在间接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第二循环泵52、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、冷却塔3的风机和主风道风机9，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，冷却水由风冷换热器2和冷却塔3共同作用下产生。
83.此外，直接蒸发冷却工作模式时，风机仅开启主风道风机9也可以实现空气的流通。
84.请参照图13，图13为本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图。
85.作为一种优选的实施例，冷却塔3为开式冷却塔、闭式冷却塔、逆流式冷却塔、横流式冷却塔中的至少一种。
86.为了保证循环水的洁净与用户侧直接相连，或在主管路中通入防冻液进一步增强防冻能力，在本实施例中，冷却塔3可以为闭式逆流冷却塔，仅需在冷却塔支路42上设置一个阀门，即可实现冷却水的流通，继而使整个空调系统安全、稳定的高效工作。
87.请参照图14，图14为本发明提供的另一种多功能冷却设备的结构示意图。
88.作为一种优选的实施例，冷却塔3设置多面进风口，空气流动主风道1与多面进风口连接。
89.对于现有冷却塔3设置有双面、四周等多面进风口的情况，在本实施例中，主风道1均能与所有进风口相连接，图14仅展示了部分情况。
90.本发明还提供一种基于上述的多功能冷却设备的运行策略，包括：确定环境温度；根据环境温度调整控制组件以控制冷却设备切换到不同的工作模式。
91.作为一种优选的实施例，根据环境温度切换冷却设备到不同的工作模式，包括：当冷却设备运行在风冷工作模式时，仅开启控制组件中的第一循环泵51、第一阀门61和冷却塔3的风机，冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，或，仅开启第一循环泵51、第一阀门61、旁通风阀8和主风道风机9，冷却水仅流经风冷换热器2，空气流经风冷换热器2；当冷却设备运行在直接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第三阀门63、第四阀门64和冷却塔3的风机，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3，或，仅开启第一循环泵51、第三阀门63、第四阀门64、冷却塔3的风机和旁通风阀8，冷却水仅流经冷却塔3，空气流经旁通风阀8和冷却塔3；当冷却设备运行在间接蒸发冷却工作模式时，仅开启第一循环泵51、第二循环泵52、第二阀门62、第三阀门63、第四阀门64、冷却塔3的
风机和/或主风道风机9，冷却水流经风冷换热器2和冷却塔3，空气流经风冷换热器2和冷却塔3。
92.对于本发明提供的一种运行策略的介绍请参照上述设备实施例，本发明在此不再赘述。
93.本发明还提供一种空调系统，包括上述的多功能冷却设备。
94.对于本发明提供的一种空调系统的介绍请参照上述设备实施例，本发明在此不再赘述。
95.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种多功能冷却设备，其特征在于，包括空气流动主风道(1)、风冷换热器(2)、冷却塔(3)、水体流动主管路(4)和控制组件；所述风冷换热器(2)设置于所述空气流动主管道的内部，所述空气流动主管道的出口与所述冷却塔(3)的进风口连接，所述空气流动主管道内流通有空气，所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)并联设置在所述水体流动主管路(4)上，分别构成风冷换热器支路(41)和冷却塔支路(42)，所述水体流动主管路(4)内流通有冷却水，所述控制组件设置在所述风冷换热器支路(41)和所述冷却塔支路(42)上，用于控制所述冷却设备的多种工作模式的切换。2.根据权利要求1所述的多功能冷却设备，其特征在于，所述控制组件包括第一循环泵(51)、第二循环泵(52)、第一阀门(61)、第二阀门(62)、第三阀门(63)和/或第四阀门(64)；在所述水体流动主管路(4)的干路上设置所述第一循环泵(51)，在所述风冷换热器支路(41)上设置第一阀门(61)、第二阀门(62)和第二循环泵(52)，所述第二循环泵(52)和所述第二阀门(62)串联构成第二循环泵支路(411)，所述第二循环泵支路(411)和所述第一阀门(61)并联设置，在所述冷却塔支路(42)上设置所述第三阀门(63)和/或所述第四阀门(64)。3.根据权利要求1所述的多功能冷却设备，其特征在于，还包括旁通风道(7)和旁通风阀(8)；所述旁通风道(7)设置在所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)的进风口之间的所述空气流动主风道(1)上，所述旁通风道(7)内设置所述旁通风阀(8)。4.根据权利要求3所述的多功能冷却设备，其特征在于，还包括设置在所述空气流动主风道(1)的内部且在所述空气流动主风道(1)进风口和所述旁通风道(7)之间的主风道风机(9)。5.根据权利要求4所述的多功能冷却设备，其特征在于，所述多功能冷却设备的多种工作模式包括：冷却水仅流经所述风冷换热器(2)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，或，冷却水仅流经所述风冷换热器(2)，空气流经所述风冷换热器(2)的风冷工作模式；冷却水仅流经所述冷却塔(3)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，或，冷却水仅流经所述冷却塔(3)，空气流经所述旁通风阀(8)和所述冷却塔(3)的直接蒸发冷却工作模式；冷却水流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)的间接蒸发冷却工作模式。6.根据权利要求1所述的多功能冷却设备，其特征在于，所述冷却塔(3)为开式冷却塔、闭式冷却塔、逆流式冷却塔、横流式冷却塔中的至少一种。7.根据权利要求1至6任一项所述的多功能冷却设备，其特征在于，所述冷却塔(3)设置多面进风口，所述空气流动主风道(1)与多面所述进风口连接。8.一种基于权利要求1至7任一项所述的多功能冷却设备的运行策略，其特征在于，包括：确定环境温度；根据所述环境温度调整所述控制组件以控制所述冷却设备切换到不同的工作模式。9.根据权利要求8所述的运行策略，其特征在于，所述根据所述环境温度切换所述冷却设备到不同的工作模式，包括：当所述冷却设备运行在风冷工作模式时，仅开启所述控制组件中的第一循环泵(51)、
第一阀门(61)和冷却塔(3)的风机，冷却水仅流经所述风冷换热器(2)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，或，仅开启所述第一循环泵(51)、所述第一阀门(61)、旁通风阀(8)和主风道风机(9)，冷却水仅流经所述风冷换热器(2)，空气流经所述风冷换热器(2)；当所述冷却设备运行在直接蒸发冷却工作模式时，仅开启所述第一循环泵(51)、第三阀门(63)、第四阀门(64)和所述冷却塔(3)的风机，冷却水仅流经所述冷却塔(3)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，或，仅开启所述第一循环泵(51)、所述第三阀门(63)、所述第四阀门(64)、所述冷却塔(3)的风机和所述旁通风阀(8)，冷却水仅流经所述冷却塔(3)，空气流经所述旁通风阀(8)和所述冷却塔(3)；当所述冷却设备运行在间接蒸发冷却工作模式时，仅开启所述第一循环泵(51)、第二循环泵(52)、第二阀门(62)、所述第三阀门(63)、所述第四阀门(64)、所述冷却塔(3)的风机和/或所述主风道风机(9)，冷却水流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)，空气流经所述风冷换热器(2)和所述冷却塔(3)。10.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的多功能冷却设备。

技术总结
本发明提供一种多功能冷却设备、运行策略及空调系统，冷却设备包括空气流动主风道、风冷换热器、冷却塔、水体流动主管路和控制组件；风冷换热器设置于空气流动主管道的内部，空气流动主管道的出口与冷却塔的进风口连接，空气流动主管道内流通有空气，风冷换热器和冷却塔并联设置在水体流动主管路上，分别构成风冷换热器支路和冷却塔支路，水体流动主管路内流通有冷却水，控制组件设置在风冷换热器支路和冷却塔支路上，用于控制冷却设备的多种工作模式的切换。本发明的多功能冷却设备在不同环境温度下能够切换运行模式，实现各工况下的高能效运行，解决了冷却塔防冻问题，降低了空调系统的能耗和维护成本，实现节能低碳运行。实现节能低碳运行。实现节能低碳运行。


技术研发人员：李先庭 王文涛 王欢 石文星 王宝龙
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/23