CN114413366A - 带热回收蒸发冷却机组及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带热回收蒸发冷却机组及其控制方法，涉及空调技术领域，该带热回收蒸发冷却机组包括机械制冷回路，机械制冷回路包括压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器；第一冷凝器用于将机械制冷回路中多余的冷凝热释放至室外环境；第一蒸发器用于机械补冷；带热回收蒸发冷却机组还包括第二蒸发器和控制开关，第二蒸发器与第一蒸发器相互并联设置，且第二蒸发器设置于室内回风处，并能够与室内回风进行热交换；控制开关用于控制带热回收蒸发冷却机组的运行模式。通过该带热回收蒸发冷却机组，缓解了相关技术中存在的数据中心冷却机组的余热回收品质较低的技术问题，达到了提高余热回收品质的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种带热回收蒸发冷却机组及其控制方法。
背景技术
数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在Internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心机房的能耗很高，尤其是机房制冷能耗，约占数据中心总能耗的30％。一些数据中心纷纷建设在西北、东北、云贵等环境温湿度较低的地区，充分利用自然冷源来对数据中心进行制冷。当室外环境的干球温度较高时，利用较低的湿球温度，通过喷水(或水雾)蒸发降温从而得到低温空气，对数据中心进行冷却。还有一些数据中心通过利用干空气进行制冷，能够实现数据中心高能效冷却，蒸发冷却空气处理技术在行业内得到了广泛应用。
数据中心常年运行，持续产生大量热量，余热资源非常丰富，但目前行业内大部分数据中心蒸发冷却空气处理机组不具备余热回收功能，少数具备该功能机组的余热回收品质较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带热回收蒸发冷却机组及其控制方法，以缓解相关技术中存在的数据中心冷却机组的余热回收品质较低的技术问题。
本发明的一目的在于提供一种带热回收蒸发冷却机组，包括：机械制冷回路，所述机械制冷回路包括压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器；所述第一冷凝器用于将机械制冷回路中多余的冷凝热释放至室外环境；所述第一蒸发器用于机械补冷；所述带热回收蒸发冷却机组还包括第二蒸发器和控制开关，所述第二蒸发器与所述第一蒸发器相互并联设置，且所述第二蒸发器设置于室内回风处，并能够与室内回风进行热交换；所述控制开关用于控制带热回收蒸发冷却机组的运行模式。
进一步的，所述带热回收蒸发冷却机组还包括第二冷凝器；所述第二冷凝器与所述第一冷凝器相互并联设置，所述第二冷凝器能够通过换热对外供给热量。
进一步的，所述控制开关包括与所述第一冷凝器串联的第一开关、与所述第一蒸发器串联的第二开关、与所述第二蒸发器串联的第三开关以及与所述第二冷凝器串联的第四开关；其中，所述压缩机运行时，所述第一开关与所述第四开关两者中的至少一者打开，所述第二开关和所述第三开关不同时打开。
进一步的，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关均为电磁阀或节流阀。
进一步的，所述压缩机与所述第一冷凝器的连接支路上设有换向阀，所述换向阀具有第一工作状态和第二工作状态；在所述第一工作状态下，所述压缩机与所述第一冷凝器能够流体连通，在所述第二工作状态下，所述压缩机与所述第一冷凝器断开。
进一步的，所述换向阀采用四通换向阀；在所述第一工作状态下，所述压缩机的第一接口通过所述换向阀与所述第一冷凝器流体连通；在所述第二工作状态下，所述压缩机的第一接口连接换向阀，并通过毛细管与所述压缩机的第二接口连接。
进一步的，所述带热回收蒸发冷却机组还包括室内侧风机、室外侧风机和换热芯体；所述室内侧风机与所述第一蒸发器对应设置，所述室外侧风机与所述第一冷凝器对应设置；室内回风与室外进风能够在所述换热芯体处进行热交换。
进一步的，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器相对所述换热芯体对向设置，室外进风与所述第一冷凝器相对所述换热芯体对向设置。
进一步的，所述带热回收蒸发冷却机组还包括喷淋支路，所述喷淋支路用于向所述换热芯体喷射喷淋水，以与室外进风进行热湿交换。
有益效果：
本发明提供的带热回收蒸发冷却机组，包括机械制冷回路，机械制冷回路包括压缩机、第一冷凝器和第一蒸发器，该带热回收蒸发冷却机组还包括第二蒸发器和控制开关，其中，第二蒸发器与第一蒸发器相互并联设置，一方面，压缩机提供高温高压制冷剂，第一冷凝器可将机械制冷回路中多余的冷凝热释放至室外环境，且第一蒸发器用于机械补冷；另一方面，压缩机连通第一冷凝器和第二蒸发器时，第二蒸发器设置于室内回风处，能够与室内回风进行热交换，由于室内回风的温度相对于室外排风温度较高，因此，在室内回风处设置第二蒸发器，有利于余热回收，提高余热回收的品质；在具体工作时，通过控制开关，可控制压缩机连通第一蒸发器或第二蒸发器，以使带热回收蒸发冷却机组实现不同的运行模式，从而确保室内送风温度符合要求。
本发明的另一目的在于提供一种带热回收蒸发冷却机组的控制方法，包括以下步骤：
获取室外干球温度和室外空气湿球温度；
或者，获取室外干球温度、室外空气湿球温度和室内送风温度；
或者，获取补冷需求和供热需求；
或者，获取补冷需求和余热需求；
根据所述室外干球温度、所述室外空气湿球温度、所述室内送风温度、所述补冷需求、所述供热需求或所述余热需求，控制所述带热回收蒸发冷却机组在干工况模式、湿工况模式和混合工况模式中转换。
有益效果：
本发明提供的带热回收蒸发冷却机组的控制方法基于前述的带热回收蒸发冷却机组，由此，该带热回收蒸发冷却机组的控制方法所能达到的技术优势和效果同样包括带热回收蒸发冷却机组所能达到的技术优势和效果，故在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组的示意图；
图2为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求为0时，运行干工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向；
图3为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求为0时，运行湿工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向；
图4为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求为0时，运行混合工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向，小箭头为制冷剂流动方向；
图5为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求不为0时，运行干工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向，小箭头为制冷剂流动方向；
图6为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求不为0时，运行湿工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向，小箭头为制冷剂流动方向；
图7为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在供热需求略大于补冷需求且补冷需求较低工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向，小箭头为制冷剂流动方向；
图8为本发明实施例提供的带热回收蒸发冷却机组在补冷需求大于余热需求工况下的示意图，其中，图中大箭头为空气流动方向，小箭头为制冷剂流动方向；
图9为室内回风处的室内回风口与第二蒸发器的位置关系示意图。
图标：
10-第一开关；20-第二开关；30-第三开关；40-第四开关；50-换向阀；
100-机械制冷回路；110-压缩机；120-第一冷凝器；130-第一蒸发器；
200-第二蒸发器；
300-第二冷凝器；
400-室内侧风机；
500-室外侧风机；
600-换热芯体；
700-喷淋支路；710-接水盘；720-喷淋水泵；730-喷淋口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。
实施例一
本实施例一提供一种带热回收蒸发冷却机组，通过在室内回风处增设第二蒸发器，缓解了相关技术中存在的数据中心冷却机组的余热回收品质较低的技术问题，达到了利于余热回收、提高余热回收品质、满足不同冷热需求、对热供给热量等的技术效果。
本实施例中的技术方案为缓解数据中心冷却机组的余热回收品质较低的技术问题，总体思路具体如下：
参照图1，本实施例的带热回收蒸发冷却机组包括机械制冷回路100，具体的，该机械制冷回路100包括压缩机110、第一冷凝器120和第一蒸发器130；该带热回收蒸发冷却机组还包括第二蒸发器200和控制开关，第二蒸发器200与第一蒸发器130相互并联设置，且第二蒸发器200设置于室内回风处；控制开关用于控制带热回收蒸发冷却机组的运行模式。
通过以上设置，一方面，压缩机110提供高温高压制冷剂，第一冷凝器120可将机械制冷回路100中多余的冷凝热释放至室外环境，且第一蒸发器130用于机械补冷；另一方面，压缩机110连通第一冷凝器120和第二蒸发器200时，第二蒸发器200设置于室内回风处，能够与室内回风进行热交换，由于室内回风的温度相对于室外排风温度较高，因此，在室内回风处设置第二蒸发器200，有利于余热回收，提高余热回收的品质。
需要说明的是，一般技术中，冷却机组回收的是室外侧排风的热量，即图1中第一冷凝器120处的热量，此处风温低于室内回风(即第二蒸发器200)处的温度，因此余热回收品质较低。此外，室外侧排风的温度受室外环境温度影响很大，室外环境温度低时室外侧排风温度也低，室外环境温度高时室外侧排风温度就高，因此，室外侧排风的温度是波动的、不稳定的，不利于余热回收。
本实施例的带热回收蒸发冷却机组在具体工作时，通过控制开关，可控制压缩机110连通第一蒸发器130或第二蒸发器200，以使带热回收蒸发冷却机组实现不同的运行或运转模式，满足不同模式下的冷热需求，还能最大限度的满足节能需求。
需要说明的是，参照图1，左侧的大箭头表示室内回风方向，右侧的大箭头表示室内送风方向，下方的大箭头表示室外进风方向，上方的大箭头表示室外排风方向。
以将该带热回收蒸发冷却机组应用于数据中心机房为例，数据中心机房回风(或排风)是指，离开数据中心机房进入带热回收蒸发冷却机组的空气，室内送风是指，离开带热回收蒸发冷却机组进入数据中心机房的空气，两者温度不同；由于从数据中心机房排出的空气经过换热后具有一定的热量，并且处于相对较高的温度，因此，回风(或排风)温度高于室内送风温度。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例的带热回收蒸发冷却机组可用于数据中心机房的降温以及数据中心机房的余热回收，以保证数据中心机房内部温度适宜，避免热量的浪费，从而确保数据中心机房内电器设备的正常工作、使用寿命和使用安全。其中，带热回收蒸发冷却机组包括机械制冷回路100和第二蒸发器200。
进一步的，请继续参照图1，该带热回收蒸发冷却机组还包括第二冷凝器300；其中，第二冷凝器300与第一冷凝器120相互并联设置。
具体的，第二冷凝器300可通过换热将压缩机110产生的高温高压制冷剂的热量传递给水或其他载热介质，以实现对外供给热量，得到换热后的水或其他载热介质可供给热用户，即实现供热需求。
简单来说，当供热需求为0时，第二冷凝器300无需加热外部的冷水，当供热需求不为0时，第二冷凝器300需要加热外部的冷水。
进一步的，第二冷凝器300可连接外部进液管(如冷水)和外部出液管(如热水)，具体的，冷水可由外部进液管进入第二冷凝器300，并与第二冷凝器300中的高温水或其他载热介质换热后，变成中、高温水，并从外部出液管流出，从而为热用户用水(中、高温水)提供方便。
本实施例中，控制开关包括与第一冷凝器120串联的第一开关10、与第一蒸发器130串联的第二开关20、与第二蒸发器200串联的第三开关30以及与第二冷凝器300串联的第四开关40。
通过对第一开关10、第二开关20、第三开关30以及第四开关40的工作状态(即打开或闭合)的控制，能够实现对带热回收蒸发冷却机组的不同运行模式的控制。
其中，压缩机110运行时，第一开关10与第四开关40两者中的至少一者打开，第二开关20和第三开关30不同时打开。
具体的，第一开关10或者第四开关40打开，或者，两者同时打开。在具体工作时，当第一开关10和第二开关20打开时，压缩机110、第一冷凝器120、第一蒸发器130流体连通形成回路；当第一开关10和第三开关30打开时，压缩机110、第一冷凝器120、第二蒸发器200流体连通形成回路；当第三开关30和第四开关40打开时，压缩机110、第二冷凝器300、第二蒸发器200流体连通形成回路；当第一开关10、第二开关20和第四开关40打开时，压缩机110、第一冷凝器120、第一蒸发器130流体连通形成回路，同时，第一冷凝器120与第二冷凝器300并联，且压缩机110、第二冷凝器300、第一蒸发器130也流体连通。
可选的，第一开关10、第二开关20、第三开关30和第四开关40可以为电磁阀或节流阀。可选的，节流阀可采用电子膨胀阀。
在本申请的一种具体实施方式中，第一开关10可采用第一电磁阀，第二开关20可采用第一节流阀，第三开关30可采用第二节流阀，第四开关40可采用第二电磁阀。
其中，第一电磁阀和第二电磁阀可替换为节流阀。
当供热需求变化、数据中心机房供冷需求变化时，能够通过电磁阀和节流阀的调节实现不同的运转模式，满足不同的冷热需求。
请继续参照图1，压缩机110与第一冷凝器120的连接支路上设有换向阀50，换向阀50具有两种工作状态；在第一工作状态下，压缩机110与第一冷凝器120能够流体连通，在第二工作状态下，压缩机110与第一冷凝器120断开。
本实施例中，换向阀50采用四通换向阀，四通换向阀具有ABCD四个出口，其中，在第一工作状态下，AB口内部连通，CD口内部连通，压缩机110的第一接口通过换向阀50与第一冷凝器120流体连通；在第二工作状态下，AD口内部连通，BC口内部连通，压缩机110的第一接口连接换向阀50，并通过毛细管与压缩机110的第二接口连接。
其中，毛细管起到回流润滑油的作用，制冷剂从毛细管通过的流量很小可以忽略；在第一工作状态下，换向阀50状态为ON，在第二工作状态下，换向阀50状态为OFF。
在上述实施例的基础上，请继续参照图1，带热回收蒸发冷却机组还包括室内侧风机400、室外侧风机500和换热芯体600；室内侧风机400与第一蒸发器130对应设置，室外侧风机500与第一冷凝器120对应设置；室内回风与室外进风能够在换热芯体600处进行热交换。
在本申请的一种实施方式中，第一蒸发器130和第二蒸发器200相对换热芯体600对向设置，室外进风与第一冷凝器120相对换热芯体600对向设置，如此设置，能够使机械制冷回路100运行时，室内回风能够与第二蒸发器200进行热交换，在机械制冷回路100不运行时，也不会阻碍室内回风与室外进风在换热芯体600处直接进行热交换。
进一步的，带热回收蒸发冷却机组还包括喷淋支路700，喷淋支路700用于向换热芯体600喷射喷淋水，并通过液体蒸发吸热的方式，使喷淋水与室外进风进行热湿交换，进而降低室外进风的温度。
具体的，喷淋支路700包括接水盘710、喷淋水泵720和喷淋口730，接水盘710用于盛放喷淋水，喷淋水泵720连接接水盘710与喷淋口730，喷淋口730朝向换热芯体600设置，以与室外进风进行热湿交换。
其中，喷淋口730处可安装有喷淋嘴，喷淋嘴设置为多个，多个喷淋嘴沿横向依次间隔设置。
综合以上，该带热回收蒸发冷却机组，将机械制冷回路100、第二蒸发器200和第二冷凝器300有机结，使得该带热回收蒸发冷却机组具备了机械补冷、余热回收等额外功能，在冷却的前提下，实现了数据中心机房的高效机械补冷和余热回收利用。
实施例二
本实施例二提供一种基于实施例一中的带热回收蒸发冷却机组的控制方法，当供热需求为0时，该控制方法包括以下步骤：
获取室外干球温度和室外空气湿球温度；
根据室外干球温度和室外空气湿球温度，控制带热回收蒸发冷却机组在干工况模式、湿工况模式和混合工况模式中转换。
其中，在干工况模式下，喷淋支路700不运行，室内回风与室外进风在换热芯体600处直接进行热交换。
在湿工况模式下，室内回风与室外进风在换热芯体600处直接进行热交换，与此同时，喷淋支路700运行，换热芯体600与室外气体进行热湿交换。
在混合工况模式下，室内回风与室外进风在换热芯体600处直接进行热交换，与此同时，喷淋支路700和机械制冷回路100运行，换热芯体600与室外气体进行热湿交换。
在实际应用中，可通过在相应位置处设置相应的温度传感器，即，可获取室外干球温度和室外空气湿球温度。
以下将以数据中心机房中应用该带热回收蒸发冷却机组为例进行描述。
参照图2，当室外空气干球温度低于T1时，运行干工况，室内侧风机400和室外侧风机500运行；室内空气(即数据中心机房内回风)依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；此运行模式下，喷淋水泵720不运行，且机械制冷回路100(即制冷剂循环***)不运行。
参照图3，当室外空气干球温度高于T1且室外空气湿球温度低于T2时，运行湿工况，室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行；室内空气(即数据中心机房内回风)依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；此运行模式下，机械制冷回路100不运行。
参照图4，当室外空气湿球温度高于T2时，运行混合工况，室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行，四通换向阀置于OFF，并且第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭、第一节流阀打开，第二节流阀关闭；室内空气(即数据中心机房内回风)依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；机械制冷回路100运行，制冷剂由压缩机110排出，并依次流经四通换向阀、第一冷凝器120、第一电磁阀、第一节流阀、第一蒸发器130，然后回到压缩机110。
本实施例中，当室外空气干球温度低于0℃或相对湿度较高或喷淋水水质较差时，喷淋水泵720关闭。
简单来说，在空气环境(温度低、湿度低、洁净度高)相对适宜的地区多采用蒸发冷技术，数据中心机房通过直接利用室外低温新风与室内回风进行热交换进行冷却，当干球温度较高时，利用较低的湿球温度，通过喷水(或水雾)蒸发降温从而得到低温空气，对数据中心机房进行冷却。
实施例三
本实施例三提供一种基于实施例一中的带热回收蒸发冷却机组的控制方法，当供热需求不为0时，该控制方法包括以下步骤：
获取室外干球温度、室外空气湿球温度和室内送风温度；
根据室外干球温度、室外空气湿球温度和室内送风温度，控制带热回收蒸发冷却机组在干工况模式和湿工况模式中转换。
需要说明的是，根据室内(即数据中心机房内)送风温度可以判断室内补冷需求，当室内送风温度低于设定值时，室内补冷需求较低或为0，当室内送风温度高于设定值时，室内补冷需求较高。
其中，在干工况模式下，喷淋支路700不运行，机械制冷回路100运行，具体的，压缩机110、第二冷凝器300、第二蒸发器200形成第一回路，室内回风与第二蒸发器200进行热交换。
在湿工况模式下，机械制冷回路100运行，具体的，压缩机110、第二冷凝器300、第二蒸发器200形成第一回路，且喷淋支路700运行，换热芯体600与室外气体进行热湿交换。
参照图5，当室外空气干球温度低于T1时，运行干工况，数据中心机房机械补冷需求为0，此时，室内侧风机400和室外侧风机500运行；室内空气依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；压缩机110运行，且四通阀换向阀50置于ON，同时，第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第一节流阀关闭、第二节流阀打开；机械制冷回路100运行，制冷剂由压缩机110排出，并依次流经第二冷凝器300、第二电磁阀、第二节流阀、第二蒸发器200和压缩机110。
参照图6，当室外空气干球温度高于T1且室外空气湿球温度低于T2时，运行湿工况，数据中心机房机械补冷需求为0，室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行；则室内空气依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；压缩机110运行，四通阀换向阀50置于ON，第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第一节流阀关闭、第二节流阀打开；机械制冷回路100运行，制冷剂由压缩机110排出，并依次流经第二冷凝器300、第二电磁阀、第二节流阀、第二蒸发器200以及压缩机110。
另外，当供热需求远大于数据中心机房补冷需求且数据中心机房补冷需求较低，或者，供热需求远大于数据中心机房补冷需求且数据中心机房补冷需求较高时，室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行；则室内空气依次流过第二蒸发器200、换热芯体600、第一蒸发器130、室内侧风机400；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；压缩机110运行，四通阀换向阀50置于ON，第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第一节流阀关闭、第二节流阀打开；机械制冷回路100运行，制冷剂由压缩机110排出，并依次流经第二冷凝器300、第二电磁阀、第二节流阀、第二蒸发器200以及压缩机110。
当供热需求略大于室内补冷需求，且室内补冷需求较低时，压缩机110、第二冷凝器300、第一蒸发器130形成第二回路，且换热芯体600与室外气体进行热湿交换。
参照图7，如果供热需求略大于数据中心机房补冷需求且数据中心机房补冷需求较低时，则室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行、压缩机110运行；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；四通换向阀置于ON，第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第一节流阀打开、第二节流阀关闭，制冷剂由压缩机110排出，依次流经第二冷凝器300、第二电磁阀、第一节流阀、第一蒸发器130和压缩机110。
或者，供热需求略大于数据中心机房补冷需求且数据中心机房补冷需求较高时，室内侧风机400、室外侧风机500、喷淋水泵720运行、压缩机110运行；室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120、室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；四通换向阀置于ON，第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开、第一节流阀打开、第二节流阀关闭，制冷剂由压缩机110排出，依次流经第二冷凝器300、第二电磁阀、第一节流阀、第一蒸发器130和压缩机110。
当室内补冷需求大于供热需求时，机械制冷回路100运行，且第二冷凝器300与第一冷凝器120并联运行。
参照图8，如果数据中心机房补冷需求大于余热需求时，则室外进风依次流过换热芯体600、第一冷凝器120和室外侧风机500；喷淋支路700运行，喷淋水从接水盘710被喷淋水泵720抽吸依次流经喷淋水泵720、喷淋水管、喷淋口730，并喷淋至换热芯体600与室外进风进行热湿交换；此时，四通换向阀置于OFF，第一电磁阀打开、第二电磁阀打开、第一节流阀打开、第二节流阀关闭；机械制冷回路100运行，制冷剂由压缩机110排出并分成两路，一路依次流经压缩机110、第一冷凝器120、第一电磁阀、第一节流阀、第一蒸发器130和压缩机110，另一路依次流压缩机110、第二冷凝器300、第二电磁阀、第一节流阀、第一蒸发器130和压缩机110。
本实施例中，当室外空气干球温度低于0℃，或者相对湿度较高，或者喷淋水的水质较差时，使得喷淋水泵720关闭，即无需启动喷淋支路700对换热芯体600喷淋水。
实施例四
本实施例四提供一种带热回收蒸发冷却机组，本实施例四的带热回收蒸发冷却机组与实施例一的带热回收蒸发冷却机组的主要区别在于：本实施例四中，室内回风处设有室内回风口，且室内回风口设置为两个。
其中，两个室内回风口中的一个相对第二蒸发器200设置，确保室内进风能够通过第二蒸发器200，另一个室内回风口偏离第二蒸发器200设置，即，使室内进风不会通过第二蒸发器200。
示例性地，参照图9，两个室内回风口分别为室内回风口AB和室内回风口CD，其中，室内回风口CD相对第二蒸发器200设置，而室内回风口AB进风时，不经过第二蒸发器200设置。
具体的，热回收功能开启(即第二冷凝器300需要加热外部的冷水)时，室内回风从室内回风口CD进入带热回收蒸发冷却机组，流经第二蒸发器200的同时进行换热；当热回收功能关闭(即第二冷凝器300无需加热外部的冷水)时，室内回风从室内回风口AB进入带热回收蒸发冷却机组，不再流经第二蒸发器200，此时，室内回风不与第二蒸发器200进行换热。通过前述设置，能够减少第二蒸发器200风阻的影响，保证室内回风顺畅地流动，进而保证对数据中心机房的高效降温。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，包括：机械制冷回路(100)，所述机械制冷回路(100)包括压缩机(110)、第一冷凝器(120)和第一蒸发器(130)；所述第一冷凝器(120)用于将所述机械制冷回路(100)中多余的冷凝热释放至室外环境；所述第一蒸发器(130)用于机械补冷；
所述带热回收蒸发冷却机组还包括第二蒸发器(200)和控制开关，所述第二蒸发器(200)与所述第一蒸发器(130)相互并联设置，且所述第二蒸发器(200)设置于室内回风处，并能够与室内回风进行热交换；
所述控制开关用于控制所述带热回收蒸发冷却机组的运行模式。
2.根据权利要求1所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述带热回收蒸发冷却机组还包括第二冷凝器(300)；
所述第二冷凝器(300)与所述第一冷凝器(120)相互并联设置，所述第二冷凝器(300)能够通过换热对外供给热量。
3.根据权利要求2所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述控制开关包括与所述第一冷凝器(120)串联的第一开关(10)、与所述第一蒸发器(130)串联的第二开关(20)、与所述第二蒸发器(200)串联的第三开关(30)以及与所述第二冷凝器(300)串联的第四开关(40)；
其中，所述压缩机(110)运行时，所述第一开关(10)与所述第四开关(40)两者中的至少一者打开，所述第二开关(20)和所述第三开关(30)不同时打开。
4.根据权利要求3所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述第一开关(10)、所述第二开关(20)、所述第三开关(30)和所述第四开关(40)均为电磁阀或节流阀。
5.根据权利要求1所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述压缩机(110)与所述第一冷凝器(120)的连接支路上设有换向阀(50)，所述换向阀(50)具有第一工作状态和第二工作状态；
在所述第一工作状态下，所述压缩机(110)与所述第一冷凝器(120)能够流体连通，在所述第二工作状态下，所述压缩机(110)与所述第一冷凝器(120)断开。
6.根据权利要求5所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述换向阀(50)采用四通换向阀(50)；
在所述第一工作状态下，所述压缩机(110)的第一接口通过所述换向阀(50)与所述第一冷凝器(120)流体连通；
在所述第二工作状态下，所述压缩机(110)的第一接口连接所述换向阀(50)，并通过毛细管与所述压缩机(110)的第二接口连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述带热回收蒸发冷却机组还包括室内侧风机(400)、室外侧风机(500)和换热芯体(600)；
所述室内侧风机(400)与所述第一蒸发器(130)对应设置，所述室外侧风机(500)与所述第一冷凝器(120)对应设置；
室内回风与室外进风能够在所述换热芯体(600)处进行热交换。
8.根据权利要求7所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述第一蒸发器(130)和所述第二蒸发器(200)相对所述换热芯体(600)对向设置，室外进风与所述第一冷凝器(120)相对所述换热芯体(600)对向设置。
9.根据权利要求7所述的带热回收蒸发冷却机组，其特征在于，所述带热回收蒸发冷却机组还包括喷淋支路(700)，所述喷淋支路(700)用于向所述换热芯体(600)喷射喷淋水，以与室外进风进行热湿交换。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的带热回收蒸发冷却机组的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取室外干球温度和室外空气湿球温度；
或者，获取室外干球温度、室外空气湿球温度和室内送风温度；
或者，获取补冷需求和供热需求；
或者，获取补冷需求和余热需求；
根据所述室外干球温度、所述室外空气湿球温度、所述室内送风温度、所述补冷需求、所述供热需求或所述余热需求，控制所述带热回收蒸发冷却机组在干工况模式、湿工况模式和混合工况模式中转换。
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