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一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及暖通空调系统技术领域,尤其是涉及一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统。


背景技术:

2.数据中心用间接蒸发冷却空调已经成为行业热点在被大面积使用,其工作原理是:利用空气与空气隔离的换热器将机房内空气与室外空气隔开,只要室外空气的冷量,而不要室外的脏空气混入机房;同时,在过渡季节,在换热器的室外侧喷水,利用水蒸发带走汽化潜热的原理加大换热量,延长自然冷却的持续时间。但是,随着室外气温的升高,空气相对湿度的增大,来自室外空气的自然冷量会逐步衰减,无法满足机房内服务器的热负荷。通常设备厂家的做法是,在空调里设置直接膨胀(dx)压缩机系统,将蒸发器放在换热器室内侧下游,冷凝器放在换热器室外侧下游来进行补充制冷,压缩机一般采用涡旋压缩机。由于涡旋压缩机效率偏低,冷凝器用空气冷却,且其进风被换热器加热导致冷凝温度上升,它的整体能源使用效率偏低;在极端热湿天气下(尤其是在天气较热的华南地区)需要占用较多的用电量(即峰值用电量),影响数据中心it的用电效率,影响数据中心的建设经济性。


技术实现要素:

3.为了解决数据中心制冷能耗大的问题,迎合绿色数据中心这一未来发展大方向,提出了一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统,将压缩机和冷凝器从间接蒸发冷却空调中减除,加装在外机端,采用直接室外空气蒸发冷凝代替原有冷凝器,并在外机系统中增加氟泵,从而增强自然冷却效果,将补冷冷源集中化,实现一台外机对应多台间接蒸发冷却空调,从而大幅提升系统能效,降低空调峰值用电量,提升数据中心整体it用电效率。
4.本实用新型的的目的可以通过以下技术方案来实现:
5.一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统,包括:
6.设置在机房外任一处的集成式外机,所述集成式外机同时与多个间接蒸发冷却空调连通;所述集成式外机设置有室内侧气流通道和室外侧气流通道;所述室内侧气流通道依次设置有换热器第一腔体,换热器第二腔体,和蒸发冷凝器或冷却塔,以及室内送风机;所述室外侧气流通道依次设置有换热器第三腔体和换热器第四腔体,以及设置在换热器第四腔体外侧的喷淋装置和室外侧风机;设置在换热器第三腔体外侧的加湿水箱及循环水泵。
7.其中,所述蒸发冷凝器,还包括:
8.优选的,设置在所述蒸发冷凝器3中的单片蒸发片p;及分别连接所述蒸发冷凝器3冷媒进出口端的冷媒进管11和冷媒出管12;
9.及设置在冷媒进管11上的压缩机y,及与所述压缩机y并联的进管单向阀k;
10.及设置在冷媒出管12上的氟泵f;及与所述氟泵f并联的出管单向阀k’。
11.作为另一优选的,设置在所述蒸发冷凝器中的双蒸发片,及每一双蒸发片上分别
通过所述蒸发冷凝器上的冷媒进出口端与冷媒进管和冷媒出管连接。
12.及设置在任一所述冷媒进管上的压缩机,及与所述压缩机并联的进管单向阀管道。
13.及设置在任一所述冷媒出管上的氟泵;及与所述氟泵并联的出管单向阀管道。
14.其中,所述蒸发冷凝器与所述室内送风机连接。
15.优选的,所述蒸发冷凝器为干式冷凝器,但不限于此。
16.优选的,所述冷却塔,还包括:
17.设置在冷媒进管上的压缩机,及与所述压缩机并联的进管单向阀管道;所述冷媒进管流经水冷冷凝换热器后接入至冷却塔的进口端;
18.冷却塔的出口端与冷媒出管连接,经由所述水冷冷凝换热器与氟泵连接,及与所述氟泵并联的出管单向阀管道。
19.在所述冷却塔的出口端与所述水冷冷凝换热器间的冷媒出管上设置水泵。
20.其中,所述冷却塔与所述室内送风机连接。
21.优选的,所述压缩机为离心压缩机或螺杆压缩机,但不限于此。
22.优选的,所述换热器第一腔体,换热器第二腔体,换热器第三腔体和换热器第四腔体均设置在换热器的壳体内,且所述换热器第一腔体和换热器第二腔体左右对称分布且中间连通,所述换热器第三腔体和换热器第四腔体与所述换热器第一腔体和换热器第二腔体交错设置且呈上下对称分布且中间连通。
23.综上所述,本实用新型提出了一种高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统,通过集成式外机分别连接多个间接蒸发冷却空调,具体的所述集成式外机至少包括换热器,及与换热器配合安装的蒸发冷凝器或冷却塔,室内送风机和室外侧风机;其中,蒸发冷凝器或冷却塔中还设置有压缩机和氟泵,通过集成式外机一对多的装配,不但有效提升空调系统的能效和数据中心整体it用电效率,还有助于减小间接蒸发冷却空调机组的整机尺寸,增强其建筑适应性。
附图说明
24.图1为本实用新型所述高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统示意图。
25.图2为本实用新型所述集成式外机示意图。
26.图3为本实用新型所述蒸发冷凝器示意图。
27.图4为采用双蒸发片蒸发冷凝器的集成式外机示意图。
28.图5为采用双蒸发片蒸发冷凝器的高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统示意图。
29.图6为采用双蒸发片蒸发冷凝器的原理图。
30.图7为本本实用新型所述的冷却塔示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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
本实用新型保护的范围。
32.如图1所示,为本实用新型所述高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统,通过设置的集成式外机与多个间接蒸发冷却空调连通,实现机房内多个间接蒸发冷却空调冷量的集中供应,提升数据中心整体it用电效率。
33.如图2所示,为上述集成式外机,其中,1-换热器第一腔体;2-换热器第二腔体;3-蒸发冷凝器;4-冷却塔;5-室内送风机;6-换热器第三腔体;7-换热器第四腔体;8-喷淋装置;9-室外侧风机;10-换热器;11-冷媒进管;12-冷媒出管;13-加湿水箱;14-循环水泵。
34.其中,所述集成式外机设置在机房外任一处,且同时与多个间接蒸发冷却空调连通。
35.优选的,所述集成式外机设置有室内侧气流通道和室外侧气流通道;所述室内侧气流通道依次设置有换热器第一腔体1,换热器第二腔体2,和蒸发冷凝器3或冷却塔4,以及室内送风机5;所述室外侧气流通道依次设置有换热器第三腔体6和换热器第四腔体7,以及设置在换热器第四腔体7外侧的喷淋装置8和室外侧风机9。
36.设置在换热器第三腔体6外侧的加湿水箱13及循环水泵14,其中,循环水泵14设置在加湿水箱13内,通过循环水泵14给换热器第三腔体6外侧的空气喷淋加湿,从而确保进入至换热器第三腔体6内的空气进行降温,确保有足够低的热能进行换热,进而带走机房中设备的热量,并排放至大气中。未被室外空气吸收的喷淋水通过重力作用再聚集至加湿水箱13中,以实现喷淋水的循环利用,优选的,加湿水箱13带有自动补水装置。
37.机房数据中心的热回风进入间接蒸发冷却空调机组的内气流通道中,在换热器第一腔体1和换热器第二腔体2中,与换热器第三腔体6和换热器第四腔体7进行换热,被冷却后的机房热回风再通过室内送风机5送回至机房内。
38.如图3所示,所述蒸发冷凝器3,还包括:
39.设置在所述蒸发冷凝器3中的单片蒸发片p;及分别连接所述蒸发冷凝器3冷媒进出口端的冷媒进管11和冷媒出管12;
40.及设置在冷媒进管11上的压缩机y,及与所述压缩机并联的进管单向阀k管道;
41.及设置在冷媒出管12上的氟泵f;及与所述氟泵并联的出管单向阀k’管道。
42.另一优选的,如图4-6所示,其中包括:15-冷媒出管,16-冷媒进管;所述蒸发冷凝器3,还包括:
43.设置在所述蒸发冷凝器3中的双蒸发片m1,m2,其中,蒸发片m1与冷媒进管11和冷媒出管12连接,蒸发片m2与冷媒进管16和冷媒出管15连接。
44.及分布设置在任一所述冷媒进管11和冷媒进管16上的压缩机y1和y2,及分别与所述压缩机y1和y2并联的进管单向阀k1和k2管道。
45.及分别设置在任一所述冷媒出管12和冷媒出管15上的氟泵f1和f2;及分别与氟泵f1和f2并联的出管单向阀k3管道和k4管道。
46.其中,所述蒸发冷凝器3通过风口q1和q2与所述室内送风机5连接。
47.优选的,所述蒸发冷凝器3为干式冷凝器,但不限于此。
48.优选的,如图7所示。所述冷却塔4,还包括:
49.设置在冷媒进管11上的压缩机y3,及与所述压缩机y3并联的进管单向阀k5管道;所述冷媒进管11流经水冷冷凝换热器g后接入至冷却塔的进口端;
50.冷却塔的出口端与冷媒出管12连接,经由所述水冷冷凝换热器与氟泵f3连接,及与所述氟泵f3并联的出管单向阀k6管道。
51.进一步的,在所述冷却塔的出口端与所述水冷冷凝换热器g间的冷媒出管12上设置水泵s。
52.其中,所述冷却塔4与所述室内送风机5连接。
53.优选的,所述压缩机为离心压缩机或螺杆压缩机,但不限于此。
54.所述换热器第一腔体1,换热器第二腔体2,换热器第三腔体6和换热器第四腔体7均设置在换热器10的壳体内,且所述换热器第一腔体1和换热器第二腔体2左右对称分布且中间连通,所述换热器第三腔体6和换热器第四腔体7与所述换热器第一腔体1和换热器第二腔体2交错设置且呈上下对称分布且中间连通。
55.通过本实用新型所述的高效集中冷源间接蒸发冷却空调系统,取代分布低效的压缩机系统,提升了空调能效,降低了最大峰值空调用电,提升了数据中心整体产出效率。
56.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型的精神和范围,而所附权利要求意在涵盖落入本实用新型精神和范围中的这些修改或者等同替换。