CN105611803B - 一种新型背板空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型背板空调系统，包括至少两个换热装置，每个换热装置连接至少两个背板式空调机，每个背板式空调机安装于机房中一个机柜的后门，每个背板式空调机具有两路换热盘管，同一背板式空调机的两路换热盘管连接两个不同的换热装置。与现有技术相比，本发明系统的外部冷源部分以及背板空调换热部分均具有双重备份，增加了机组运行的安全可靠性。并且本发明系统中背板式空调机安装于机柜的后门，送风距离短，避免了冷热气流混合及短路的问题，提高了系统的换热效率，降低了机组的功耗，解决了机房高热密度的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调系统，特别是涉及一种应用与数据中心的节能型的空调系统。
背景技术
近年来，随着信息化的发展，通信设备集成度越来越高，机房的单机架功率不断加大，高密高热机房的出现，给我们的机房整体规划，特别是空调系统的解决方案带来了很大的挑战。数据中心单个机柜的发热量达到15kW，甚至更高，采用传统的直膨式机房空调或冷冻水机房空调已经很难解决这类高热密度机房的散热事宜，很容易在局部产生热点。
同时，由于机柜热量越大，风量相应的也会越大，采用传统的机房空调方面，将会采用更大的送风系统；由于送风距离较大，送风的压头损失也较大，因此风机功耗大幅度增加，也是带来了额外的热负荷，部分情况下风机的功耗达到了机房热负荷的10%。
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背板空调系统，通过将背板式空调机安装于机柜的后门，减少空调的送风距离，通冷源的利用率，并且外部冷源部分以及背板空调换热器部分均具有备份功能，增加机组运行的安全可靠性。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型背板空调系统，包括至少两个换热装置，每个换热装置连接至少两个背板式空调机，每个背板式空调机安装于机房中一个机柜的后门，每个背板式空调机具有两路换热盘管，同一背板式空调机的两路换热盘管连接两个不同的换热装置。
作为优选，所述换热装置具有至少两路制冷剂进出管路，每路制冷剂进出管路分别连接位于不同排的机柜的背板式空调机的一路换热盘管。
在一个具体的优选实施方式中，所述系统包括两个换热装置，每个换热装置包括一路冷冻水进出水管路和两路制冷剂进出管路；第一换热装置的第一制冷剂进口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的出气管相连，第一换热装置的第一制冷剂出口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的进液管相连；第二换热装置的第一制冷剂进口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的出气管相连，第二换热装置的第一制冷剂出口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的进液管相连；第一换热装置的第二制冷剂进口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的出气管相连，第一换热装置的第二制冷剂出口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的进液管相连；第二换热装置的第二制冷剂进口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的出气管相连，第二换热装置的第二制冷剂出口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的进液管相连。
作为优选，所述换热装置的安装高度比背板式空调机所在机柜的高度高1米以上。
作为优选，所述背板式空调机安装有6-12个EC风机。
作为优选，所述换热装置为板式换热器、壳管式换热器或风冷冷凝器。
有益效果：与现有技术相比，本发明的新型背板式空调系统主要由换热装置和背板式空调机组成，其中背板式空调机采用两路换热盘管，可以相互备份，并且进入两路换热盘管的制冷剂来自于两套不同的外部换热装置，两套不同的换热装置也起到了相互备份的效果。因此本发明系统的外部冷源部分以及背板空调换热部分均具有双重备份，增加了机组运行的安全可靠性。本发明系统中背板式空调机安装于机柜的后门，空调直接贴近机柜，从机柜吹出来的热气流直接经过热管进行换热后，吹出机柜。由于送风距离短，避免了冷热气流混合及短路的问题，提高了系统的换热效率，降低了机组的功耗，解决了机房高热密度的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构示意图。
图2为本发明实施例中的背板式空调机的结构示意图。
图3为图2中背板式空调机的微通道双盘管主视结构示意图。
图4为图2中背板式空调机的微通道双盘管俯视结构示意图。
图1中，1、2-第一换热装置的进出水管路，3、4-第二换热装置的进出水管路，5-第一换热装置，6-第二换热装置，7-第一排机柜，8-第二排机柜，11-第一换热装置的第一制冷剂进口管路，12-第一换热装置的第二制冷剂进口管路，13-第一换热装置第二制冷剂出口管路，14-第一换热装置第一制冷剂出口管路，15-第二换热装置第一制冷剂进口管路，16-第二换热装置第二路制冷剂进口管路，17-第二换热装置第二制冷剂出口管路,18-第二换热装置第一制冷剂出口管路。
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。
本发明实施例公开的一种新型背板空调系统，具有两个及以上的换热装置，两个换热装置相互备份；每个换热装置连接两个及以上的背板式空调机。每个背板式空调机具有两路微通道换热盘管，分别连接两个不同的换热装置，当其中一个换热装置发生故障，另一路盘管可以进行备份使用，不影响机组的性能。
系统中的换热装置用于背板式空调机的制冷剂的冷凝，为具有两路制冷剂的进出管路的双系统换热装置，可用采用双系统板式换热器，壳管式换热器或风冷冷凝器等设备，不同的换热装置可以共用外部冷源或使用不同的冷源，例如对于两个双系统的板式换热器，每个换热器具有一路冷冻水进出水管路，两个换热器的进出的冷冻水水源可以是同一路，也可以是两路。
每个换热装置的每个管路上均设有阀门，以方面检修更换等操作。每个机柜的背板式空调机的每个换热盘管的进出管路上也均设有手动或者自动的阀门，以方便检修、更换及自动调节。
下面以两个换热装置，两排机柜，每排10个机柜为例，机柜1-10为第一排，机柜11-20为第二排，来详细说明本系统的优选的管路连接方式。
如图1所示，本示例中，每个机柜的背板式空调机均有两路盘管（背板式空调机以及其内换热盘管的结构可见图2、3、4），其中，第一排机柜7的第一路盘管的出气管与第一换热装置第一制冷剂进口管路11相连，第一排机柜7的第一路盘管的进液管与第一换热装置第一制冷剂出口管路14相连。第一排机柜7的第二路盘管的出气管与第二换热装置第一制冷剂进口管路15相连，第一排机柜7的第二路盘管的进液管与第二换热装置第一制冷剂出口管路18相连。第一排机柜7的两路盘管分别连接第一换热装置5的第一路制冷剂进出管路和第二换热装置6的第一制冷剂进出管路。两个盘管相互备份，两个换热装置相互备份，增加了机组的可靠性和安全性。
第二排机柜8的第一路盘管的出气管与第一换热装置第二制冷剂进口管路12相连，第二排机柜8的第一路盘管的进液管与第一换热装置第二制冷剂出口管路13相连。第二排机柜8的第二路盘管的出气管与第二换热装置第二制冷剂进口管路16相连，第二排机柜8的第二路盘管的进液管与第二换热装置第二制冷剂出口管路17相连。第二排机柜8的两路盘管分别连接第一换热装置5的第二路制冷剂进出管路和第二换热装置6的第二路制冷剂进出管路。两个盘管相互备份，两个换热装置相互备份，增加了机组的可靠性和安全性。
如图2所示，每个背板式空调机上具有6~12个EC风机，可以根据需要进行无极调速运行。在设计时，充分考虑到风机的备份性，设计每个风机在70%~80%运行即可满足设计风量需求。因此，当某台风机发生故障时，其他风机可以自动提速，来满足风量的需求，不影响机组的正常运行。
此外，为了保证液体制冷剂能顺利的流回背板式空调机内，保证循环的顺利进行，在安装的垂直高度上，换热装置的底部安装高度要比背板式空调机所在机柜的高度高1m以上，以形成足够的循环动力。
本发明实施例公开的新型背板空调系统，两组盘管的制冷剂管路分别连接于两个不同的板式换热器。因此，即使其中一个板式换热器发生故障，背板式空调机组亦可以在另一个板式换热器的作用下，进行正常的制冷运行。背板式空调机安装在机柜后门，从机柜吹出来的热风，直接经过背板式空调机，使得微通道内的蒸发温度提高，使得进出板式换热器的水温提高，这可以使冷水机组的效率得到很大的提高。冷冻水每提高1℃，冷水机组的运行效率提高3%。对于常规的冷冻水型机房空调来说，冷冻水的进/出水温度为7℃/12℃，而用于背板式空调机板式换热器的冷冻水进出水温度可以提高到15℃/20℃。也就是说，冷水机组的运行效率可以提高24%。
Claims (4)
1.一种新型背板空调系统，其特征在于，包括两个换热装置，每个换热装置连接至少两个背板式空调机，每个背板式空调机安装于机房中一个机柜的后门，每个背板式空调机具有两路换热盘管，同一背板式空调机的两路换热盘管连接两个不同的换热装置；所述换热装置具有至少两路制冷剂进出管路，每路制冷剂进出管路分别连接位于不同排的机柜的背板式空调机的一路换热盘管；
每个换热装置包括一路冷冻水进出水管路和两路制冷剂进出管路；
第一换热装置的第一制冷剂进口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的出气管相连，第一换热装置的第一制冷剂出口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的进液管相连；第二换热装置的第一制冷剂进口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的出气管相连，第二换热装置的第一制冷剂出口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第一路换热盘管的进液管相连；
第一换热装置的第二制冷剂进口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的出气管相连，第一换热装置的第二制冷剂出口管路与第一排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的进液管相连；第二换热装置的第二制冷剂进口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的出气管相连，第二换热装置的第二制冷剂出口管路与第二排每个机柜的背板式空调机的第二路换热盘管的进液管相连。
2.根据权利要求1所述的新型背板空调系统，其特征在于，所述换热装置的安装高度比背板式空调机所在机柜的高度高1米以上。
3.根据权利要求1所述的新型背板空调系统，其特征在于，所述背板式空调机安装有6-12个EC风机。
4.根据权利要求1所述的新型背板空调系统，其特征在于，所述换热装置为板式换热器、壳管式换热器或风冷冷凝器。
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