适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统

技术领域

本发明涉及机组制冷技术领域，特别涉及一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统。

背景技术

在寒冷地区，一些比较特殊的工业生产领域例如核电厂房、数据中心、生产车间等仍然需要常年不间断进行供冷。现有的供冷系统，若采用常规制冷，在室外温度即使是低于或远低于其循环水温度的情况下，供冷系统也仍然需要通过不间断地主动制冷来提供冷水。

当室外温度较低时，也有现有技术采用自然冷却技术供冷。但是在寒冷地区如何更好地利用自然冷却技术进行供冷，如何减少主动制冷的工作时间，从而实现节能，这仍然是此类工业领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明提出了一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，旨在在寒冷地区通过自然冷却来对水降温从而实现节能。

为实现上述目的，本发明提出一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的系统，包括：

回水管路，用于接入水源；

出水管路；

主动制冷循环系统，具有水换热通道，所述水换热通道具有进水口和出水口，所述水换热通道的进水口与所述回水管路连通，所述水换热通道的出水口与出水管路连通；

循环泵，所述循环泵设于所述回水管路上，用于为水从所述回水管路流向所述出水管路提供动力；

三通阀，所述三通阀具有A端口、B端口、C端口，所述A端口与所述水换热通道的出水口连通，所述B端口与所述出水管路连通；

自然冷却盘管，所述自然冷却盘管的进水口与所述三通阀的C端口连通，所述自然冷却盘管的出水口与所述出水管路连通；

控制装置，与所述循环泵、所述主动制冷循环系统和所述三通阀电连接；所述控制装置具有主动制冷控制模式和自然冷却控制模式；

所述控制装置用于在主动制冷控制模式下，控制所述主动制冷循环系统工作并控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭；在自然冷却控制模式下，控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭。

可选地，所述控制装置还具有待机控制模式，所述控制装置在待机控制模式下，控制所述循环泵启动，以及控制所述三通阀的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。

可选地，所述主动制冷循环系统包括壳体和设于所述壳体内的压缩机、换热器、冷凝器、风机，所述换热器具有冷媒通道和所述水换热通道，所述水换热通道与所述冷媒通道换热设置，所述冷凝器与所述自然冷却盘管并排且相邻设置，所述风机设于所述冷凝器的一侧，用于给所述冷凝器与所述自然冷却盘管进行散热；

所述冷凝器的入口端与所述压缩机的排气口连通，所述冷凝器的出口端与所述换热器的冷媒通道的入口端连通，所述换热器的冷媒通道的出口端与所述压缩机的回气口连通。

可选地，所述控制装置还和所述风机电连接；

所述控制装置在主动制冷控制模式下，还控制所述风机启动；

在自然冷却控制模式下，控制所述风机启动；

在待机控制模式下，控制所述风机关闭。

可选地，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设于所述回水管路，用于检测所述回水管路的进水温度；所述第一温度传感器与所述控制装置电连接；

所述控制装置，用于在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限时，则进入主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式；

在所述进水温度小于或者等于制冷目标温度的下限时，则进入待机控制模式；

在所述进水温度小于制冷目标温度的上限，且大于制冷目标温度的下限时，维持当前模式。

可选地，所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

第二温度传感器，所述第二温度传感器设于风机进风口，用于检测室外温度；所述第二温度传感器与所述控制装置电连接；

所述控制装置，还用于在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度大于或者等于自然冷却启用温度的上限时，进入主动制冷控制模式；

在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度小于或者等于自然冷却启用温度的下限时，则进入自然冷却控制模式；

在所述进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且所述室外温度大于自然冷却启用温度的下限，所述室外温度小于自然冷却启用温度的上限时，则维持当前模式。

可选地，所述三通阀为比例三通阀；

所述适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括第三温度传感器，所述第三温度传感器设于所述出水管路，所述第三温度传感器与所述控制装置电连接；所述第三温度传感器，用于检测所述出水管路的出水温度；

所述控制装置还用于在自然冷却控制模式下调节所述比例三通阀的比例。

可选地，所述压缩机包括泵体和气液分离器，所述泵体具有所述排气口，所述气液分离器的入口为所述回气口，所述气液分离器的出口与所述泵体的入口连通。

可选地，所述主动制冷循环系统还包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀的入口端与所述冷凝器的出口端连通，所述电子膨胀阀的出口端与所述换热器的冷媒通道的入口端连通。

本发明技术方案采用一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统，包括回水管路、出水管路、主动制冷循环系统、循环泵、三通阀、自然冷却盘管和控制装置。寒冷地区的寒冷时间长，可以利用室外冷空气对水进行自然冷却，由此减少主动制冷的时间来节省能源。换热系统可以提供降温后的水源供核电厂房、数据中心、生产车间等地用于降温，比如可以用降温后的水和需要散热的设备进行换热，保证设备及时散热来保证正常工作。在室外温度较高时，控制装置控制进入主动制冷控制模式，循环泵启动，主动制冷循环系统启动，水从回水管路流入，经水换热通道进行热交换降温后流出，流出的水经三通阀后从水管路15流出，此时三通阀的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。此时启动了循环泵，主动制冷循环系统工作，能耗较高。在寒冷地区室外温度较低时，控制装置控制进入自然冷却控制模式，主动制冷循环系统停止工作，循环泵启动，水从回水管路流入，水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向三通阀，再从三通阀流入自然冷却盘管进行热交换降温后经出水管路流出，此时三通阀的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭。此时只启动了循环泵，能耗较少，实现了节能。如此，本实施例与现有技术相比，本实施例在寒冷地区室外空气温度较低时，控制装置控制进入自然冷却控制模式，只启动了循环泵，能耗较少，减少了进入主动制冷控制模式工作的时间，降低了主动制冷循环系统工作的能耗，达到了在寒冷地区节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统又一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在寒冷地区，一些比较特殊的工业生产领域例如核电厂房、数据中心、生产车间等仍然需要常年不间断进行供冷，主动制冷供冷通过压缩机供冷能耗较高，不利于节能。在寒冷地区如何更好地利用现有的自然冷却技术进行供冷，如何减少主动制冷的工作时间，从而实现节能，这仍然是亟需解决的问题。

为了解决以上问题，本发明提出了一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统。

在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，一种适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统包括：

回水管路11，用于接入水源；

出水管路15；

主动制冷循环系统20，具有水换热通道，水换热通道具有进水口和出水口，水换热通道的进水口与回水管路11连通，水换热通道的出水口与出水管路15连通；

循环泵12，循环泵12设于回水管路11上，用于为水从回水管路11流向出水管路15提供动力；

三通阀13，三通阀13具有A端口、B端口、C端口，A端口与水换热通道的出水口连通，B端口与出水管路15连通；

自然冷却盘管14，自然冷却盘管14的进水口与三通阀13的C端口连通，自然冷却盘管14的出水口与出水管路15连通；

控制装置30，与循环泵12、主动制冷循环系统20和三通阀13电连接；控制装置30具有主动制冷控制模式和自然冷却控制模式；

控制装置30用于在主动制冷控制模式下，控制主动制冷循环系统20工作并控制循环泵12启动，以及控制三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭；在自然冷却控制模式下，控制循环泵12启动，以及控制三通阀13的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭。

需要说明的是，适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统适用于常年寒冷的地区，也适用于季节性寒冷的地区如冬天寒冷的地区，还适用于夜晚寒冷的地区等等，这些地方寒冷时间长，可以利用室外冷空气对水进行自然冷却，由此减少主动制冷的时间来节省能源。换热系统可以提供降温后的水源供核电厂房、数据中心、生产车间等地用于降温，比如可以用降温后的水和需要散热的设备进行换热，保证设备及时散热保证正常工作。在室外温度较高时，控制装置30控制进入主动制冷控制模式，循环泵12启动，主动制冷循环系统20工作，水从回水管路11流入，经水换热通道进行热交换降温后流出，流出的水经三通阀13后从水管路15流出，此时三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。此时启动了循环泵12，主动制冷循环系统20工作，能耗较高。在寒冷地区室外温度较低时，控制装置30控制进入自然冷却控制模式，主动制冷循环系统20停止工作，循环泵12启动，水从回水管路11流入，水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向三通阀13，再从三通阀13流入自然冷却盘管14进行热交换降温后经出水管路15流出，此时三通阀13的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭。此时只启动了循环泵12，能耗较少，实现了节能。如此，本实施例与现有技术相比，本实施例在寒冷地区室外空气温度较低时，控制装置30控制进入自然冷却控制模式，此时只启动了循环泵12，能耗较少，减少了进入主动制冷控制模式工作的时间，降低了主动制冷循环系统20工作的能耗，达到了在寒冷地区节能的目的。

在本发明的技术方案中，在寒冷地区室外温度较高时，控制装置30控制进入主动制冷控制模式，循环泵12启动，主动制冷循环系统20工作，水从回水管路11流入，经水换热通道进行热交换降温后流出，流出的水经三通阀13后从水管路15流出，此时三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。此时启动了循环泵12，主动制冷循环系统20工作，能耗较高。在寒冷地区室外温度较低时，控制装置30控制进入自然冷却控制模式，主动制冷循环系统20停止工作，循环泵12启动，水从回水管路11流入，水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向三通阀13，再从三通阀13流入自然冷却盘管14进行热交换降温后经出水管路15流出，此时三通阀13的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭。此时只启动了循环泵12，能耗较少，实现了节能。如此，本发明与现有技术相比，本发明在寒冷地区室外空气温度较低时，控制装置30控制进入自然冷却控制模式，此时只启动了循环泵12，能耗较少，减少了进入主动制冷控制模式工作的时间，降低了主动制冷循环系统20工作的能耗，达到了在寒冷地区节能的目的。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，控制装置30还具有待机控制模式，控制装置30在待机控制模式下，控制循环泵12启动，以及控制三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。

需要说明的是，当水不需要进行降温时，控制装置30控制进入待机控制模式，主动制冷循环系统20停止工作，水从回水管路11流入，水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向三通阀13，三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭，水经三通阀13从出水管路15流出。此时，水没有经过降温直接流出，只启动了循环泵12，能耗较少。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，主动制冷循环系统20包括壳体和设于壳体内的压缩机23、换热器21、冷凝器24、风机16，换热器21具有冷媒通道和水换热通道，水换热通道与冷媒通道换热设置，冷凝器24与自然冷却盘管14并排且相邻设置，风机16设于冷凝器24的一侧，用于给冷凝器24与自然冷却盘管14进行散热；

冷凝器24的入口端与压缩机23的排气口连通，冷凝器24的出口端与换热器21的冷媒通道的入口端连通，换热器21的冷媒通道的出口端与压缩机23的回气口连通。

需要说明的是，压缩机23用于将低温低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒。换热器21在主动制冷循环系统20工作时用于将冷媒通道的冷媒和水换热通道的水进行热交换，将水降温后流出，将低温低压的液态冷媒转换为气态冷媒流出；在主动制冷循环系统20不工作时，水直接通过水换热通道，不进行热交换。冷凝器24用于将高温高压的气态冷媒转换成液态冷媒。

本实施例中，在主动制冷循环系统20工作时，低温低压的气态冷媒被压缩机23压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒被冷凝器24冷却成液态冷媒，风机16吹风加速空气与高温高压的气态冷媒的热交换，液态冷媒在换热器21和水进行热交换，水降温后经出水管路15流出。液态冷媒吸收热量变成低温低压的气态冷媒重新流入压缩机23。如此，在室外温度较高时可以通过主动制冷循环系统20工作给水降温。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，控制装置30还和风机16电连接；

控制装置30在主动制冷控制模式下，控制风机16启动；

在自然冷却控制模式下，控制风机16启动；

在待机控制模式下，控制风机16关闭。

在本实施例中，在主动制冷控制模式下，风机16通过吹风加快了冷凝器24中的冷媒和空气的热交换。在自然冷却控制模式下，风机16通过吹风加快了自然冷却盘管14中的水和空气的热交换。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

第一温度传感器(图未示出)，第一温度传感器设于回水管路11，用于检测回水管路11的进水温度；第一温度传感器与控制装置30电连接；

控制装置30，用于在进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限时，则进入主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式；

在进水温度小于或者等于制冷目标温度的下限时，则进入待机控制模式；

在进水温度小于制冷目标温度的上限，且大于制冷目标温度的下限时，维持当前模式。

在本实施例中，设置了制冷目标温度、加载偏差温度和卸载偏差温度，制冷目标温度和加载偏差温度之和等于制冷目标温度的上限，制冷目标温度和卸载偏差温度之差等于制冷目标温度的下限。

需要说明的是，设置制冷目标温度用于将回水管路11的水降温到制冷目标温度后从出水管路15流出。当第一温度传感器检测的进水温度小于或者等于制冷目标温度时，水不需要进行降温，可直接流出，此时控制装置30控制进入待机控制模式。设置加载偏差温度和卸载偏差温度用于提供制冷目标温度的上限和下限，可以避免机组频繁启停。可以理解的是，第一温度传感器检测的进水温度可能受环境或者机组设备等因素的影响在制冷目标温度附近上下波动，这时控制装置30会频繁控制进出待机控制模式，造成机组的频繁启停，减短了机组的使用寿命，设置加载偏差温度和卸载偏差温度提供制冷目标温度的上限和下限，可以避免这种情况。加载偏差温度和卸载偏差温度可根据不同情况进行不同精度的调整。

在本实施例中，当进水温度大于或者等于制冷目标温度和加载偏差温度之和时，需要对水进行降温后流出，则控制装置30控制进入主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式。

在本实施例中，当进水温度小于或者等于制冷目标温度和卸载偏差温度之差时，水不需要降温可以直接流出，则控制装置30控制进入待机控制模式。

在本实施例中，进水温度小于制冷目标温度的上限，且大于制冷目标温度的下限时，在主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式时，控制装置30控制维持在主动制冷控制模式或者自然冷却控制模式；在待机控制模式时，控制装置30控制维持在待机模式。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括：

第二温度传感器(图未示出)，第二温度传感器设于风机16进风口，用于检测室外温度；第二温度传感器和控制装置30电连接；

控制装置30，还用于在进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且室外温度大于或者等于自然冷却启用温度的上限时，进入主动制冷控制模式；

在进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且室外温度小于或者等于自然冷却启用温度的下限时，则进入自然冷却控制模式；

在进水温度大于或者等于制冷目标温度的上限，且室外温度大于自然冷却启用温度的下限，室外温度小于自然冷却启用温度的上限时，则维持当前模式。

在本实施例中，设置了制冷目标温度、加载偏差温度、卸载偏差温度、自然冷却启用温度和自然冷却切换回差温度。自然冷却启用温度和自然冷却切换回差温度之和等于自然冷却启用温度的上限，自然冷却启用温度等于自然冷却启用温度的下限。

需要说明的是，设置自然冷却启用温度用于当室外温度降到自然冷却启用温度时控制装置30控制进入自然冷却控制模式，此时室外空气足够低温，能用于和水进行热交换降温，当室外温度高于自然冷却启用温度时就认为室外空气温度较高不适用于给水降温。设置自然冷却切换回差温度用于提供自然冷却启用温度的上限，可以避免主动制冷循环系统20的机组频繁启停。可以理解的是，室外温度的变化多样，不一定会持续升高或者持续降低，可能会在自然冷却启用温度附近上下波动，这时控制装置30会控制主动制冷循环系统20的机组频繁启停，减短了机组的使用寿命，设置自然冷却切换回差温度来提供自然冷却启用温度的上限，可以避免这种情况。自然冷却切换回差温度可根据不同情况进行不同精度的调整。

在本实施例中，当进水温度大于或者等于制冷目标温度和加载偏差温度之和，且室外温度大于或者等于自然冷却启用温度和自然冷却切换回差温度之和时，控制装置30控制进入主动制冷控制模式。

当进水温度大于或者等于制冷目标温度和加载偏差温度之和，且第二温度传感器检测的室外温度小于或者等于自然冷却启用温度时，控制装置30控制进入自然冷却控制模式。

当进水温度大于或者等于制冷目标温度和加载偏差温度之和，且室外温度大于自然冷却启用温度，室外温度小于自然冷却启用温度和自然冷却切换回差温度之和时，在主动制冷控制模式时，控制装置30控制维持在主动制冷控制模式；在自然冷却控制模式时，控制装置30控制维持在自然冷却控制模式。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1和图2所示，三通阀13为比例三通阀13；

适于寒冷地区通过自然冷却实现节能的换热系统还包括第三温度传感器(图未示出)，第三温度传感器设于出水管路15，第三温度传感器与控制装置30电连接；第三温度传感器，用于检测出水管路15的出水温度；

控制装置30还用于在自然冷却控制模式下调节比例三通阀13的比例。

在本实施例中，比例三通阀13可以实现无极调节。在自然冷却控制模式下，若比例三通阀13的A端口和B端口之间打开到100％，则A端口和C端口之间完全关闭，此时全部水流从比例三通阀13的A端口和B端口之间经出水管路15流出；若比例三通阀13的A端口和C端口之间打开到100％，则A端口和B端口之间完全关闭，此时全部水流从比例三通阀13进入自然冷却盘管14降温后经出水管路15流出；当比例三通阀13的A端口和B端口之间打开到50％，则A端口和C端口之间也打开到50％，此时一半的水流从比例三通阀13的A端口和C端口之间进入自然冷却盘管14降温后流向出水管路15，一半的水流从三通阀13的A端口和B端口之间流向出水管路15，水流在出水管路15混合流出。控制装置30可以调节通过比例三通阀13的A端口和B端口之间的水流与通过A端口和C端口之间的水流的比例来调节在出水管路15混合后流出的水流的出水温度，使出水温度达到制冷目标温度。

需要说明的是，第三温度传感器检测的出水温度用于检测在出水管路15的混合后流出的水流的水温是否达到制冷目标温度。控制装置30可以控制比例三通阀13在一个初始开度下，若初始开度下，出水温度达不到制冷目标温度，可以周期性地进行PID(即比例-积分-微分控制)计算来周期性地调节比例三通阀13的比例，使出水温度达到制冷目标温度。具体的PID计算方法如下：

u(t)＝Kpe(t)+Ki∫e(t)dt+Kd*de/dt

其中，u(t)是控制装置30的控制信号，用于调节比例三通阀13的比例，e(t)是设定的制冷目标温度与出水温度变量之间的误差，Kp、Ki和Kd是比例增益、积分增益和微分增益，∫e(t)dt表示误差的积分，de/dt表示误差的变化率。

这个公式可以用于计算控制装置30的控制信号，比例三通阀13收到控制信号后调节比例，使出水温度达到制冷目标温度。具体的比例三通阀的初始开度、调节周期、Kp、Ki和Kd的参数值可以根据实际换热系统的特性和要求进行调试。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1所示，压缩机23包括泵体和气液分离器22，泵体具有排气口，气液分离器22的入口为回气口，气液分离器22的出口与泵体的入口连通。

在本实施例中，气液分离器22用于分离流入的气液混合态冷媒。当换热器21中的液态冷媒未完全转换为气态冷媒流出时，即流出的是气液混合态冷媒时流入压缩机23的泵体会造成压缩机23的损坏。气液分离器22通过将气液混合态冷媒分离为气态冷媒和液态冷媒，只允许气态冷媒进入压缩机23的泵体，实现了对压缩机23的保护。

进一步地，在本发明的一实施例中，如图1所示，主动制冷循环系统20还包括电子膨胀阀25，电子膨胀阀25的入口端与冷凝器24的出口端连通，电子膨胀阀25的出口端与换热器21的冷媒通道的入口端连通。

在本实施例中，电子膨胀阀25用于将冷凝器24流出的高压的液态冷媒节流成低温低压的气液混合态冷媒。由于低温低压的气液混合态冷媒更易于与水进行热交换，所以电子膨胀阀25提高了水在主动制冷循环系统20中的降温效率。

结合图1和图2，下面阐述本发明的工作原理。为了更直观地说明，具体设置了自然冷却启用温度、自然冷却切换回差温度、制冷目标温度、加载偏差温度和卸载偏差温度，如下：

设置自然冷却启用温度为24℃，自然冷却切换回差温度为2℃，设置制冷目标温度为20℃，加载偏差温度和卸载偏差温度都为1℃。

当第一温度传感器检测的进水温度小于或者等于19℃时(比如进水温度为16℃)，控制装置30控制进入待机控制模式，即循环泵12启动，风机16关闭，水从回水管路11流入，换热器21的水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向比例三通阀13后经出水管路15流出。此时比例三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭。此时只启动了循环泵12，耗能较低。

当第一温度传感器检测的进水温度大于或者等于21℃时(比如进水温度为23℃)，且第二温度传感器检测的室外温度大于或者等于26℃时(比如室外温度为28℃)，控制装置30控制进入主动制冷控制模式，即循环泵12启动，主动制冷循环系统20工作，比例三通阀13的A端口和B端口之间连通，A端口和C端口之间关闭，水从回水管路11流入，经水换热通道进行热交换降温后再经比例三通阀13和出水管流出。另外，低温低压的气态冷媒被压缩机23压缩成高温高压的气态冷媒，高温高压的气态冷媒被冷凝器24冷却成高压的液态冷媒，风机16吹风加速空气与高温高压的气态冷媒的热交换，电子膨胀阀25将高压的液态冷媒节流成低温低压的气液混合态冷媒，低温低压的气液混合态冷媒在换热器21的冷媒通道和水换热通道的水进行热交换，吸收热量变成低温低压的气态冷媒重新流入压缩机23，其中，气液分离器22用于分离流入的气液混合态冷媒，防止液态冷媒进入压缩机23造成压缩机23的损坏。

当第一温度传感器检测的进水温度大于或者等于21℃(比如进水温度为23℃)，且第二温度传感器检测的室外温度小于或者等于24℃时(比如室外温度为16℃)，控制装置30控制进入自然冷却控制模式，即循环泵12启动，水从回水管路11流入，换热器21的水换热通道停止热交换，水经水换热通道流向比例三通阀13，比例三通阀13的A端口和C端口之间连通，A端口和B端口之间关闭，水从比例三通阀13流入自然冷却盘管14降温后经出水管路15流出。同时，风机16启动，通过吹风加速水的降温。

当第一温度传感器检测的进水温度大于或者等于21℃(比如进水温度为23℃)，且第二温度传感器检测的室外温度在24℃到26℃之间时(比如室外温度为25℃)，控制装置30控制保持当前状态，原来是主动制冷控制模式的维持主动制冷控制模式，原来是自然冷却控制模式的维持自然冷却控制模式。此外，自然冷却切换回差温度为2℃，可以避免机组频繁启停造成损坏。

当第一温度传感器检测的进水温度在19℃和21℃之间时(比如进水温度为20℃)，控制装置30控制保持当前状态，原来是主动制冷控制模式的维持主动制冷控制模式，原来是自然冷却控制模式的维持自然冷却控制模式，原来是待机控制模式的维持待机控制模式。此外，加载偏差温度和卸载偏差温度各为1℃，可以避免机组频繁启停造成损坏。

需要说明的是，这里具体设置的自然冷却启用温度、自然冷却切换回差温度、制冷目标温度、加载偏差温度和卸载偏差温度仅用于方便理解，并非因此限制本发明对于自然冷却启用温度、自然冷却切换回差温度、制冷目标温度、加载偏差温度和卸载偏差温度的设置。在不同的情况下，可以根据不同的降温需求和精度需求设置不同的自然冷却启用温度、自然冷却切换回差温度、制冷目标温度、加载偏差温度和卸载偏差温度，以达到以最节能的方式对进水降温流出或者直接流出。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。