CN103245013A - 空调机组室外机潜热节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调机组室外机潜热节能装置，包括多孔亲水材料模块、水循环系统和监控器，其中：多孔亲水材料模块包括多孔亲水材料、淋水盘、集水盘、淋水喷头、钣金/软连接板和温湿度传感器；水循环系统包括水箱、泵组、水淋供水管、水箱供水管、回水管、排水管、水淋供水管电磁阀、水箱供水管球阀、排水管电磁阀和浮球开关；水循环系统用于为多孔亲水材料模块提供循环水源，多孔亲水材料模块用于提供室外机进风侧的“水帘”，温湿度传感器、水淋供水管电磁阀、排水管电磁阀和泵组分别与监控器对应连接。将本装置与室外机连接后能有效降低空调机组室外机进风温度，从而降低空调运行功率，节省电力，最高省电可达18%-36％。

Description

空调机组室外机潜热节能装置

技术领域

本发明涉及一种空调机组室外机的配套装置，尤其涉及一种空调机组室外机潜热节能装置。

背景技术

在中国，2007年一年的IT用电量是三峡电站一年的发电量，而随着IDC（Internet Data Center)机房不断增加，及通讯行业，尤其三大通讯运行商的迅速发展，机房及基站的耗能也将随之迅速增加，在美国，2011年数据中心能源消耗占到了美国电网总量的2%，在我国，数据中心2009年耗电达到364亿度，大约占全国能耗的1%，2011年数据中心耗能已超越500亿度。有数据显示，到2020年，全世界所产生的数据规模将达到今天的44倍，这样剧增的数据量，必将需要增加更多的数据中心，在惊人的耗能量中，空调机组耗能占到了基站及机房总耗能的35%-45%，此外，随着室外机运行时间长久，尤其是多风沙、空气不洁净地区，容易在室外机换热器上形成污垢，影响室外机的换热性能，增加能耗。

结合工程热力学相关理论研究表明：空调机组制冷剂冷凝温度每降低1℃，空调机组可节能3%左右，在我国绝大大多数地区，环境空气处于非饱和状态，结合我国各大城市温湿度状况，由焓湿图上可知，通过等焓加湿过程，环境空气干湿球温度可相差1℃-10℃，因而通过利用潜热可有效降低进入室外机的环境空气温度，从而降低降低空调机组制冷剂的冷凝温度，实现节能效果。

本发明正是在结合IDC机房及通讯基站的快速发展及空调机组耗能现况的基础上根据工程热力学相关理论及过滤原理而提出新的技术方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种空调机组室外机潜热节能装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述空调机组室外机潜热节能装置与所述空调机组室外机连接，包括多孔亲水材料模块、水循环系统和监控器，其中：

所述多孔亲水材料模块包括多孔亲水材料、淋水盘、集水盘、淋水喷头、钣金/软连接板和温湿度传感器，所述多孔亲水材料布置于所述室外机一侧、两侧或多侧，所述多孔亲水材料与所述室外机之间通过所述钣金/软连接板连接，所述淋水盘安装于所述多孔亲水材料的上方，所述水淋喷头安装于所述淋水盘上，所述集水盘安装于所述多孔亲水材料的下方，多个所述温湿度传感器分别安装于所述多孔亲水材料的进风侧、出风侧以及所述室外机的回风侧；

所述水循环系统包括水箱、泵组、水淋供水管、水箱供水管、回水管、排水管、水淋供水管电磁阀、水箱供水管球阀、排水管电磁阀和浮球开关，所述水箱的进水口与所述水箱供水管连接，所述水箱供水管球阀安装于所述水箱供水管上，所述泵组的出水口通过所述水淋供水管与所述淋水盘的进水口连接，所述水淋供水管电磁阀安装于所述水淋供水管上，所述水箱的回水进水口通过所述回水管与所述集水盘的出水口连接，所述水箱的排水口与所述排水管连接，所述排水管电磁阀安装于所述排水管上，所述浮球开关和所述泵组均设于所述水箱内；

所述温湿度传感器的信号输出端与所述监控器的温湿度信号输入端连接，所述水淋供水管电磁阀的控制输入端和所述排水管电磁阀的控制输入端分别与所述监控器的电磁阀控制输出端对应连接，所述泵组的控制输入端与所述监控器的水泵控制输出端连接。

上述结构中，水循环系统用于为多孔亲水材料模块提供循环水源，多孔亲水材料模块用于提供室外机进风侧的“水帘”，使室外机的进风温度显著降低。

进一步，所述水循环系统还包括水淋紧急供水管和水淋紧急供水管电磁阀，所述水淋紧急供水管安装于所述水箱供水管与所述水淋供水管之间，所述水淋紧急供水管电磁阀安装于所述水淋紧急供水管上。这种结构便于在水箱供水系统出现故障时为淋水盘提供水源，保持为室外机进风降低温度的功能。

本发明的有益效果在于：

将本装置与室外机连接后，可实现环境空气的等焓降温过程，实现空调机组的节能，具体表现为：

（1）降低空调机组室外机进风温度，从而降低空调机组运行电流，节省电力，最高省电可达18%-36％；

（2）在空调机组室外机“局部热岛”效应下，会导致室外机局部环境温度升高，环境温度越高，节能效果越明显；

（3）提高空调机组制冷量，室内机出风温度降低达2-5度；

（4）减少压缩机工作时间，延长压缩机使用寿命；

（5）降低空调机组室外机噪音；

（6）减少空调机组冷凝器积尘，减缓翅片氧化速度；

（7）延长空调机组维护周期，减少维修维护费用；

（8）尽可能地循环使用水源，不浪费水源，达到“节能”与“节水”兼顾的效果。

附图说明

图1是本发明所述潜热节能装置应用于卧式室外机的立体结构示意图，图中水箱为局剖立体示意图；

图2为安装本发明所述多孔亲水材料模块后的卧式室外机的主视结构示意图；

图3为安装本发明所述多孔亲水材料模块后的卧式室外机的局剖左视结构示意图；

图4是本发明所述潜热节能装置应用于立式室外机的立体结构示意图，图中水箱为局剖立体示意图；

图5为安装本发明所述多孔亲水材料模块后的立式室外机的局剖左视结构示意图；

图6为安装本发明所述多孔亲水材料模块后的立式室外机的俯视结构示意图之一；

图7为安装本发明所述多孔亲水材料模块后的立式室外机的俯视结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由于空调机组室外机分为卧式和立式两种，所以对本发明所述潜热节能装置分别应用于卧式室外机和立式室外机进行说明，下面先对两种应用结构的共同部分进行说明，再对两种应用结构的差异部分进行说明。

如图1-图7所示，本发明所述空调机组室外机潜热节能装置与空调机组室外机连接，包括多孔亲水材料模块2、水循环系统和监控器3，其中：

多孔亲水材料模块2包括多孔亲水材料28、淋水盘25、集水盘27、淋水喷头23、钣金/软连接板22（即为钣金连接板或其它软连接板）和温湿度传感器，多孔亲水材料28布置于室外机一侧、两侧或多侧（其中图3为对称两侧，图6为一侧，图7为相邻两侧），多孔亲水材料28与室外机之间通过钣金/软连接板22连接，淋水盘25安装于多孔亲水材料28的上方，淋水喷头23安装于淋水盘25上，集水盘27安装于多孔亲水材料28的下方，所述温湿度传感器包括安装于多孔亲水材料28的进风侧的第一温湿度传感器21、安装于多孔亲水材料28的出风侧的第二温湿度传感器24以及安装于室外机的回风侧的第三温湿度传感器26；

所述水循环系统包括水箱10、泵组9、水淋供水管15、水淋紧急供水管14、水箱供水管4、回水管13、排水管7、水淋供水管电磁阀11、水淋紧急供水管电磁阀5、水箱供水管球阀6、排水管电磁阀8和浮球开关12，水箱10的进水口与水箱供水管4连接，水箱供水管球阀6安装于水箱供水管4上，泵组9的出水口通过水淋供水管15与淋水盘25的进水口连接，水淋供水管电磁阀11安装于水淋供水管15上，水淋紧急供水管14安装于水箱供水管4与水淋供水管15之间，水淋紧急供水管电磁阀5安装于水淋紧急供水管14上，水箱10的回水进水口通过回水管13与集水盘27的出水口连接，水箱10的排水口与排水管7连接，排水管电磁阀8安装于排水管7上，浮球开关12和泵组9均设于水箱10内；

第一温湿度传感器21的信号输出端、第二温湿度传感器24的信号输出端和第三温湿度传感器26的信号输出端分别与监控器3的温湿度信号输入端连接，水淋供水管电磁阀11的控制输入端、水淋紧急供水管电磁阀5的控制输入端和排水管电磁阀8的控制输入端分别与监控器3的电磁阀控制输出端对应连接，泵组9的控制输入端与监控器3的水泵控制输出端连接。图1和图4中还示出了信号线，包括第一信号线31、第二信号线32、第三信号线33、第四信号线34、第五信号线35、第六信号线36、第七信号线37和第八信号线38，这些信号线分别用于监控器3与其它外设之间的通讯连接。

如图1-图7所示，在泵组9的作用下，水箱10内的水沿水淋供水管15向多孔亲水材料模块2供水，随着水箱10内水量不断减少，当低于设定水位后，由浮球开关12控制水箱供水管4向水箱10内供水，保持充足水量，并通过排水管7定期对水箱10内的水质进行更新，保持水质的相对洁净性，进入多孔亲水材料模块2多余的水量，通过回水管13排回水箱10内，由此完成开式循环的流程，在泵组9故障情况下，水箱供水管4可通过水淋紧急供水管14向多孔亲水材料模块2供水，同时需关闭水箱供水管球阀6。

如图1-图7所示，监控器3的自动监控过程如下：

监控器3通过信号线31～38反馈相应温湿度传感器、设备及电磁阀的信号实现对整个潜热装置进行监控，通过第一信号线31、32、33（分别与第一温湿度传感器21、第二温湿度传感器24和第三温湿度传感器26对应连接，图中未示出）判定环境空气温湿度值，通过第四信号线34判定室外机工作状况，通过二者综合判断控制泵组9的运行状态；针对水循环系统控制，当泵组9上的第七信号线37反馈信号为“故障”时，第五信号线35控制水淋供水管电磁阀11切向“关闭”状态，第六信号线36控制水淋紧急供水管电磁阀5“开启”，实现亲水吸附材料模块2中亲水吸附材料28的供水要求；当水循环运行时间达到设定时间时，第八信号线38控制排水管电磁阀8处于“开启”状态，并开启一定设定时间后，控制其再次切换到“关闭”状态；

多孔亲水材料模块2通过钣金/软连接板22实现与室外机的连接，使得环境空气（图中箭头所示）先通过多孔亲水材料28进行等焓降温后再进入室外机，多孔亲水材料28上方的淋水盘25及淋水喷头23，实现对多孔亲水材料28的补水，多余水量通过多孔亲水材料28后靠重力回到底部的集水盘27，然后沿回水管13流回水箱10；

对于立式室外机16上安置多孔亲水材料模块2，可设置在立式室外机16的正前方环境空气来流方向，如图6所示；也可同时在立式室外机16的侧面布置多孔亲水介质模块2，如图7所示。

如图1-图3所示，其室外机为卧式室外机1；如图4-图7所示，其室外机为立式室外机16。这两种室外机与本潜热节能装置的连接结构差别仅在于多孔亲水介质模块2分别采用相适应的形状和尺寸，其本质相同。

综上，本发明实施例可充分利用潜热实现空调机组的节能，一方面通过利用非饱和空气经过水淋实现饱和或接近饱和状态，实现等焓降温过程；另一方面通过多孔亲水材料，可对环境空气进行净化，减少室外机组内污垢的积累，避免或减小室外机的散热性能的降低，同时具有可延长空调机组压缩机工作寿命及降低室外机噪音等优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种空调机组室外机潜热节能装置，与所述空调机组室外机连接，其特征在于：包括多孔亲水材料模块、水循环系统和监控器，其中：

所述多孔亲水材料模块包括多孔亲水材料、淋水盘、集水盘、淋水喷头、钣金/软连接板和温湿度传感器，所述多孔亲水材料布置于所述室外机一侧、两侧或多侧，所述多孔亲水材料与所述室外机之间通过所述钣金/软连接板连接，所述淋水盘安装于所述多孔亲水材料的上方，所述水淋喷头安装于所述淋水盘上，所述集水盘安装于所述多孔亲水材料的下方，多个所述温湿度传感器分别安装于所述多孔亲水材料的进风侧、出风侧以及所述室外机的回风侧；

所述水循环系统包括水箱、泵组、水淋供水管、水箱供水管、回水管、排水管、水淋供水管电磁阀、水箱供水管球阀、排水管电磁阀和浮球开关，所述水箱的进水口与所述水箱供水管连接，所述水箱供水管球阀安装于所述水箱供水管上，所述泵组的出水口通过所述水淋供水管与所述淋水盘的进水口连接，所述水淋供水管电磁阀安装于所述水淋供水管上，所述水箱的回水进水口通过所述回水管与所述集水盘的出水口连接，所述水箱的排水口与所述排水管连接，所述排水管电磁阀安装于所述排水管上，所述浮球开关和所述泵组均设于所述水箱内；

所述温湿度传感器的信号输出端与所述监控器的温湿度信号输入端连接，所述水淋供水管电磁阀的控制输入端和所述排水管电磁阀的控制输入端分别与所述监控器的电磁阀控制输出端对应连接，所述泵组的控制输入端与所述监控器的水泵控制输出端连接。

2.根据权利要求1所述的空调机组室外机潜热节能装置，其特征在于：所述水循环系统还包括水淋紧急供水管和水淋紧急供水管电磁阀，所述水淋紧急供水管安装于所述水箱供水管与所述水淋供水管之间，所述水淋紧急供水管电磁阀安装于所述水淋紧急供水管上。

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