1.本发明涉及空调器技术领域，具体涉及一种蒸发冷却器、控制方法和空调器。


背景技术：

2.蒸发冷却技术是一种利用自然冷源代替高品质能源、可大幅减少制冷设备能耗的新兴节能技术。蒸发冷却器同时具有干通道和湿通道，需要降温的一次空气从干通道通过与蒸发冷却器进行换热，室外的二次空气从湿通道通过，与湿通道内的喷淋水进行湿热交换，并带走蒸发冷却器的热量。
3.但对于大冷量需求的使用环境或高湿度地区，蒸发冷却器需要和除湿器和表冷器配合使用。其中除湿器常用的类型有溶液除湿器和转轮除湿器，它主要用于对二次空气在进入蒸发冷却器前进行除湿，以提高湿热交换的效率。表冷器用于为经过蒸发冷却器降温的一次空气进行补冷。蒸发冷却器、除湿器和表冷器三者配合，以满足高湿度地区的冷量需求。
4.但是，蒸发冷却器、除湿器和表冷器的分体式结构需要较大的安装空间，并且由于组件多导致成本较高。另外，蒸发冷却器、除湿器和表冷器均需要配置独立的动力设备，如蒸发冷却器的风机、转轮除湿器的电机、表冷器的风机等，整体能耗较高。


技术实现要素：

5.鉴于上述，本发明提出了一种蒸发冷却器、控制方法和空调器，使蒸发冷却器同时解决了一次空气补冷和二次空气除湿的问题，并解决了蒸发冷却器、除湿器和表冷器分体结构所带来的占用空间大、成本高、能耗高的问题。
6.本发明提出了一种蒸发冷却器，包括至少一排蒸发冷却管，一次空气横向穿过蒸发冷却管之间的间隙并与蒸发冷却管接触换热；蒸发冷却管设有进风口和喷淋口；还包括喷淋组件，用于从喷淋口向蒸发冷却管内喷淋；还包括风机，用于引导二次空气进入蒸发冷却管并与喷淋水进行湿热交换、进而与蒸发冷却管换热；还包括制冷盘管，制冷盘管布设在蒸发冷却管上并与蒸发冷却管换热。
7.优选的，蒸发冷却管由中空的梭形翅片构成。
8.优选的，制冷盘管包括间隔排列的多根排管，蒸发冷却管自下而上被多根排管横向贯穿连接。
9.优选的，梭形翅片的背风侧向一侧弯折形成挡水边。
10.优选的，梭形翅片的材料为亲水铝箔。
11.优选的，喷淋组件包括接水盘、水泵、喷淋管和喷淋头；接水盘位于蒸发冷却器底部，用于储存冷凝水；
水泵将接水盘中的冷凝水通过喷淋管泵送至喷淋口上方的喷头，向蒸发冷却管内喷淋。
12.优选的，制冷盘管内的换热介质为水或制冷剂。
13.本发明还提出了一种蒸发冷却器控制方法，通过上述任一项技术方案所记载的蒸发冷却器实现；该控制方法包括：在蒸发冷却器的一次空气出风侧设置感温包，通过感温包检测送风温度是否达到设定值；当蒸发冷却器运行一段时间后送风温度未达到设定值，先通过增大喷淋水量的方式提高制冷量；当提高喷淋水量后送风温度无法降低时，则制冷盘管流入换热介质进行换热。
14.优选的，当提高喷淋水量后送风温度仍未达到设定值时，先向制冷盘管中注入中温水；当增大中温水流量后送风温度仍未达到设定值时，则将中温水切换为冷冻水。
15.本发明还提出了一种空调器，包括上述任一项技术方案所记载的蒸发冷却器。
16.本发明的有益效果是：蒸发冷却器集成了自然冷源与冷冻水两种冷源通过在蒸发冷却器内集成制冷盘管，同时解决了一次空气补冷和二次空气除湿的问题。制冷盘管在降低二次空气含湿量的同时还可以降低其干球温度，使二次空气湿球温度更低、制冷能力更强。相比分体结构减少了除湿器和表冷器，因此占用空间更小、成本和能耗更低。
附图说明
17.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：图1是本发明蒸发冷却器的前视图。
18.图2是本发明蒸发冷却器的俯视图。
19.图3是本发明蒸发冷却器的俯视剖面图。
20.图4是本发明蒸发冷却器的布局图。
21.图5是本发明蒸发冷却器的控制流程图。
22.附图标记说明：1-梭形翅片，11-蒸发冷却器总进风口，12-喷淋口，13-挡水边，2-风机，3-制冷盘管，31-制冷盘管进水口，32-制冷盘管出水口，4-接水盘，5-喷淋头，6-上护板。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些
特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
25.下面结合附图及实施例对本发明的原理进行详细说明。
26.本发明提出了一种蒸发冷却器。如图1-4所示，该蒸发冷却器包括至少一排蒸发冷却管，一次空气横向穿过蒸发冷却管之间的间隙并与蒸发冷却管接触换热；蒸发冷却管设有进风口和喷淋口12；蒸发冷却管的进风口位于管体底部，并与蒸发冷却器总进风口11连通，二次空气从进风口进入并沿蒸发冷却管向上流动；喷淋口12位于蒸发冷却管的顶部，冷凝水从喷淋口12进入并沿蒸发冷却管向下流动；还包括喷淋组件，用于从喷淋口向蒸发冷却管内喷淋；还包括风机2，用于引导二次空气进入蒸发冷却管并与喷淋水进行湿热交换、进而与蒸发冷却管换热；还包括制冷盘管3，制冷盘管3布设在蒸发冷却管上并与蒸发冷却管换热。
27.一次空气指室内侧需要降温的循环空气。二次空气指外界空气，用于与喷淋水进行湿热交换提供冷量，为自然冷源，它从进风口进入，沿蒸发冷却管内部向上流动。制冷盘管3可注入载冷剂或者制冷剂，为人工冷源，不仅可以为一次空气补冷，还可以同时对二次空气除湿、降低其干球温度，进一步扩大其湿热交换时的温降能力，最大程度的发挥了蒸发冷却的效果，因此使蒸发冷却器整体更加节能。相比蒸发冷却器、除湿器和表冷器三者的分体结构，由于减少了除湿器和表冷器，因此占用空间更小、成本和能耗更低。
28.本实施例设置了一排蒸发冷却管，根据需要，也可以设置两排甚至多排蒸发冷却管，以提高制冷量。
29.传统的蒸发冷却器采用蒸发冷却管加翅片的形式。蒸发冷却管通常为圆管，用于喷淋水和二次空气换热；翅片用于加强蒸发冷却管与外部与一次空气之间的换热能力。但是这种形式对一次空气的压损比较大。而且翅片需要与蒸发冷却管之间进行热量传递，效率较低。本实施例中蒸发冷却管由中空的梭形翅片1构成。即翅片即蒸发冷却管，相当于两片翅片前后合围形成中空的蒸发冷却管。改为梭形之后，梭形顺着一次空气的流动方向设置，相比圆管的蒸发冷却管风阻更小。翅片可以直接与内部蒸发吸热的二次空气热交换，同时直接与外部一次空气接触换热，换热效率更高。
30.本实施例中，制冷盘管3包括间隔排列的多根排管，蒸发冷却管自下而上被多根排管横向贯穿连接。排管既有穿过梭形翅片1内的部分，也有外露与一次空气接触的部分。贯穿位置做了密封处理，并与梭形翅片1之间形成良好的热传导连接。一次空气穿过时，可以同时与梭形翅片1以及制冷盘管3进行换热，制冷盘管3可以对一次空气起到有效的补冷作用。二次空气在自下而上穿过梭形翅片1的过程中，制冷盘管3可以对二次空气进行降温除湿。
31.本实施例中，梭形翅片1的材料为亲水铝箔。亲水铝箔对铝箔材料进行了亲水处理，其表面覆膜一层亲水层，喷淋水会在亲水层会迅速散开，增大与二次空气的热交换面积。
32.本实施例中，梭形翅片1的背风侧向一侧弯折形成挡水边13。一次空气与翅片换热
时，容易冷凝结出水滴，挡水边13可以阻止水滴飞散。
33.本实施例中的喷淋水使用的是回收的冷凝水及喷淋水。喷淋组件包括接水盘4、水泵、喷淋管和喷淋头5。
34.其中接水盘4位于蒸发冷却器底部，梭形翅片1与一次空气、二次空气换热冷凝形成的水滴会沿着梭形翅片1向下流入接水盘4中，同时喷淋后没有被蒸发的喷淋水也会回流至接水盘4。
35.喷头位于喷淋口12上方，水泵用于将接水盘4中的冷凝水通过喷淋管泵送至喷头。
36.本实施例中，制冷盘管3内流动介质为水，包括温度在10℃以上的中温水和10℃以下的冷冻水。也可以采用更多分级和其它温度的载冷剂。不同温度的水可以让我们根据需要采用更低能量消耗的方式来补冷。
37.本发明还提出了一种蒸发冷却器控制方法，通过上述任一实施例所记载的蒸发冷却器实现。该控制方法包括：在蒸发冷却器的一次空气出风侧设置感温包，通过感温包检测送风温度是否达到设定值；当蒸发冷却器运行一段时间后送风温度未达到设定值，先通过增大喷淋水量的方式提高制冷量；当提高喷淋水量后送风温度无法降低时，则制冷盘管3流入换热介质进行换热。
38.本实施例中，当提高喷淋水量后送风温度仍未达到设定值时，先向制冷盘管3中注入中温水；当增大中温水流量后送风温度仍未达到设定值时，则将中温水切换为冷冻水。
39.如图5所示，控制方法具体如下：蒸发冷却器启动后自动进入蒸发冷却模式。该模式优先使用自然冷源以保证低能耗。该模式下，制冷盘管3的进水蝶阀关闭，喷淋组件启动。喷淋组件从接水盘4中将喷淋水通过水泵加压至喷头喷出。喷出的喷淋水通过蒸发冷却器外框的上护板6的开口进入梭形翅片1中。同时，风机2启动，室外新风作为二次空气，由二次空气进风口进入蒸发冷却器内部，二次空气进风口设有过滤器，以对二次空气进行过滤。被过滤后的二次空气再由蒸发冷却器中的蒸发冷却管下段管口进入，与管中的喷淋水形成对流，同时进行湿热交换，将一次空气的热量由梭形翅片1外壁
→
梭形翅片1管内壁
→
喷淋水膜
→
二次空气进行传递，最终由二次空气带离蒸发冷却器内部，排至室外。此时的二次空气为等焓加湿过程，理论上最低能够达到其湿球温度。
40.感温包用于检测一次空气送风温度是否达到设定值。若未达到设定值，先通过增大喷淋水量的方式提高制冷量，若检测提高喷淋水量后温度无法降低，则进入联合制冷模式。
41.进入联合制冷模式，蒸发冷却器中的制冷盘管3蝶阀开启设定开度，中温水进入制冷盘管3中：梭形翅片1内的湿通道中，对二次空气除湿预冷，二次空气等湿降温至露点温度后凝露，湿球温度降低，蒸发冷却器湿球效率增大，制冷能力提高。
42.梭形翅片1外的干通道中，对一次空气二级制冷。
43.若仍未达到设定值，则增大制冷盘管3进水管蝶阀开度，增大中温水流量，提高制
冷能力直至达到设定送风温度。若蝶阀开度调至最大后仍未达到设定送风温度，则切换至冷冻水重复水阀开度调节过程。若冷冻水蝶阀开度调至最大后仍未达到设定送风温度，开启报警提醒工作人员进行检修。
44.其中中温水主要通过室外干冷器获得，不消耗额外电能，针对数据中心机房等需要全年制冷的场所，冬季室外温度低于室内温度，可轻易获得冷冻水，无需开启主机。
45.本发明还提出了一种空调器，包括上述任一实施例所记载的蒸发冷却器。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。