CN102650465A - 一种空调制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调制冷系统，包括空调室内机和风冷冷凝器，该空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口连接，空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口之间的管路上串联有水冷冷凝器。本发明大大提高空调制冷系统的热交换效率，降低冷凝压力和冷凝风机的工作负荷，从而缓解室外多台风冷冷凝器产生的热岛效应引起的高温报警；同时具有降低噪音的优点。

Description

一种空调制冷系统

技术领域

本发明属于空调机组的制冷技术领域，尤其涉及解决室外冷凝器热岛效应且具有静音效果的制冷系统。

背景技术

近年来，国家一直在提倡节能减排，通讯行业作为国家的高新技术行业，也一直走在节能减排事业的前列。在不影响通讯机房内通讯机柜的使用、不更换机房空调设备、不对机房外墙进行更多保温改造的情况下，如何提高空调制冷效果、如何降低空调使用能耗，成了通讯机房节能减排任务必须攻克的难题。

随着移动通信业务的不断发展，交换机、冗灾、传输网、数据网、计费系统、业务支撑系统、经营分析系统等大规模通信设备的不断装机扩容，各种相关通信设备广泛应用，通信机房内的机房专用空调设备也随之增加，室外冷凝器密集布置在阳台上，散热效果降低，产生热岛效应，空调冷凝系统的换热效率降低，在日常工作中常出现冷凝高压报警现象，影响到机房内空调设备和通讯设备的正常工作，同时冷凝风机的高速工作带来的噪音污染也对周围居民带来麻烦。

而风冷冷凝器是数据中心单元式空调系统的必备设备，在风冷冷凝器中，制冷剂放出的热量被空气带走。冷凝器附近的空气吸收制冷剂排出的热量温度逐渐升高。当多台冷凝器集中摆放时，多台冷凝器排出的热量聚集在某一区域，导致该区域空气的温度较高。通讯机房枢纽大楼，在夏季常常会出现大量的维护工作，其中90%的设备报警都是因为空调高压报警。高压报警现象的产生，主要是因为在夏季，环境温度过高，冷凝器进风温度高于额定工作温度，导致冷凝器换热量不足，气态氟利昂无法完全液化，产生系统高压。机房空调一旦产生高压报警现象，就会立即停机，严重影响了通讯机房内恒温恒湿的环境控制，导致通讯设备长时间在高温环境中工作，易造成仪器使用寿命减少，甚至宕机、损坏。冷凝器附近空气温度的升高会导致冷凝器换热效率的降低，冷凝器换热效率的降低可能导致冷凝器内压力的升高，并引起高压报警问题。目前，常用雾化喷淋的方式解决冷凝器的高压报警问题，但对冷凝器翅片经常性的雾化喷淋会造成冷凝器铝翅片的腐蚀问题，因此，需要其他更可靠的方法解决冷凝器聚集摆放时的热岛效应，并缓解冷凝器的高压报警问题。

另一方面，近年来，国家一直在提倡节能减排，通讯行业作为国家的高新技术行业，也一直走在节能减排事业的前列。在不影响通讯机房内通讯机柜的使用、不更换机房空调设备、不对机房外墙进行更多保温改造的情况下，如何提高空调制冷效果、如何降低空调使用能耗，成了通讯机房节能减排任务必须攻克的难题。通讯机房枢纽大楼内服务器的发热量高、空调设备陈旧、冷凝环境较为恶劣、冷凝器工作噪音较大，也急需解决这些机房空调冷凝器的问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种空调制冷系统，该系统解决了由热岛效应造成的换热效率低下问题，且具有低噪音特点。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种空调制冷系统，包括空调室内机和风冷冷凝器，该空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口连接，空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口之间的管路上串联有水冷冷凝器。

由于空调室内机的压缩机排气口排出的氟利昂气体在进入风冷冷凝器进行冷却之前，首先经过了水冷冷凝器进行冷却，因而增加了空调熊的冷凝换热量，能有效的降低空调制冷系统的制冷压力并降低风机的工作负荷，达到解决空调高压报警和冷凝风机工作噪音的问题，从而达到节能、降耗、减排和降噪的目的。

作为优选，所述水冷冷凝器的冷却水管道连接有无风机冷却水塔和水泵，从而可以源源不断的为水冷冷凝器提供冷却水，并具有低噪音的效果。

作为优选，所述水冷冷凝器的冷却水含有乙二醇，由于乙二醇具有防冻特性，可保证本系统在冬季也可正常运行。

作为优选，所述水冷冷凝器为管壳式水冷换热器。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：大大提高空调制冷系统的热交换效率，降低冷凝压力和冷凝风机的工作负荷，从而缓解室外多台风冷冷凝器产生的热岛效应引起的高温报警；同时具有降低噪音的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

空调室内机1、水冷冷凝器2、风冷冷凝器3、水泵4、冷却水塔5

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，为了解决数据中心机房室外风冷冷凝器3换热效率低引起的高压报警和噪音过大灯问题，从而达到节能减排的目的。本发明的实现思路如下：在原有的冷凝系统上增加一套水冷换热系统，通过增加空调系统冷凝量，提高换热效率，减少风冷冷凝器3工作负荷，达到减少冷凝高压报警、降低风机噪音、提高空调制冷量、降低空调能耗的目的。增加无风机冷却水塔5，给水冷换热器提供冷却水源，并达到7℃的换热温差。增加一台水泵4，使冷却水能够在水塔与换热器之间循环起来。

实现机房空调冷凝系统工作稳定的主要设备是壳管式水冷换热器，安装在原有风冷冷凝器3支架底部，不占用现场的其它用地面积，外壳经过喷塑处理，美观大方，能够适应室外的潮湿天气不会发生生锈等情况。具体的说就是在空调室内机1的压缩机排气口与风冷冷凝器3的的进气口之间的管道上增设一台壳管式水冷冷凝器2，该水冷换热器的冷却水由无风机冷却水塔5提供，并由水泵4输送到水冷冷凝器2的冷却水管道中。同时为了防止冬天冷却水结冰，可以在冷却水塔5上设置乙二醇自动/手动补充系统，从而方便的在冷却水中添加乙二醇溶液。

工作时，空调系统的氟利昂气体首先经过水冷冷凝器2降温，从而有效的提高了热交换量，从而减轻后续进入到风冷冷凝器3的换热降温压力并降低风机的工作负荷，并能达到解决空调高压报警和冷凝风机工作噪音的问题。达到节能、降耗、减排、降噪的目的。

该系统适用于各类通讯机房，尤其是夏季高温天气或空调风冷冷凝器3密集布置时使用，效果更为显著。该系统可应用于机房内各种品牌型号的空调。且不管机房空调采用的是单制冷系统或双制冷系统，都可采用该系统完成节能改造工程。在我国南方采用该系统，进行节能改造，每年有效运行时间约为7个月。而在北方因平均气温过低、天气寒冷，每年有效运行时间约5个月。如若延长该系统有效运行时间，可在供水系统中增加乙二醇自动/手动补充系统，利用二乙醇溶液防冻的特性，可保证该系统在冬季也可正常运行。

该系统通过增加冷凝换热量，可有效降低机房空调压缩机排气压力。同时，降低了风冷冷凝器3的工作（冷凝换热）负荷，可大大降低冷凝风机的工作功率，减少风机工作中产生的机械噪音及空气流动噪音。对周边居民环境起到环保作用。

冷凝器水预冷改造可有效解决机房空调高压报警现象。在已完成的某机房大楼内，夏季中最炎热的8月、9月、10月中，通过水预冷改造的10台空调，无一次高压报警现象出现。大大提高了机房的工作效率，同时也节约了空调公司售后服务成本。

系统完成后，对其进行测试，核算该系统的节能效果。测试内容包括：空调机组实际用电对比、机房内温度对比、机房空调高压压力对比和空调冷凝器噪音对比。因为每一个数据都需要对比，所以在机房改造前，需先采集当前状态的数据。再采集改造后的每一项数据，便可对比出改系统的节能效果。根据已完成的改造项目的数据采集对比（表1），证明该系统节能效果约在7%~15%之间。（节能效果会根据工程地点的天气环境及设备布局而产生差异）。

表1某楼层空调机组当日耗电量

表2某楼层空调机房环境温度

表3某楼层空调机组高压排气压力

表4某楼层空调室外冷凝机组工作噪音

以上数据（表1~4）均为某机房枢纽大楼，在水预冷工程改造前后现场采集的数据。数据对比可以发现，通过改造后的机房，无论是空调用电量、空调有效制冷量、空调工作状态及环境噪音，都得到了极大的改善。这些数据印证了空调冷凝器水预冷改造，对通讯行业带来的积极影响及改善。符合国家节能、降耗、减排、降噪的目标。

Claims (5)

1.一种空调制冷系统，包括空调室内机和风冷冷凝器，该空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口连接，其特征在于：空调室内机的压缩机排气口与风冷冷凝器的进气口之间的管路上串联有水冷冷凝器。

2.根据权利要求1所述空调制冷系统，其特征在于：所述水冷冷凝器的冷却水管道连接有无风机冷却水塔和水泵。

3.根据权利要求2所述空调制冷系统，其特征在于：所述水冷冷凝器的冷却水含有乙二醇。

4.根据权利要求1所述空调制冷系统，其特征在于：所述水冷冷凝器为管壳式水冷换热器。

5.根据权利要求2所述空调制冷系统，其特征在于：所述水泵为低频低噪音水泵。