[0001] 本公开涉及太阳能、光伏电池制造技术领域，具体地，涉及一种工艺冷却水系统。

[0002] PCW作为太阳能、光伏电池制造领域的核心工艺冷却水系统，对PCW工艺设备的稳定运转起到至关重要的作用，PCW工艺设备在工作过程中产生的大量热量需通过PCW高度稳定供应，保证生产的连续稳定，如在晶硅太阳能电池制造环节的镀膜、丝网印刷、烧结工序中，PCW工艺设备的散热量巨大，PCW工艺冷却水系统的回水温度可高达到约22℃。

[0003] 相关技术中，PCW冷源供应形式普遍为板式换热器+冷源(冷冻水或冷却水)+冷却塔，PCW余热通过板式换热器转移到冷冻水或冷却水，冷冻水通过冷机把热量转移至冷却水，冷却水通过冷却塔把热量散发到大气，大量可回收利用的高品位热量间接散发到大气，热量未进行有效回收利用。也就是说，当前在对冷却水进行冷却时需额外耗能(电)来对其进行降温处理，而在冬季还需要新风系统额外耗能(燃气)来对丝网印刷车间等工艺车间进行加温加湿，这就造成了极大的资源浪费。

[0026] 以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

[0027] 在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于相应零部件自身轮廓的内、外，“上游、下游”是指沿工艺冷却水的流动方向的上游、下游。本公开中使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，下面的描述在涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

[0028] 根据本公开的具体实施方式，提供一种工艺冷却水系统，参考图1所示，该工艺冷却水系统可以包括依次流体连通的冷却装置1、给水管路2、换热器3、第一回水管路41以及冷却水泵5，冷却水泵5还可以通过第二回水管路42与冷却装置1流体连通，第二回水管路42上还可以设置有过滤器9，换热器3设置在需冷却的PCW工艺设备上，工艺冷却水流过换热器3时能够与换热器3进行换热，从而带走PCW工艺设备在工作过程中所产生的大量热量。该工艺冷却水系统还可以包括与第一回水管路41并联的第三回水管路43，在第三回水管路43上沿工艺冷却水的流动方向可以依次设置有换热盘管61和热回收泵组62，其中，换热盘管61用于为采暖系统提供热量，该采暖系统可以为冬季新风机组(MAU)，用于为丝网印刷工艺车间等需要在冬季进行加温加湿的工艺车间进行供暖，热回收泵组62能够将流过换热盘管61的工艺冷却水泵送至冷却水泵5。

[0029] 通过上述技术方案，在本公开所提供的工艺冷却水系统中，第一回水管路41用于将流过换热器3的工艺冷却水引导至冷却水泵5，第三回水管路43与第一回水管路41并联，一部分流过换热器3的高温的工艺冷却水能够在热回收泵组62的作用下先流经第三回水管路43，以将热量交换给采暖系统的换热盘管61，再在冷却水泵5的作用下到达冷却装置1进行冷却，这样既能够提高采暖系统的输出温度，这样既能够有效回收PCW工艺设备的加工废热，为丝网印刷车间等工艺车间的采暖系统提供热量，提高采暖系统的输出温度，降低采暖系统的供热成本，又能够降低冷却装置1中工艺冷却水的回水温度，实现工艺冷却水系统的快速有效的降温散热，进而实现工艺冷却水系统中的冷、热量互补，达到双向节能目的，避免高品位热量的浪费。此外，由于第三回水管路43与第一回水管路41并联，因此，在夏季无需采暖系统对丝网印刷车间等工艺车间供暖时，可以切断对第三回水管路43的工艺冷却水的供应，同时不会影响工艺冷却水系统的正常运行。

[0030] 此外，第三回水管路43上还可以设置有电动调节阀63，电动调节阀63可以设置在换热盘管61的上游并能够控制第三回水管路43的通断，具体地，电动调节阀63可以配置为当热回收泵组62停机时切断第三回水管路43，也就是说，当热回收泵组62在异常停机时，电动调节阀63能够自动关闭，从而使得第三回水管路43能够被立即切断，采暖系统也能够立即停止工作。

[0031] 该工艺冷却水系统的稳定运行是能够实现上述双向节能目的的重要决定因素，当工艺冷却水系统的运行出现波动，会影响PCW工艺设备的生产，就会影响产能甚至引发PCW工艺设备瞬间散热不及时而出现高温隐患。为了确保工艺冷却水系统的稳定运行，该工艺冷却水系统还可以包括为热回收泵组62供电的不间断电源与市电双回路自动互投切换电路(未示出)，当市电双回路中的一个回路故障后，不间断电源能够实现瞬时无波动供电，而后市电双回路中的另一个回路能够实现自动切换供电，保证对热回收泵组62的供电稳定性，确保热回收泵组62的稳定运行，从而确保工艺冷却水系统的稳定运行。

[0032] 此外，参考图1所示，热回收泵组62可以包括多个并联设置的热回收泵621，以避免单台热回收泵621故障停机后对工艺冷却水系统的整体稳定性造成影响。在本公开的具体实施方式中，热回收泵组62可以优选地包括四台热回收泵621，在这样的情况下，即使一台热回收泵621故障停机，热回收泵组62中还有另外至少三台热回收泵621能够正常运行，至少可以承担工艺冷却水系统的75％的冷负荷需求，因此，单台热回收泵621故障停机不会对生产造成较大的影响，能够给紧急处理预留必要的抢修时间。

[0033] 参考图1所示，第三回水管路43上还可以设置有第一低阻力倒流防止器71，第一低阻力倒流防止器71可以设置在热回收泵组62的下游，以避免工艺冷却水的倒流，即使热回收泵组62异常停机，也能够确保热回收泵组62出口管段的动量冲击波水流回到冷却装置1，防止工艺冷却水系统正常运行时的短循环和热回收泵组62异常停机所导致的水锤的回程冲击，有利于工艺冷却水系统的稳定运行。

[0034] 参考图1所示，工艺冷却水系统还可以包括与第三回水管路43并联的第四回水管路44，第三回水管路43上还可以设置有倾斜向外延伸的第一平衡岔管431，第一平衡岔管431可以设置在电动调节阀63的上游，第一平衡岔管431可以与第四回水管路44连通，当热回收泵组62异常停机时，热回收泵组62入口管段中带有一定动量的水流能够通过第一平衡岔管431和第四回水管路44回到冷却装置1，缓解热回收泵组62异常停机所导致的水锤回程冲击，减小对工艺冷却水系统的稳定运行的影响。

[0035] 参考图1所示，第四回水管路44上还可以设置有倾斜向外延伸的第二平衡岔管441，第一平衡岔管431可以通过第二平衡岔管441与第四回水管路44连通，因此，第二平衡岔管441能够将来自第一平衡岔管431的水流引导至第四回水管路44中，减小水流向第四回水管路44流动的阻力。

[0036] 参考图1，第一平衡岔管431的延伸方向与第三回水管路43中的水流方向的夹角可以为30°，第二平衡岔管441的延伸方向与第四回水管路44中的水流方向的夹角可以为150°，以实现对来自热回收泵组62入口管段中的带有一定动量的水流的导流，减小水流的动量损失，从而减小冷却水泵5的能耗。

[0037] 参考图1所示，第四回水管路44上还可以设置有第二低阻力倒流防止器72，第二低阻力倒流防止器72可以设置在第二平衡岔管441的下游，以避免工艺冷却水的倒流，即使热回收泵组62异常停机，也能够确保经第一平衡岔管431和第二平衡岔管441导流的热回收泵组62入口管段的水流回到冷却装置1，防止工艺冷却水系统正常运行时的短循环和热回收泵组62异常停机所导致的水锤的回程冲击，有利于工艺冷却水系统的稳定运行。

[0038] 参考图1所示，第一回水管路41上还可以设置有第三低阻力倒流防止器73和旁通阀8，第三低阻力倒流防止器73和旁通阀8并联，旁通阀8可以配置为当热回收泵组62工作时，旁通阀8关闭，当热回收泵组62停机时，旁通阀8打开。具体地，在外界气温回升车间温度较高，采暖系统无需为车间提供热量时，需要使热回收泵组62停机，此时，需要关闭电动控制阀63和热回收泵组62，以切断对第三回水管路43的高温的工艺冷却水的供应，进而切断对换热盘管61的热量供应，同时打开旁通阀8，以使得流经换热器3的全部工艺冷却水均在冷却水泵5的作用下到达冷却装置1进行冷却，从而降低冷却水泵5的电力能源消耗；而在外界气温降低车间温度也降低，需要采暖系统向车间供暖时，需要使热回收泵组62工作，此时，需要打开电动控制阀63和热回收泵组62，同时关闭旁通阀8，以使得流经换热器3的一部分高温的工艺冷却水能够在热回收泵组62的作用下先流经第三回水管路43，以将热量交换给采暖系统的换热盘管61，之后再在冷却水泵5的作用下到达冷却装置1进行冷却。

[0039] 在本公开的具体实施方式中，冷却装置1可以为板式换热器，板式换热器可以与冷却水供水管路或冷冻水供水管路连通，并与冷却水回水管路和冷冻水回水管路连通。

[0040] 参考图1所示，申请所提供的工艺冷却水系统还配置有与第三回水管路43和第四回水管路44并联的BY旁通管路45，当BY旁通管路45两端的压差值超过设定值后，该BY旁通管路45就会打开，以保持BY旁通管路45两端的压差一直保持在设定值范围内，从而更好保持整体系统的稳定运行。

[0041] 申请所提供的工艺冷却水系统主要应用在晶硅太阳能电池行业，将晶硅太阳能电池制造镀膜、丝网印刷、丝网烧结工艺的工艺冷却水回水用于为丝网印刷工艺车间的冬季新风机组预热，工艺冷却水系统的回水温度由22℃降低至约17℃，新风机组的进风温度由‑5℃提升至约15℃，提升幅度约20℃，效果非常可观。当PCW工艺设备应用本申请所提供的工艺冷却水系统进行冷却时，PCW电力能源和采暖系统天然气消耗量的变化如下表1所示。

[0042] 表1

[0043]能源类型 改造后负荷改善 日节省能源
PCW电力能源消耗量 降低2400KW 14865KW*H
3
采暖系统天然气消耗量 降低2400KW 6133Nm

[0044] 晶硅太阳能电池制造镀膜、丝网印刷、丝网烧结工艺的工艺冷却水的流量约3
410m /h，如上表1所示的那样，冷负荷可降低约2400KW，冷却装置节省的电功率约为
2400KW/5.5(COP值)＝436KW，冷却装置配套的冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风扇的电功率综合节省约183KW，电力能源消耗日均节省约14865KW*H，日节省电力能源成本约为14865KW*H*0.52＝7729.8元，冬季节省电力能源成本约为7729.8*30*4＝927576元；日节省天然气量
3 3
2400*3600*24/(8500*4.187*0.95)＝6133Nm ，日节省天然气成本约为6133Nm *2.67＝
16375.11元，冬季节省天然气成本约为16375.11*30*4＝1965013元；自来水日节省量约为
3 3 3
80m，单个冬季节省自来水成本约为80m*5.8元/m*120＝55680元；冷却水药剂费用冬季节约约50000元。因此，总计年节省成本约为927576+1965013+55680+50000＝2998269元。

[0045] 以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

[0046] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0047] 此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。