CN105202632A - 一种新型精确制冷空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型精确制冷空调机组，包括室外机，中间换热模块以及室内末端；室外机包括冷凝风机，冷凝盘管，膨胀阀以及压缩机；中间换热模块包括储液器，板式换热器以及制冷剂泵；室内末端包括电加热，蒸发盘管以及室内风机；压缩机、冷凝盘管、膨胀阀和板式换热器依次通过管路连接，构成制冷剂循环系统；储液器、制冷剂泵、蒸发盘管和板式换热器依次通过管路连接，构成载冷剂循环系统。与现有技术相比，本发明能够保证恒定的冷却气流和精确的送风温度，满足制冷要求高的精密仪器应用场合。

Description

一种新型精确制冷空调机组

技术领域

本发明属于制冷技术，涉及一种机房空调机组，尤其是一种新型精确制冷空调机组。

背景技术

现有的精密空调产品分为房间级，行级以及定点制冷级。房间级的精密空调多采用回风温度的控制方式，针对于整个房间进行制冷，容易造成各个区域送风不均匀的现象，且冷热风容易混合，使得制冷效率下降。对于行级的精密空调多用于冷热通道封闭的场合，以靠近冷/热源，减少冷量损耗，提高制冷效率为其节能的主要措施，一般采用回风温度控制。对定点制冷级的精密空调，一般采用回风温度控制的方式，针对有特定需求或者高热密度的场合，对局部区域进行冷却。行级和定点制冷级的精密空调均放置于服务器或者其他设备旁边，使其有更好的冷却效果，但是由于送风距离近，对于服务器或者其他设备而言，整体的送风不会特别的均匀。

一般的精密空调采用回风温度控制，而不过多的要求送风温度的精度。回风温度的控制精度在±1%，这对于一般的机房等场合是可以满足条件的，但是对于一些更加精密的仪器（例如，某些医疗器械、实验设备等），这是远远不够的。

对于这些仪器，不仅要求有均匀的送风气流，而且需要控制精确的送风温度。送风温度的精度为±0.5%甚至更低。对于常规的精密空调是不能满足条件的。

发明内容

发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一种新型的精确制冷空调机组，以保证恒定的冷却气流和精确的送风温度。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型精确制冷空调机组，包括室外机，中间换热模块以及室内末端；所述室外机包括冷凝风机，冷凝盘管，膨胀阀以及压缩机；所述中间换热模块包括储液器，板式换热器以及制冷剂泵；所述室内末端包括电加热，蒸发盘管以及室内风机；所述压缩机、冷凝盘管、膨胀阀和板式换热器依次通过管路连接，构成制冷剂循环系统；所述板式换热器、储液器、制冷剂泵和蒸发盘管依次通过管路连接，构成载冷剂循环系统。

进一步地，为了保证恒定的冷却气流，所述室内末端采用多风机的配置形式，使得气流更加均匀。

进一步地，所述室内末端设有送风管，采用风管送风的方式来满足各特定功能区域的温度要求以及恒定的冷却气流。

进一步地，所述制冷剂泵与蒸发盘管的连接管路上的设有直接连接至板式换热器的载冷剂入口的支路，以便制冷剂泵更容易启动，所述支路上设有阀门。

进一步地，为了更换或维修方便，所述制冷剂泵的进出管上均配置有阀门。

进一步地，所述电加热采用可控硅控制器对加热量进行PID控制，通过采用无级调节的电加热，来辅助维持恒定的送风温度要求。

有益效果：本发明为了满足精确的送风温度，精密空调系统采用二次换热的方式，由载冷剂进入精密空调末端进行换热；同时，使用无级调节的电加热，来辅助维持恒定的送风温度要求。并且为了保证恒定的冷却气流，精密空调系末端采用多风机的配置形式，使得气流更加均匀。同时，对于空调末端采用风管送风的方式来满足各特定功能区域的温度要求以及恒定的冷却气流。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图中：A-室外机，B-中间换热模块，C-室内末端，21-冷凝风机，22-冷凝盘管，23-膨胀阀，24-压缩机，1-储液器，2-板式换热器，3-制冷剂泵，4,5,6,10-阀门，31-电加热，32-蒸发盘管，33-室内风机。

具体实施方式

下面结合具体实施例，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，本发明实施例公开的一种新型精确制冷空调机组，主要由室外机A，中间换热模块B以及室内末端C组成。其中，室外机A主要由冷凝风机21，冷凝盘管22，膨胀阀23以及压缩机24等零部件组成。中间换热模块B主要由储液器1，板式换热器2以及制冷剂泵3等零部件组成。室内末端C主要由电加热31，蒸发盘管32以及室内风机33等零部件组成。整个精确制冷空调机组系统包含两个循环，一个是制冷剂循环系统，一个是载冷剂循环系统。

制冷剂循环系统部件包括室外机A以及中间换热模块B中的板式换热器2。在制冷剂循环系统中，压缩机24位于室外机内，压缩机排气进入冷凝盘管22进行冷凝放热，通过室外冷凝风机21的强制对流将热量排散到室外空气环境中，经过冷凝盘管22冷凝后的制冷剂液体经过膨胀阀23节流降压后，进入板式换热器2中进行蒸发吸热。在此，板式换热器2相对于制冷剂循环来说相当于蒸发器的作用。

载冷剂循环系统部件由中间换热模块B中的储液器1，板式换热器2、制冷剂泵3以及管路及管路配件和室内末端C组成。从储液器1出来的制冷剂液体，在制冷剂泵3增压的作用下，进入室内末端C的蒸发盘管32，载冷剂吸收室内环境中的热量，进行蒸发后进入中间换热模块B中的板式换热器2。在此，板式换热器2相对于载冷剂循环来说相当于冷凝器的作用。

由上可以看出，本实施例的空调机组，为了保证恒定温度的冷却气流，空调系统采用二次换热的方式，载冷剂进入精密空调末端进行二次换热。使用二次换热，可以使得末端的载冷剂温度不会发生剧烈的变化，从而使得温度波动幅度较小，稳定时间较快。同时，通过电加热31补偿压缩机过渡制冷带来的温度的降低，以保证恒定的送风温度。其中，电加热31采用可控硅控制，对加热量进行PID控制，实现无级调节，以保证精确的送风温度。送风温度的控制原理为：根据送风传感器测量值与设定值进行比较，得出差值，当差值绝对值大于回差时，直接输出最大制冷/加热值，直到温差为零。实际差值绝对值在回差范围内时使用PID的输出值。当测得温度大于设定温度时，开启压缩机制冷，并使用加热PID调节来控制恒定的出风温度。P值可以使输出迅速响应误差，P值越小，比例作用越大；I值可以对微小误差进行累计增加输出，消除稳态误差，I值越小，积分作用越大，设为零时，不启用积分；D值可以根据温度的变化速度适当调节输出，D值越大，微分作用越大，设为零时，不启用微分。

制冷剂泵3与储液器1间设逆循环泵的逆循环管路，用于冷却电机并且防止汽蚀。制冷剂泵3与蒸发盘管32的连接管路上的设有直接连接至板式换热器2的载冷剂入口的支路，该支路上设有阀门10，可采用电磁阀。在机组刚启动时，阀门10开启，使得载冷剂进行较短的循环，使得制冷剂泵3更加容易启动，启动后再关闭阀门10。

制冷剂泵3在装置中与其他部件相比发生故障的概率较高，为了维修方便，制冷剂泵3的进出管上均配置有阀门（4,5,6），阀门可以是根据管径大小采用的不同规格的手动球阀，当制冷剂泵3发生故障时，可以将三个阀门关闭，来进行更换或者维修，而不需要将整个系统里的载冷剂全部放完，再进行重新充注。

为了满足送风的均匀性以及设备各功能区域温度的要求，室内末端C可配置多台室内风机33，并根据设备功能区域位置设置送风管，将冷风送至特定的功能区域，满足其温度要求。多风机的配置使得经过蒸发盘管32的风速更为均均匀，同时，增加了机组的可靠性，当其中一台风机发生故障的时候，其它风机可以自动提高风机转速，满足机组风量的需求。

Claims (6)

1.一种新型精确制冷空调机组，其特征在于：包括室外机，中间换热模块以及室内末端；所述室外机包括冷凝风机（21），冷凝盘管（22），膨胀阀（23）以及压缩机（24）；所述中间换热模块包括储液器（1），板式换热器（2）以及制冷剂泵（3）；所述室内末端包括电加热（31），蒸发盘管（32）以及室内风机（33）；所述压缩机（24）、冷凝盘管（22）、膨胀阀（23）和板式换热器（2）依次通过管路连接，构成制冷剂循环系统；所述板式换热器（2）、储液器（1）、制冷剂泵（3）和蒸发盘管（32）依次通过管路连接，构成载冷剂循环系统。

2.根据权利要求1所述的制冷空调机组，其特征在于，所述室内末端配置有多台室内风机（33）。

3.根据权利要求1所述的制冷空调机组，其特征在于，所述室内末端设有送风管，用于将冷风送至不同的区域。

4.根据权利要求1所述的制冷空调机组，其特征在于，所述制冷剂泵（3）与蒸发盘管（32）的连接管路上的设有直接连接至板式换热器（2）的载冷剂入口的支路，所述支路上设有阀门（10）。

5.根据权利要求1所述的制冷空调机组，其特征在于，所述制冷剂泵（3）的进出管路上均配置有阀门。

6.根据权利要求1所述的制冷空调机组，其特征在于，所述电加热（31）采用可控硅控制器对加热量进行PID控制。