利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，包括主機(jī)段和冷卻段，該主機(jī)段包括制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路。該利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組在夏季室外溫度較高時(shí)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，利用蒸發(fā)冷卻制冷系統(tǒng)通過蒸發(fā)裝置與冷凍水回路換熱，將數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)的熱量通過盤管式冷凝器散出去；在其他季節(jié)，當(dāng)室外溫度足夠低時(shí)，制冷系統(tǒng)不運(yùn)行，回收循環(huán)泵和冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行，回收回路通過回收盤管對(duì)環(huán)境散熱，回路介質(zhì)在蒸發(fā)裝置內(nèi)吸收冷凍水冷回路的熱量，將熱量帶到外部環(huán)境。即，可以在夏季和其他季節(jié)都能得到較高的能效，使數(shù)據(jù)機(jī)房的冷卻更為經(jīng)濟(jì)。
【專利說明】
利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心開始向巨型化方向發(fā)展。新一代數(shù)據(jù)中心通常具有規(guī)模大、密度高、制冷要求高的特點(diǎn)。為了給芯片提供冷卻，數(shù)據(jù)中心通常配備有龐大的空調(diào)系統(tǒng)，而空調(diào)系統(tǒng)的耗能占到數(shù)據(jù)中心總耗能的40%?50%。因此，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是降低數(shù)據(jù)中心能耗的重要一環(huán)。
[0003]數(shù)據(jù)機(jī)房要求全年制冷，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常是水冷機(jī)組、冷卻塔(含冷卻水栗)、冷凍水系統(tǒng)、末端相結(jié)合的方式，需要設(shè)置占空間很大的機(jī)房來容納制冷機(jī)組、冷卻水栗、冷凍水栗等設(shè)備。數(shù)據(jù)中心通常設(shè)置在城市中心，機(jī)房占掉的空間對(duì)業(yè)主來說是巨大的負(fù)擔(dān)。近年來蒸發(fā)式冷卻冷水機(jī)組出現(xiàn)在市場(chǎng)上，跟傳統(tǒng)冷水主機(jī)結(jié)合冷卻塔的形式相比，蒸發(fā)式冷卻冷水機(jī)組減少了冷卻中間換熱，降低了冷卻水栗的循環(huán)量，比傳統(tǒng)制冷機(jī)組有更高的能效。尤其是有些廠商推出了能夠安裝在室外的一體式蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組，可以節(jié)省機(jī)房的空間，有較高的經(jīng)濟(jì)性。但是，安裝在室外的機(jī)組受室外氣候影響比較大，特別在中國北方，過渡季和冬季的風(fēng)沙很大，即使是夏季，風(fēng)沙也會(huì)對(duì)冷卻的冷凝器造成臟堵，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。
[0004]同時(shí)，傳統(tǒng)的制冷機(jī)組為了在過渡季節(jié)和冬季亦可實(shí)現(xiàn)制冷，制冷機(jī)在設(shè)計(jì)上控制冷凝溫度，在室外環(huán)境溫度很低的情況下，人為的將冷凝溫度提高，造成機(jī)組耗功的增加。顯然，為了降低數(shù)據(jù)機(jī)房的運(yùn)行費(fèi)用，使用者希望在過渡季節(jié)和冬季，能盡量多的利用室外自然冷源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，它具有運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，包括主機(jī)段和冷卻段，該主機(jī)段包括制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路，該冷卻段包括冷卻水回路，
所述制冷劑回路包括壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的進(jìn)口連接至一吸氣截止閥的出口、排氣口連接至一排氣截止閥，該排氣截止閥連接至一排氣單向閥，該排氣單向閥通過排氣管路連接至一盤管式冷凝器的進(jìn)口，該排氣管路上設(shè)有排氣壓力傳感器，該盤管式冷凝器的出口連接至一儲(chǔ)液器的進(jìn)口，該儲(chǔ)液器的出口連接至一膨脹閥的進(jìn)口，該膨脹閥的出口連接至一個(gè)蒸發(fā)裝置的制冷劑回路的進(jìn)口，該蒸發(fā)裝置的制冷劑回路出口連接至該吸氣截止閥的進(jìn)口，且該蒸發(fā)裝置的制冷劑回路出口和該吸氣截止閥的進(jìn)口之間設(shè)有吸氣溫度傳感器和吸氣壓力傳感器；
所述冷凍水回路包括冷凍水栗，該冷凍水栗的進(jìn)口連接該蒸發(fā)裝置的冷凍水回路的出口，該冷凍水栗的進(jìn)口和該蒸發(fā)裝置的冷凍水回路的出口之間設(shè)有定壓水罐，該冷凍水栗的出口連接至一冷凍水止回閥，該冷凍水栗的供水管路上設(shè)有供水溫度傳感器，該冷凍水栗的回水管路與該蒸發(fā)裝置的冷凍水回路的回水接頭相連；
所述回收回路包括保溫水箱，該蒸發(fā)裝置位于該保溫水箱內(nèi)，該保溫水箱進(jìn)口連接至一回收循環(huán)栗的出口，該保溫水箱的出口連接至一回收盤管的進(jìn)口，該回收盤管的出口連接至該回收循環(huán)栗的進(jìn)口，該循環(huán)水栗的進(jìn)口設(shè)有回收回路定壓罐。
[0007]所述主機(jī)段包括一箱體，該制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路均位于該箱體內(nèi)。
[0008]所述冷卻水回路包括冷卻水過濾器，該冷卻水過濾器位于一冷卻水池內(nèi)，該冷卻水過濾器的出口連接至一冷卻水循環(huán)栗的進(jìn)口，該冷卻水循環(huán)栗的出口連接至一布水器的進(jìn)口，該布水器位于該盤管式冷凝器的上方，且該布水器包括有至少2個(gè)分支管，同時(shí)，該冷卻水池連接有自來水補(bǔ)水管，該自來水補(bǔ)水管配有浮球閥。
[0009]所述布水器上方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)，該冷卻風(fēng)機(jī)兩側(cè)對(duì)稱的分別設(shè)有一風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置，盤管式冷凝器為分別位于該2個(gè)風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置下方的2個(gè)，且該2個(gè)盤管式冷凝器下方均設(shè)有通風(fēng)道和位于通風(fēng)道下方的填料，該2個(gè)填料的外側(cè)均設(shè)有和相應(yīng)的填料等高的回收盤管，該2個(gè)回收盤管外側(cè)均設(shè)有格柵。
[0010]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是:運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)。本發(fā)明的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組在夏季室外溫度較高時(shí)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，利用蒸發(fā)冷卻制冷系統(tǒng)通過蒸發(fā)裝置與冷凍水回路換熱，將數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)的熱量通過盤管式冷凝器散出去;在其他季節(jié)，當(dāng)室外溫度足夠低時(shí)，制冷系統(tǒng)不運(yùn)行，回收循環(huán)栗和冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)行，回收回路通過回收盤管對(duì)環(huán)境散熱，回路介質(zhì)在蒸發(fā)裝置內(nèi)吸收冷凍水冷回路的熱量，將熱量帶到外部環(huán)境。即，可以在夏季和其他季節(jié)都能得到較高的能效，使數(shù)據(jù)機(jī)房的冷卻更為經(jīng)濟(jì)。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
圖1本發(fā)明的實(shí)施例的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組的原理圖；
圖2本發(fā)明的實(shí)施例的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組的俯視圖；
圖3本發(fā)明的實(shí)施例的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組的冷卻段的左視圖。
[0012]圖中:
1、壓縮機(jī)；
2、排氣截止閥；
3、排氣單向閥；
4、排氣壓力傳感器；
5、排氣管路；
6、盤管式冷凝器；
7、儲(chǔ)液器；
8、膨脹閥；
9、蒸發(fā)裝置；
10、吸氣溫度傳感器；
11、吸氣壓力傳感器；
12、吸氣截止閥； 13、定壓水罐；
14、冷凍水栗；
15、冷凍水止回閥；
16、冷凍栗的出水口；
17、冷凍栗的回水口；
18、保溫水箱；
19、回收循環(huán)栗；
20、回收回路定壓罐；
21、回收盤管；
22、冷卻水池；
23、冷卻水過濾器；
24、冷卻水循環(huán)栗；
25、布水器；
26、風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置；
27、風(fēng)機(jī)；
28、通風(fēng)道；
29、填料；
30、自來水補(bǔ)水管；
31、浮球閥；
32、箱體；
33、中間隔板；
34、格柵；
35、供水溫度傳感器；
36、冷凍水回水溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例，見圖1至圖3所示:利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，包括主機(jī)段和冷卻段。該主機(jī)段包括制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路，該冷卻段包括冷卻水回路。
[0014]具體的講:
該制冷劑回路包括壓縮機(jī)I。該壓縮機(jī)I的進(jìn)口連接至一吸氣截止閥12的出口、該壓縮機(jī)I的排氣口連接至一排氣截止閥2 ο該排氣截止閥2連接至一排氣單向閥3。該排氣單向閥3通過排氣管路5連接至一盤管式冷凝器6的進(jìn)口。該排氣管路5上設(shè)有排氣壓力傳感器4。該盤管式冷凝器6的出口連接至一儲(chǔ)液器7的進(jìn)口。該儲(chǔ)液器7的出口連接至一膨脹閥8的進(jìn)口。該膨脹閥8的出口連接至一個(gè)蒸發(fā)裝置9的制冷劑回路的進(jìn)口。該蒸發(fā)裝置9的制冷劑回路出口連接至該吸氣截止閥12的進(jìn)口，且該蒸發(fā)裝置9的制冷劑回路出口和該吸氣截止閥12的進(jìn)口之間設(shè)有吸氣溫度傳感器10和吸氣壓力傳感器11。該吸氣溫度傳感器10用于蒸發(fā)裝置出口制冷劑過熱度的監(jiān)控，該吸氣壓力傳感器11用于監(jiān)測(cè)冷凝壓力，在冷凝壓力過低時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在冷凝壓力過高時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
[0015]該冷凍水回路包括冷凍水栗14。該冷凍水栗14的進(jìn)口連接該蒸發(fā)裝置9的冷凍水回路的出口。該冷凍水栗14的進(jìn)口和該蒸發(fā)裝置9的冷凍水回路的出口之間設(shè)有定壓水罐13 ο該冷凍水栗14的出口連接至一冷凍水止回閥15。該冷凍水栗14的供水管路上設(shè)有供水溫度傳感器35，該冷凍水栗14的回水管路與該蒸發(fā)裝置9的冷凍水回路的回水接頭相連。該冷凍水栗14的回水管路上設(shè)置冷凍水回水溫度傳感器36。冷凍栗的出水口 16與用戶側(cè)末端進(jìn)口相連，冷凍栗的回水口 17與用戶側(cè)末端出口相連。
[0016]該回收回路包括保溫水箱18。該蒸發(fā)裝置9位于該保溫水箱18內(nèi)。該保溫水箱18進(jìn)口連接至一回收循環(huán)栗19的出口，該保溫水箱18的出口連接至一回收盤管21的進(jìn)口。該回收盤管21的出口連接至該回收循環(huán)栗19的進(jìn)口，該循環(huán)水栗19的進(jìn)口設(shè)有回收回路定壓罐
20 ο
[0017]該主機(jī)段可以包括一箱體32，該制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路均位于該箱體32內(nèi)。此時(shí)，該主機(jī)段和冷卻段均位于該箱體32內(nèi)，且主機(jī)段和冷卻段用中間隔板33隔開。
[0018]該冷卻水回路包括冷卻水過濾器23。該冷卻水過濾器23位于一冷卻水池22內(nèi)。該冷卻水過濾器23的出口連接至一冷卻水循環(huán)栗24的進(jìn)口，該冷卻水循環(huán)栗24的出口連接至一布水器25的進(jìn)口。該布水器25位于該盤管式冷凝器6的上方，且該布水器25包括有至少2個(gè)分支管。同時(shí)，該冷卻水池22連接有自來水補(bǔ)水管30，該自來水補(bǔ)水管30配有浮球閥31。即，該浮球閥31用于控制進(jìn)入該冷卻水池22內(nèi)的水量。
[0019]該布水器25上方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)27。該冷卻風(fēng)機(jī)27兩側(cè)對(duì)稱的分別設(shè)有一風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置26，盤管式冷凝器6為分別位于該2個(gè)風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置26下方的2個(gè)。該2個(gè)盤管式冷凝器6下方均設(shè)有通風(fēng)道28和位于通風(fēng)道28下方的填料29。該2個(gè)填料29的外側(cè)均設(shè)有和相應(yīng)的填料29等高的回收盤管21，該2個(gè)回收盤管21外側(cè)均設(shè)有格柵34。即，該風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置26的作用是當(dāng)含有沙粒的空氣進(jìn)入風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置26，可以將沙粒在進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流板處分離，防止沙粒進(jìn)入盤管式冷凝器6內(nèi)，以免造成堵塞或破壞盤管式冷凝器6的銅管。
[0020]本發(fā)明的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組還可以將主機(jī)段設(shè)置在下部，冷卻段設(shè)置在主機(jī)段的上部，這樣機(jī)組的高度有所增加，但機(jī)組的占地面積可以進(jìn)一步壓縮。
[0021]回收回路的介質(zhì)可以是水，在中國北方，可以使用乙二醇溶液，以避免設(shè)備凍壞。
[0022]本發(fā)明的工作方式:在夏季室外溫度較高時(shí)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，利用蒸發(fā)冷卻制冷系統(tǒng)通過蒸發(fā)裝置9與冷凍水回路換熱，將數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)的熱量通過盤管式冷凝器6散出去;在其他季節(jié)，當(dāng)室外溫度足夠低時(shí)，制冷系統(tǒng)不運(yùn)行，回收循環(huán)栗19和冷卻風(fēng)機(jī)27運(yùn)行，回收回路通過回收盤管21對(duì)環(huán)境散熱，回路介質(zhì)在蒸發(fā)裝置9內(nèi)吸收冷凍水冷回路的熱量，將熱量帶到外部環(huán)境。
[0023]該蒸發(fā)裝置9優(yōu)選為三回路蒸發(fā)器。該蒸發(fā)裝置9亦可包括連接在一起的蒸發(fā)器和水水換熱器。即，該蒸發(fā)裝置9可以是保溫的水箱和套管式換熱器結(jié)合形式，也可以采用一個(gè)三回路板式換熱器，或其他具有三回路的換熱器形式。該蒸發(fā)器氟側(cè)連接膨脹閥8的出口連接到蒸發(fā)器的氟側(cè)進(jìn)口，蒸發(fā)器的氟側(cè)出口連接到壓縮機(jī)I的入口，蒸發(fā)器的水側(cè)出口于冷凍水栗14的入口相連，兩回路蒸發(fā)器的水側(cè)進(jìn)口與兩回路水水換熱器的冷凍水回路出口相連，兩回路水水換熱器的冷凍水回路進(jìn)口與冷凍水栗14的冷凍栗的回水口 17相連。兩回路水水換熱器的回收回路的進(jìn)口與回收循環(huán)栗19的出口相連，兩回路水水換熱器的回收回路的出口與回收盤管21的進(jìn)口相連。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，包括主機(jī)段和冷卻段，該主機(jī)段包括制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路，該冷卻段包括冷卻水回路，其特征在于: 所述制冷劑回路包括壓縮機(jī)(I)，該壓縮機(jī)(I)的進(jìn)口連接至一吸氣截止閥(12)的出口、排氣口連接至一排氣截止閥(2)，該排氣截止閥(2)連接至一排氣單向閥(3)，該排氣單向閥(3)通過排氣管路(5)連接至一盤管式冷凝器(6)的進(jìn)口，該排氣管路(5)上設(shè)有排氣壓力傳感器(4)，該盤管式冷凝器(6)的出口連接至一儲(chǔ)液器(7)的進(jìn)口，該儲(chǔ)液器(7)的出口連接至一膨脹閥(8)的進(jìn)口，該膨脹閥(8)的出口連接至一個(gè)蒸發(fā)裝置(9)的制冷劑回路的進(jìn)口，該蒸發(fā)裝置(9)的制冷劑回路出口連接至該吸氣截止閥(12)的進(jìn)口，且該蒸發(fā)裝置(9)的制冷劑回路出口和該吸氣截止閥(12)的進(jìn)口之間設(shè)有吸氣溫度傳感器(10)和吸氣壓力傳感器(11); 所述冷凍水回路包括冷凍水栗(14)，該冷凍水栗(14)的進(jìn)口連接該蒸發(fā)裝置(9)的冷凍水回路的出口，該冷凍水栗(14)的進(jìn)口和該蒸發(fā)裝置(9)的冷凍水回路的出口之間設(shè)有定壓水罐(13)，該冷凍水栗(14)的出口連接至一冷凍水止回閥(15)，該冷凍水栗(14)的供水管路上設(shè)有供水溫度傳感器(35)，該冷凍水栗(14)的回水管路與該蒸發(fā)裝置(9)的冷凍水回路的回水接頭相連； 所述回收回路包括保溫水箱(18)，該蒸發(fā)裝置(9)位于該保溫水箱(18)內(nèi)，該保溫水箱(18)進(jìn)口連接至一回收循環(huán)栗(19)的出口，該保溫水箱(18)的出口連接至一回收盤管(21)的進(jìn)口，該回收盤管(21)的出口連接至該回收循環(huán)栗(19)的進(jìn)口，該循環(huán)水栗(19)的進(jìn)口設(shè)有回收回路定壓罐(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，其特征在于:所述蒸發(fā)裝置(9)為三回路蒸發(fā)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，其特征在于:所述蒸發(fā)裝置(9)包括連接在一起的蒸發(fā)器和水水換熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，其特征在于:所述主機(jī)段包括一箱體(32)，該制冷劑回路、冷凍水回路、回收回路均位于該箱體(32)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，其特征在于:所述冷卻水回路包括冷卻水過濾器(23)，該冷卻水過濾器(23)位于一冷卻水池(22)內(nèi)，該冷卻水過濾器(23 )的出口連接至一冷卻水循環(huán)栗(24)的進(jìn)口，該冷卻水循環(huán)栗(24)的出口連接至一布水器(25)的進(jìn)口，該布水器(25)位于該盤管式冷凝器(6)的上方，且該布水器(25)包括有至少2個(gè)分支管，同時(shí)，該冷卻水池(22)連接有自來水補(bǔ)水管(30)，該自來水補(bǔ)水管(30)配有浮球閥(31)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用自然冷源的雙冷冷水機(jī)組，其特征在于:所述布水器(25)上方設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)(27)，該冷卻風(fēng)機(jī)(27)兩側(cè)對(duì)稱的分別設(shè)有一風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置(26)，盤管式冷凝器(6)為分別位于該2個(gè)風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置(26)下方的2個(gè)，且該2個(gè)盤管式冷凝器(6)下方均設(shè)有通風(fēng)道(28)和位于通風(fēng)道(28)下方的填料(29)，該2個(gè)填料(29)的外側(cè)均設(shè)有和相應(yīng)的填料(29)等高的回收盤管(21)，該2個(gè)回收盤管(21)外側(cè)均設(shè)有格柵(34)。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK106016548SQ201610553570
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】劉敬輝, 高建廷
【申請(qǐng)人】昆山臺(tái)佳機(jī)電有限公司