CN216143883U - 一种多工况及冷源利用的节能双循环空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多工况及冷源利用的节能双循环空调，包括机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***、蓄冷罐***和控制上述五个***工作的控制***，所述机械制冷***包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、膨胀阀、蒸发器和蒸发风机，所述氟泵***包括变频的氟泵和压缩机旁通阀，所述蒸发冷却***包括喷淋水泵、冷水喷淋***喷口、温度传感器和控制器，所述冷水喷淋***喷口设置在冷凝器的上部，所述蓄冷罐***包括冷机、蓄冷罐和释冷泵，所述机械制冷***、氟泵***和热管***共用蒸发器和冷凝器，所述控制***可控制机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***进行智能相互切换。本实用新型具有节约能耗、绿色环保、易于实施等优点。

Description

一种多工况及冷源利用的节能双循环空调

技术领域

本实用新型涉及暖通空调领域，特别是一种多工况及冷源利用的节能双循环空调。

背景技术

近年来，我国的大数据产业发展迅速，为保证数据机房的正常运行，数据机房要求有恒定的温度和湿度，并且提倡实现温湿度独立控制。随着IDC数据机房的不断建设，以及机房IT设备高度的集成化，机房散热量日渐趋高的现象、机房冷却剂制冷***能耗的问题，及其能源效率偏差开始受到了各界的强烈关注。据统计，2019年全国数据中心的能耗占全社会用电量的2.5%以上。我国幅员辽阔，各个省不同地市/地区的地理环境、气温温差以及空气质量的差异很大，大部分地区机房能效比较低。

目前，机房的主要节能设备是智能通风、智能热交换等，这些设备不能达到机房降温的要求。而机房精密空调未能有效利用自然冷源。而间接蒸发冷却***其换热芯的造价昂贵。因此，有必要设计一种多工况及冷源利用的节能双循环空调。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种多工况及冷源利用的节能双循环空调，它具有节约能耗、绿色环保、易于实施等优点。

本实用新型的技术方案是：一种多工况及冷源利用的节能双循环空调，包括机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***、蓄冷罐***和控制上述五个***工作的控制***，所述机械制冷***包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、膨胀阀、蒸发器和蒸发风机，所述氟泵***包括氟泵，所述蒸发冷却***包括喷淋水泵、冷水喷淋***喷口、温度传感器和控制器，所述冷水喷淋***喷口设置在冷凝器的上部；所述温度传感器设置在蒸发器的进风处，控制器设置在控制屏内，所述热管***包括蒸发器和冷凝器，其中蒸发器和冷凝器与机械制冷***和氟泵***共用，通过截止阀进行切换；所述蓄冷罐***包括冷机、蓄冷罐和释冷泵；所述控制***可控制机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***进行智能相互切换，当停电时，所述蓄冷罐***开启，进行冷量供应，控制***可采用工业级控制***，稳定性更强，操作方便简洁；支持标准通信协议实现远程管理。

本实用新型的多工况及冷源利用的节能双循环空调能完全实现智能控制，进行机械制冷变频模式、氟泵变频模式、热管模式与喷淋模式相互切换，机组能在保证机房的温度要求下，充分利用室外可再生清洁能源，大大减少空调设备的能耗，投资增加较小；另外，四套冷却***（机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、蓄冷罐***）安装在同一个***内，共用一套蒸发器和冷凝器，易于安装，同时节省了机房的面积，适于推广应用。

本实用新型进一步的技术方案是：所述械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***和热管***组成六种工作模式：（1）压缩机全时变频模式+蒸发冷却；（2）压缩机全时变频+变频氟泵模式；（3）变频氟泵+蒸发冷却模式；（4）变频氟泵模式；（5）重力热管模式；（6）蓄冷罐供冷模式。

进一步，当室外干湿球温度差大于5℃时，所述蒸发冷却***工作；当室外干湿球温度差小于5℃时，所述蒸发冷却***关闭，利用冷水对冷凝器的进风进行预冷。

进一步，当室外气温大于10℃时，机械制冷***的压缩机开启，并运行变频模式，当机械制冷***的压缩机运行在最低频率时，氟泵***启动，并运行变频模式；当室外温度低于10℃时，压缩机及氟泵关闭，运行热管***进行制冷。

进一步，所述压缩机为变频压缩机，并带有压缩机旁通阀。

进一步，氟泵为变频氟泵，并带有氟泵旁通阀。

进一步，所述蒸发风机的送风采用顶送风方式，可以根据负荷点的远近需要采取连接风管或直接送风的形式。

进一步，所述冷凝风机和蒸发风机的进风均采用侧进风的方式，冷凝风机采用顶进风模式可以减少有树叶等杂物掉入，蒸发风机的侧进风形式更容易实施。

进一步，所述冷凝风机和蒸发风机的进、出风口均设有过滤网，新风经过过滤网处理，不会将室外的灰尘等引入室内，保证了机房的洁净度，绿色环保。

进一步，所述冷凝器的底部设有接水盘。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型的多工况及冷源利用的节能双循环空调的机械制冷***、氟泵***、热管***、喷淋***与蓄冷罐***安装在同一个***内，共用蒸发器和冷凝器，节省了机房的面积，易于实施；

（2）本实用新型的多工况及冷源利用的节能双循环空调可以应用新风冷量对机房IT设备进行辅助降温（当室外的干湿球温度<5℃时，利用冷水对冷凝器的进风进行预冷，提高空调机组的效率；当室外温度<10℃时，压缩机及氟泵关闭，运行热管***的制冷模式，利用新风的冷量，对机房的降温），并且满足机房的降温要求；同时，通过用喷淋***对冷凝器的进风进行预冷，提高空调机组的效率，机组一年中超过半年以上的时间可以应用自来水的冷量进行节能（我国幅员辽阔，各个省不同地市/地区的地理环境、气温温差以及空气质量的差异很大，大部分地区每年温度超过24℃的时间不会超过全年时间的1/3-1/4，特别在长江流域和大部分的北方地区，24℃以下的时间达到1/2-3/4），在室内、外有一定温差时，该机组自动切换热管与空调模式，能效比要远大于同等空调，从而使***在保证机房温度要求的条件下实现了节能，当室外干湿球温度>5℃，冷水喷淋模式开启，提高空调机组能效20-30%左右，具有节约能耗的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图例说明：

1、压缩机；2、截止阀；3、压缩机旁通阀；4、冷凝器；5、冷凝风机；6、接水盘；7、喷淋水泵；8、冷水喷淋***喷口；9、蓄冷罐；10、冷机；11、释冷泵；12、氟泵；13、氟泵截止阀；14、氟泵旁通阀；15、蒸发器；16、蒸发风机；17、膨胀阀。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如附图1所示，一种多工况及冷源利用的节能双循环空调，包括机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***、蓄冷罐***和控制上述五个***工作的控制***，机械制冷***包括压缩机1、冷凝器4、冷凝风机5、膨胀阀17、蒸发器15和蒸发风机16，冷凝器4的底部设有接水盘5，压缩机1为变频压缩机，并带有压缩机旁通阀3，氟泵***包括变频的氟泵12和氟泵旁通阀14，蒸发冷却***包括喷淋水泵7、冷水喷淋***喷口8、温度传感器（图中未示出）和控制器（图中未示出），冷水喷淋***喷口8设置在冷凝器4的上部；温度传感器设置在蒸发器的进风处，控制器设置在控制屏内，所述热管***包括蒸发器和冷凝器，其中蒸发器和冷凝器与机械制冷***和氟泵***共用，通过截止阀2进行切换；蓄冷罐***包括冷机10、蓄冷罐9和释冷泵11；控制***可控制机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***进行智能相互切换，当停电时，蓄冷罐***开启，进行冷量供应；上述结构设置占用空间较小、初投资增加较小，控制***可采用工业级控制***，稳定性更强，操作方便简洁；支持标准通信协议实现远程管理。

本实施例中，械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***和热管***组成六种工作模式：（1）压缩机全时变频模式+蒸发冷却；（2）压缩机全时变频+变频氟泵模式；（3）变频氟泵+蒸发冷却模式；（4）变频氟泵模式；（5）重力热管模式；（6）蓄冷罐供冷模式。

本实施例中，当室外干湿球温度差大于5℃时，蒸发冷却***工作，与自来水连通的水泵6打开，经过冷水喷淋***喷口7对冷凝器4的蛇形管道进行喷淋，对机房室内进行降温，能提高空调机组能效20-30%左右，其他机械制冷***、氟泵***和热管***由室外干球温度的值控制运行和切换；当室外气温大于10℃时，机械制冷***的压缩机1开启，并运行变频模式，当机械制冷***的压缩机1运行在最低频率时，氟泵***启动，并运行变频模式。当室外干湿球温度差小于5℃时，蒸发冷却***关闭，利用冷水对冷凝器4的进风进行预冷；当室外温度低于10℃时，压缩机1及氟泵12关闭，运行热管***进行制冷（利用蒸发器通过风换热对机房室内进行降温）。

本实施例中，冷凝风机5蒸发风机16的送风均采用顶送风方式，冷凝风机5和蒸发风机16的进风均采用侧进风的方式，冷凝风机5采用顶进风模式可以减少有树叶等杂物掉入，蒸发风机16的侧进风形式更容易实施。冷凝风机5和蒸发风机16的进、出风口均设有过滤网，新风经过过滤网处理，不会将室外的灰尘等引入室内，保证了机房的洁净度。

我国幅员辽阔，各个省不同地市/地区的地理环境、气温温差以及空气质量的差异很大。大部分地区每年温度超过24℃的时间不会超过全年时间的1/3-1/4，特别在长江流域和大部分的北方地区，24℃以下的时间达到1/2-3/4。在室内、外有一定温差时，采用本实施例的多工况及冷源利用的节能双循环空调进行自动切换热管与空调模式，能效比要远大于现有的同等空调，因此本实施的多工况及冷源利用的节能双循环空调具有较好的节能效果。

Claims (10)

1.一种多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，包括机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***、蓄冷罐***和控制上述五个***工作的控制***，所述机械制冷***包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、膨胀阀、蒸发器和蒸发风机，所述氟泵***包括氟泵，所述蒸发冷却***包括喷淋水泵、冷水喷淋***喷口、温度传感器和控制器，所述冷水喷淋***喷口设置在冷凝器的上部；所述温度传感器设置在蒸发器的进风处，控制器设置在控制屏内，所述热管***包括蒸发器和冷凝器，其中蒸发器和冷凝器与机械制冷***和氟泵***共用，通过截止阀进行切换；所述蓄冷罐***包括冷机、蓄冷罐和释冷泵；所述控制***可控制机械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***、热管***进行智能相互切换，当停电时，所述蓄冷罐***开启，进行冷量供应。

2.根据权利要求1所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述械制冷***、氟泵***、蒸发冷却***和热管***组成六种工作模式：（1）压缩机全时变频模式+蒸发冷却；（2）压缩机全时变频+变频氟泵模式；（3）变频氟泵+蒸发冷却模式；（4）变频氟泵模式；（5）重力热管模式；（6）蓄冷罐供冷模式。

3.根据权利要求1所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，当室外干湿球温度差大于5℃时，所述蒸发冷却***工作；当室外干湿球温度差小于5℃时，所述蒸发冷却***关闭，利用冷水对冷凝器的进风进行预冷。

4.根据权利要求1所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，当室外气温大于10℃时，机械制冷***的压缩机开启，当机械制冷***的压缩机运行在最低频率时，氟泵***启动；当室外温度低于10℃时，压缩机及氟泵关闭，运行热管***进行制冷。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述压缩机为变频压缩机，并带有压缩机旁通阀。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，氟泵为变频氟泵，并带有氟泵旁通阀。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述蒸发风机的送风采用顶送风方式，可以根据负荷点的远近需要采取连接风管或直接送风的形式。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述冷凝风机和蒸发风机的进风均采用侧进风的方式。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述冷凝风机和蒸发风机的进、出风口均设有过滤网。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的多工况及冷源利用的节能双循环空调，其特征在于，所述冷凝器的底部设有接水盘。

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