CN109163397A - 一种低能耗制冷空调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低能耗制冷空调装置，包括热管制冷模块、喷淋制冷模块、压缩机制冷模块，所述热管制冷模块包括热管冷凝器、热管蒸发器、回风箱，所述热管冷凝器设在回风箱上部，所述热管蒸发器设在回风箱下部；所述热管制冷模块通过隔板Ⅰ连接喷淋制冷模块，所述隔板Ⅰ上设有通风孔；所述喷淋制冷模块包括水泵、轴流风机，所述轴流风机下部依次安装有喷淋装置、换热芯体，所述水泵连接喷淋装置；所述喷淋制冷模块通过隔板Ⅱ连接压缩机制冷模块，所述压缩机制冷模块的蒸发器安装在隔板Ⅱ和离心风机之间。通过自然冷源和技术，根据外界温度选择合适的工作模式，节能模式基本不消耗能源，可以达到数据中心制冷节能降耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及服务器散热用空调领域，具体地说是一种低能耗制冷空调装置。
背景技术
随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。据统计，数据中心空调用电约占整个数据中心耗能的40％。空调的用量愈大，消耗电力也愈多，直接造成夏季限电危机及大量能源消耗的问题。在这种情况下，免费冷却技术指全部或部分使用自然界的免费冷源进行制冷从而减少压缩机或冷冻机消耗的能量。目前常用的免费冷源主要是冬季或春秋季的室外空气。在中国，北方地区都是非常适合采用免费制冷技术。需要一种低能耗的制冷空调装置，对提高数据中心机房的冷却效率，降低PUE具有重要意义。
发明内容
本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种低能耗制冷空调装置，通过自然冷源和技术，根据外界温度选择合适的工作模式，节能模式基本不消耗能源，可以达到数据中心制冷节能降耗的目的。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种低能耗制冷空调装置，包括热管制冷模块、喷淋制冷模块、压缩机制冷模块，所述热管制冷模块包括热管冷凝器、热管蒸发器、回风箱，所述热管冷凝器设在回风箱上部，所述热管蒸发器设在回风箱下部；所述热管制冷模块通过隔板Ⅰ连接喷淋制冷模块，所述隔板Ⅰ上设有通风孔；
所述喷淋制冷模块包括水泵、轴流风机，所述轴流风机下部依次安装有喷淋装置、换热芯体，所述水泵连接喷淋装置；所述喷淋制冷模块通过隔板Ⅱ连接压缩机制冷模块，所述隔板Ⅱ上设有通风孔；
所述隔板Ⅱ外侧设有离心风机，所述离心风机连通送风口，所述压缩机制冷模块的蒸发器安装在隔板Ⅱ和离心风机之间。
所述压缩机制冷模块还包括压缩机、冷凝器，所述冷凝器安装在轴流风机和喷淋装置之间，所述的压缩机分别连接冷凝器、蒸发器。
所述热管冷凝器上设有用于增加散热的散热风扇，所述热管蒸发器下部连接回风口。
所述换热芯体为水气分离的间接换热器，所述的隔板Ⅰ的通风孔连接换热芯体的气流通道一端，所述换热芯体的气流通道另一端连接隔板Ⅱ的通风孔。
所述换热芯体下部设有集水池，所述的水泵设在集水池内，所述换热芯体下部两侧板上开有新风口。
所述喷淋装置包括喷淋管道和安装在喷淋管道上的喷头。
所述离心风机固定在风机固定板上。
本发明的有益效果是：
1、通过自然冷源和技术，根据外界温度选择合适的工作模式，节能模式基本不消耗能源，可以达到数据中心制冷节能降耗的目的。
2、当室外环境较低时，压缩机关闭，室外新风与机房内回风分别通过喷淋制冷模块和热管制冷模块进行降温，降温后的回风在离心风机作用下经由送风口送出，由于不需要使用压缩机，所以其能耗较低，实现节能。
当室外环境温度较高时，开启压缩机制冷，室外新风先经过热管蒸发器降温，而后在水喷淋装置作用下在换热芯体内间接换热再次降温、经过蒸发器进行三次降温，处理到要求送风温度后在送风机作用下经由送风口送出；而经过芯体换热后的新风而后为冷凝器降温，然后在排风机作用下经排风口排出，喷淋制冷模块和热管制冷模块协助压缩机进行制冷降温，大大减轻了压缩机的电力负担。
3、热管制冷模块，在顶部安装有热管冷凝器，在下部安装有热管蒸发器，依靠密度差及重力进行制冷循环，无需压缩机进行制冷剂压缩，大大节省了电能。
附图说明
图1为本发明装配视图。
图中：1-热管制冷模块，2-喷淋制冷模块，3-压缩机制冷模块，11-热管冷凝器，12-散热风扇，13-回风箱，14-热管蒸发器，15-回风口，21-喷淋装置，22-换热芯体，23-集水池，24-水泵，25-新风口，26-隔板Ⅰ，27-隔板Ⅱ，28-轴流风机，31-压缩机，32-冷凝器，33-蒸发器，34-风机固定板，36-离心风机，37-送风口。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种低能耗制冷空调装置，包括热管制冷模块1、喷淋制冷模块2、压缩机制冷模块3，所述热管制冷模块1包括热管冷凝器11、热管蒸发器14、回风箱13，所述热管冷凝器11设在回风箱13上部，所述热管蒸发器14设在回风箱13下部；所述热管制冷模块1通过隔板Ⅰ26连接喷淋制冷模块2，所述隔板Ⅰ26上设有通风孔；
热管制冷模块1，在顶部安装有热管冷凝器11，在下部安装有热管蒸发器14，依靠密度差及重力进行制冷循环，无需压缩机进行制冷剂压缩，大大节省了电能。
所述喷淋制冷模块2包括水泵24、轴流风机28，所述轴流风机28下部依次安装有喷淋装置21、换热芯体22，所述水泵24连接喷淋装置21；所述喷淋制冷模块2通过隔板Ⅱ27连接压缩机制冷模块3，所述隔板Ⅱ27上设有通风孔；所述隔板Ⅱ27外侧设有离心风机36，所述离心风机36连通送风口37，所述压缩机制冷模块3的蒸发器33安装在隔板Ⅱ27和离心风机36之间。
采用间接换热技术、压缩机制冷技术、热管制冷技术相结合，所述的此技术是一种利用室外低温空气制取冷风技术，可以根据末端的需要提供冷风为数据中心供冷。
所述压缩机制冷模块3还包括压缩机31、冷凝器32，所述冷凝器32安装在轴流风机28和喷淋装置21之间，所述的压缩机31分别连接冷凝器32、蒸发器33。
所述热管冷凝器11上设有用于增加散热的散热风扇12，所述热管蒸发器14下部连接回风口15。
所述换热芯体22为水气分离的间接换热器，所述的隔板Ⅰ26的通风孔连接换热芯体22的气流通道一端，所述换热芯体22的气流通道另一端连接隔板Ⅱ27的通风孔。
所述换热芯体22下部设有集水池23，所述的水泵24设在集水池23内，所述换热芯体22下部两侧板上开有新风口25。所述喷淋装置21包括喷淋管道和安装在喷淋管道上的喷头。所述离心风机36固定在风机固定板34上。
当室外环境较低时，压缩机关闭，机房内回风通过回风口15流经热管蒸发器14进行一次降温，机房内回风在离心风机36作用下通过隔板Ⅰ的通风孔进入换热芯体22的气流通道一端，室外新风通过换热芯体22外部的水膜，使得水膜蒸发带走热量，与换热芯体22内部机房回风间接换热制冷，进行二次降温，降温后的回风在离心风机36作用下经由送风口送出，由于不需要使用压缩机31，所以其能耗较低，实现节能。
当室外环境温度较高时，开启压缩机制冷，机房回风在经过二次降温后通过隔板Ⅱ27的通风孔流经蒸发器33，经过蒸发器33进行第三次降温，处理到要求送风温度后在离心风机36作用下经由送风口37送出；而经过换热芯体22换热后的新风流经冷凝器32为冷凝器32降温，然后在轴流风机28作用下经排出。
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。
Claims (7)
1.一种低能耗制冷空调装置，其特征是，包括热管制冷模块、喷淋制冷模块、压缩机制冷模块，所述热管制冷模块包括热管冷凝器、热管蒸发器、回风箱，所述热管冷凝器设在回风箱上部，所述热管蒸发器设在回风箱下部；所述热管制冷模块通过隔板Ⅰ连接喷淋制冷模块，所述隔板Ⅰ上设有通风孔；
所述喷淋制冷模块包括水泵、轴流风机，所述轴流风机下部依次安装有喷淋装置、换热芯体，所述水泵连接喷淋装置；所述喷淋制冷模块通过隔板Ⅱ连接压缩机制冷模块，所述隔板Ⅱ上设有通风孔；
所述隔板Ⅱ外侧设有离心风机，所述离心风机连通送风口，所述压缩机制冷模块的蒸发器安装在隔板Ⅱ和离心风机之间。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述压缩机制冷模块还包括压缩机、冷凝器，所述冷凝器安装在轴流风机和喷淋装置之间，所述的压缩机分别连接冷凝器、蒸发器。
3.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述热管冷凝器上设有用于增加散热的散热风扇，所述热管蒸发器下部连接回风口。
4.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述换热芯体为水气分离的间接换热器，所述的隔板Ⅰ的通风孔连接换热芯体的气流通道一端，所述换热芯体的气流通道另一端连接隔板Ⅱ的通风孔。
5.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述换热芯体下部设有集水池，所述的水泵设在集水池内，所述换热芯体下部两侧板上开有新风口。
6.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述喷淋装置包括喷淋管道和安装在喷淋管道上的喷头。
7.根据权利要求1所述的一种低能耗制冷空调装置，其特征是，所述离心风机固定在风机固定板上。
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