CN217441996U - 能低负荷制冷的机房空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能低负荷制冷的机房空调，包括冷腔室、热腔室、控制回路、以及新风单元；冷腔室、热腔室之间相互隔离，冷腔室、热腔室之间设有用于平衡压力的压力平衡装置；控制回路上依次分布有蒸发装置、冷凝装置、压缩装置；蒸发装置设置在冷腔室；冷凝装置、压缩装置设置在热腔室，蒸发装置包括蒸发器，蒸发器设置在控制回路上；新风单元包括与冷凝装置连通的新风管道，以让冷凝装置产生的新风向蒸发装置输送，能提升冷腔室的热负荷，让空调一直保持稳定运行，从而解决机房空调尤其是定频空调机组在低负荷下的频繁启停、能耗过高的问题。

Description

能低负荷制冷的机房空调

技术领域

本实用新型涉及空调领域，更具体地说，涉及一种能低负荷制冷的机房空调。

背景技术

机房空调的应用场景决定空调的运行必须具备可靠性，而空调在低载下运行，尤其是定频空调，当服务器散热量小于空调制冷量时，空调将会在达到制冷需求后而停机，并且在一定的周期内反复启停，这时机房内部环境温度波动较大。

如果空调启停的反应时间不够快，甚至会出现高低温告警而影响机房服务器的运行。压缩机等制冷器件的频繁启停也同样会影响空调内部器件的寿命。启机伴随较大的启动电流也会给电网带来不小的冲击。

当前数据中心为解决低热负荷下的空调频繁启停运行问题，通常会采用电加热去补偿热负荷不足的情况，从而使机房内部实现冷热均衡，服务器和空调同步稳定运行。但是此方案能耗过高，十分不经济。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能低负荷制冷的机房空调。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种能低负荷制冷的机房空调，包括冷腔室、热腔室、控制回路、以及新风单元；

所述冷腔室、热腔室之间相互隔离，所述冷腔室、热腔室之间设有用于平衡压力的压力平衡装置；

所述控制回路上依次分布有蒸发装置、冷凝装置、压缩装置；

所述蒸发装置设置在所述冷腔室；

所述冷凝装置、压缩装置设置在所述热腔室，所述蒸发装置包括蒸发器，所述蒸发器设置在所述控制回路上；

所述新风单元包括与所述冷凝装置连通的新风管道，以让所述冷凝装置产生的新风向所述蒸发装置输送。

优选地，所述冷腔室、热腔室并排设置，且所述冷腔室、热腔室之间设有隔板隔离。

优选地，所述压力平衡装置设置在所述隔板上，所述压力平衡装置包括压力平衡阀。

优选地，所述冷凝装置包括冷凝器和冷凝风机，所述冷凝器设置在所述控制回路上，所述冷凝风机位于所述热腔室内，并与所述压力平衡装置相对，所述冷凝器上设有向所述热腔室外送风的热风口。

优选地，所述控制回路上还设有位于所述蒸发装置和冷凝装置之间的节流装置，所述节流装置设置在所述冷腔室，以控制流向所述蒸发装置的流速。

优选地，所述新风管道与所述冷凝装置连接的端部设有热风收集装置，以将所述冷凝装置产生的新风收集到所述新风管道。

优选地，所述新风管道内设有过滤装置，所述过滤装置包括过滤网。

优选地，所述新风管道上设有风量调节装置，所述风量调节装置包括调风阀。

优选地，所述蒸发器包括第一蒸发单元、第二蒸发单元，所述控制回路包括与所述第一蒸发单元连接的第一入口支路、第一出口支路，以及与所述第二蒸发单元连接的第二入口支路、第二出口支路；

所述第一入口支路、第二入口支路分别连接所述冷凝装置，所述第一出口支路、第二出口支路分别连接所述压缩装置，所述第一入口支路上设有用于控制开关的控制装置。

优选地，所述蒸发装置包括蒸发风机，所述蒸发风机位于所述冷腔室内，所述蒸发风机与所述新风管道的出口位置相对；

所述控制装置为低载电磁阀，所述蒸发器包括用于向所述冷腔室外排风的冷风口。

实施本实用新型的能低负荷制冷的机房空调，具有以下有益效果：本专利的机房空调分隔有冷腔室、热腔室，且冷凝装置的热量可以向蒸发装置传送，能提升冷腔室的热负荷，让空调一直保持稳定运行，从而解决机房空调尤其是定频空调机组在低负荷下的频繁启停、能耗过高的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的能低负荷制冷的机房空调的原理示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的能低负荷制冷的机房空调包括冷腔室A、热腔室B、控制回路1、以及新风单元2。

冷腔室A、热腔室B之间相互隔离，使得两腔室的内热气体相互隔开，减少热量交换产生能量损失。

冷腔室A、热腔室B之间设有用于平衡压力的压力平衡装置31，平衡冷腔室A、热腔室B之间的压力。

控制回路1上依次分布有蒸发装置4、冷凝装置5、压缩装置7，进一步地，蒸发装置4设置在冷腔室A，冷凝装置5、压缩装置7设置在热腔室B。

蒸发装置4包括蒸发器41，蒸发器41设置在控制回路1上，蒸发器41 包括第一蒸发单元411、第二蒸发单元412。

控制回路1包括与第一蒸发单元411连接的第一入口支路11、第一出口支路12，以及与第二蒸发单元412连接的第二入口支路13、第二出口支路14。

第一入口支路11、第二入口支路13分别连接至冷凝装置5，第一出口支路12、第二出口支路14分别连接压缩装置7，第一入口支路11上设有用于控制支路开关的控制装置111，优选地，本实施例中，控制装置111为低载电磁阀。

新风单元2包括与冷凝装置5连通的新风管道21，以让冷凝装置5产生的新风向蒸发装置4输送。

本专利能低负荷制冷的机房空调分隔有冷腔室A、热腔室B，且冷凝装置 5的热量可以向蒸发装置4传送，蒸发装置4还可控制蒸发量，整个方案可以解决服务器8低负荷下的制冷需求问题，能够通过逻辑上的控制，三种模式的切换，来实现协同工作，以解决较低负载下的空调运行问题，能够解决低热负荷下定频空调***频繁启机、能耗过高问题的机房空调。

冷腔室A、热腔室B并排设置，且冷腔室A、热腔室B之间设有隔板3隔离。压力平衡装置31设置在隔板3上，压力平衡装置31包括压力平衡阀，在需要的时候打开，平衡冷腔室A、热腔室B之间的压力。

在一些实施例中，控制回路1上还设有位于蒸发装置4和冷凝装置5之间的节流装置6，节流装置6设置在冷腔室A，以控制流向蒸发装置4的流速。

进一步地，冷凝装置5包括冷凝器51和冷凝风机52，冷凝器51设置在控制回路1上，冷凝风机52位于热腔室B内，并与压力平衡装置31相对，冷凝器51上设有向热腔室B外送风的热风口511。

优选地，新风管道21与冷凝装置5连接的端部设有热风收集装置22，以将冷凝装置5产生的新风收集到新风管道21，提升收集效率。

进一步地，新风管道21内设有过滤装置23，过滤装置23包括过滤网，过滤新风中的杂物。优选地，在新风管道21上设有风量调节装置24，风量调节装置24包括调风阀241，调节风量。

在一些实施例中，蒸发装置4包括蒸发风机42，蒸发风机42位于冷腔室 A内，蒸发风机42与新风管道21的出口位置相对，让新风管道21出来的新风被送到蒸发器41。进一步地，蒸发器41包括用于向冷腔室A外排风的冷风口413，可以供给服务器8的冷风。

本专利能低负荷制冷的机房空调可以实现以下几种模式，并可以实现几种模式的切换：

降流模式：

蒸发装置4分为两单元，其中第一蒸发单元411的第一入口支路11配置了控制装置111，在***负荷低，制冷需求小的情况下，控制装置111会闭合，堵截来自压缩装置7的低温低压冷媒，循环***因蒸发器41换热面积减小，低压压力会变低，***制冷量将被抑制，***因此能够在低负荷下稳定运行。

混风模式：

当***处于低负荷下运行时，***制冷需求达到一个很低的值，***会根据该需求值，自动打开压力平衡装置31、新风管道21，这时，冷凝装置5送出的一部分热风会通过新风管道21到蒸发器41，以提高内侧热负荷。

并且调风阀241的打开角度和制冷需求值相关联，制冷需求越低，调风阀 241打开角度越大；制冷需求越大，调风阀241打开角度越小。

制冷需求增大到一定的值之后，***最小冷量可以匹配服务器8带来的热负荷时，风阀将关闭。热风收集装置22为扩口装置，呈喇叭口状，便于收集来自冷凝器51的热风，过滤网可过滤来自室外新风中的杂物。

冷腔室A中来自服务器8的回风会通过压力平衡装置31送到热腔室B，进而通过压缩风机排出到室外，使内外循环的压力达到平衡。

降流混风模式：

当***负载极低时，降流和混风模式都无法应对低负载工况带来的启停问题时，空调***将会并行两种模式。混风模式下空调在保证能效的同时，冷量将可以降到最低水平。

***会根据低载工况下的湿度来调节降流模式和混风模式的使用优先度。降流模式因冷媒集中在蒸发器41的一路运行，***蒸发压力计蒸发温度会相对降低，较低的盘管温度会是的蒸发器41表面凝露，从而降低回风湿度，达到除湿的效果。

而混风模式经过蒸发器41的空气一部分来自于外环境的新风，多数情况下都会给较为干燥的内部环境有一定的加湿效果。

当服务器8处于较低的湿度工况时，***会优先唤醒混风模式；当环境湿度较高时，***会优先采取降流模式，防止室外侧的雨水通过新风管道21进入到室内环境。

当室外湿度过大时，***会优先选择降流模式。

当***负载极低，降流和混风模式单独都无法应对低负载工况带来的启停问题时，空调***将会并行两种模式，以实现空调的持续稳定运行。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，包括冷腔室(A)、热腔室(B)、控制回路(1)、以及新风单元(2)；

所述冷腔室(A)、热腔室(B)之间相互隔离，所述冷腔室(A)、热腔室(B)之间设有用于平衡压力的压力平衡装置(31)；

所述控制回路(1)上依次分布有蒸发装置(4)、冷凝装置(5)、压缩装置(7)；

所述蒸发装置(4)设置在所述冷腔室(A)；

所述冷凝装置(5)、压缩装置(7)设置在所述热腔室(B)，所述蒸发装置(4)包括蒸发器(41)，所述蒸发器(41)设置在所述控制回路(1)上；

所述新风单元(2)包括与所述冷凝装置(5)连通的新风管道(21)，以让所述冷凝装置(5)产生的新风向所述蒸发装置(4)输送。

2.根据权利要求1所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述冷腔室(A)、热腔室(B)并排设置，且所述冷腔室(A)、热腔室(B)之间设有隔板(3)隔离。

3.根据权利要求2所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述压力平衡装置(31)设置在所述隔板(3)上，所述压力平衡装置(31)包括压力平衡阀。

4.根据权利要求3所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述冷凝装置(5)包括冷凝器(51)和冷凝风机(52)，所述冷凝器(51)设置在所述控制回路(1)上，所述冷凝风机(52)位于所述热腔室(B)内，并与所述压力平衡装置(31)相对，所述冷凝器(51)上设有向所述热腔室(B)外送风的热风口(511)。

5.根据权利要求1所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述控制回路(1)上还设有位于所述蒸发装置(4)和冷凝装置(5)之间的节流装置(6)，所述节流装置(6)设置在所述冷腔室(A)，以控制流向所述蒸发装置(4)的流速。

6.根据权利要求1所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述新风管道(21)与所述冷凝装置(5)连接的端部设有热风收集装置(22)，以将所述冷凝装置(5)产生的新风收集到所述新风管道(21)。

7.根据权利要求1所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述新风管道(21)内设有过滤装置(23)，所述过滤装置(23)包括过滤网。

8.根据权利要求1所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述新风管道(21)上设有风量调节装置(24)，所述风量调节装置(24)包括调风阀(241)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述蒸发器(41)包括第一蒸发单元(411)、第二蒸发单元(412)；所述控制回路(1)包括与所述第一蒸发单元(411)连接的第一入口支路(11)、第一出口支路(12)，以及与所述第二蒸发单元(412)连接的第二入口支路(13)、第二出口支路(14)；

所述第一入口支路(11)、第二入口支路(13)分别连接所述冷凝装置(5)，所述第一出口支路(12)、第二出口支路(14)分别连接所述压缩装置(7)，所述第一入口支路(11)上设有用于控制开关的控制装置(111)。

10.根据权利要求9所述的能低负荷制冷的机房空调，其特征在于，所述蒸发装置(4)包括蒸发风机(42)，所述蒸发风机(42)位于所述冷腔室(A)内，所述蒸发风机(42)与所述新风管道(21)的出口位置相对；

所述控制装置(111)为低载电磁阀，所述蒸发器(41)包括用于向所述冷腔室(A)外排风的冷风口(413)。

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