CN108561978A - 一种信息机房精密空调室外机冷凝装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信息机房精密空调室外机冷凝装置及其控制方法，包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器，压缩机高压输出端通过分支分别连接到第一冷凝器输入气管和第二冷凝器输入气管，第一冷凝器输出液管与第二冷凝器输入气管连接，第二冷凝器输出液管与膨胀阀高压输入端连接，膨胀阀低压输出端与蒸发器的输入端连接，蒸发器输出端与压缩机低压输入端连接。本发明延长散热时间，增加冷热气空气对流散热量，提高了冷凝效果，系统高压相对稳定，且受环境温度影响减小，减少在夏日高温天气因精密空调室外机高压告警导致的压缩机停止运行风险，同时降低的压缩机的工作电流，更加节能，延长了精密空调系统的使用寿命。

Description

一种信息机房精密空调室外机冷凝装置及其控制方法
技术领域
本发明属于信息机房精密空调系统技术领域，具体涉及一种信息机房精密空调室外机冷凝装置及其控制方法。
背景技术
随着信息技术的迅猛发展，国内信息机房的数量与规模与日俱增，作为机房温度保障的精密空调制冷系统也显得越来越重要。
信息机房设备运行过程中会产生大量热量，需要通过冷却系统进行冷却，为了满足当前信息机房安全稳定绿色运行的需求，这就对我们当前的精密空调制冷系统提出了较高的要求。但是当信息机房精密空调在长时间运行之后，其室外机冷凝器老化带来的制冷率不足，能耗过高，高温条件下运行不稳定等问题逐渐暴露出来。
信息机房精密空调在长时间运行之后，由于内部冷凝器因长时间使用导致其内壁的油膜和外壁的散热翅片氧化及附着污垢，散热器换热量会有一定程度的衰减，制冷散热效率下降。这样不但容易出现系统高压压力增大，引发室外机机组高负荷运行，压缩机电流同比增加，加重压缩机发热，缩短压缩机使用寿命，增加维护工作量和维护成本；而且制冷能力下降后不能满足信息机房制冷供应能力的需求，特别是在夏天高温天气，冷凝器老化后导致精密空调室外机频频高压告警，压缩机组停止工作，给机房的基础物理环境的稳定运行带来了隐患。同时，机房精密空调的恒温恒湿工作性质决定了制冷系统的蒸发温度是不变的。所以，当冷凝温度增高时，根据制冷剂的性质决定，制冷系统运行的压缩比加大，压缩机功率也随之增加，但与此同时，制冷量却会有一定程度的下降，难以当前信息机房安全稳定绿色运行的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种信息机房精密空调室外机冷凝装置及其控制方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种信息机房精密空调室外机冷凝装置，包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器，压缩机高压输出端通过分支分别连接到第一冷凝器的输入气管和第二冷凝器的输入气管，第一冷凝器的输出液管与第二冷凝器的输入气管连接，第二冷凝器的输出液管与膨胀阀的高压输入端连接，膨胀阀的低压输出端与蒸发器的输入端连接，蒸发器的输出端与压缩机的低压输入端连接。
一种信息机房精密空调室外机冷凝装置的控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，首先将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中，压缩后由高压输出端的排气管排出高压、过热度制冷剂气体；
步骤二，将压缩机排出高压、过热制冷剂气体分流输入到第一冷凝器和第二冷凝器中，第一冷凝器的风机的控制压力为14-18 bar，当第一冷凝器的控制压力高于18bar时风机开始工作，当控制压力低于14 bar 时风机停止工作，在第一冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第一次冷凝后流出高温、高压汽液两相混合物；
步骤三，将第一冷凝器流出的高温高压的汽液两相混合物和压缩机分流排出的高压、过热制冷剂气体输入第二冷凝器，第二冷凝器风机的控制压力为16-20bar，进入第二冷凝器气体的压力在20bar时风机开始工作，当控制压力在16 bar时风机停止工作，在第二冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第二次冷凝后流出高压中温度的纯液体；
步骤四，将第二冷凝器流出高压中温度的纯液体流入膨胀阀中使高压中温度的纯液体通过其节流降压形成低温、低压的汽液混合物；
步骤五，将膨胀阀降压形成低温低压的汽液混合物流入蒸发器中进行蒸发吸热沸腾后流出低温、低压制冷剂气体，蒸发器的蒸发温度为2-6℃，出风温度为12-15℃，最后再将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中压缩循环。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过对现有的精密空调制冷系统进行改进，将冷凝器更换成两个小容量冷凝器，其中第一冷凝器并联在第二冷凝器的输入管道上，实现冷凝器的串联和并联，使从压缩机高压侧输出的高压过热冷凝剂一部分气体先分流进入第二冷凝器输入管道上并联的第一冷凝器中进行冷却，从并联的第一冷凝器经过一次冷却的液气混合体再回流至第二冷凝器中进行二次冷却，进一步增加冷凝时间来增加冷凝效果，使冷凝器压缩机在理想的工况下运行，在分流二次串联冷凝后，在流速、流量保持不变的情况下，延长散热时间，增加冷热气空气对流散热量，提高了冷凝效果，乙二醇热交换节能器采用二次冷凝后，乙二醇冷凝后温度和室外环境温度一致，扩大乙二醇热交换节能器使用时间和节能效果，系统高压相对稳定，且受环境温度影响减小，减少在夏日高温天气因精密空调室外机高压告警导致的压缩机停止运行风险，同时降低的压缩机的工作电流，更加节能，延长了精密空调系统的使用寿命，使当前机房基础物理环境更加安全稳定，为绿色机房的实现提供了条件。
附图说明
图1为本发明的原理连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：如图1所示，一种信息机房精密空调室外机冷凝装置，包括压缩机1、第一冷凝器2、第二冷凝器3、膨胀阀4和蒸发器5，压缩机1高压输出端通过分支分别连接到第一冷凝器2的输入气管和第二冷凝器3的输入气管，第一冷凝器2的输出液管与第二冷凝器3的输入气管连接，第二冷凝器3的输出液管与膨胀阀的高压输入端连接，膨胀阀的低压输出端与蒸发器5的输入端连接，蒸发器的输出端5与压缩机1的低压输入端连接。
空调二次冷凝系统，它包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器、膨胀阀和蒸发器。压缩机高压输出端与第一冷凝器的输入气管连接，第一冷凝器输出液管与第二冷凝器输入气管连接，第二冷凝器输出液管与膨胀阀的高压输入端连接，膨胀阀的低压输出端与蒸发器输入端连接，蒸发器的输出端与压缩机的低压输入端连接。
工作原理：
压缩机：流进低温低压制冷剂（乙二醇）气体；流出高压过热制冷剂气体；
第一次冷凝器冷凝：流进高压过热制冷剂汽体；流出高压高温液体或高压高温汽液混合物：
第二次冷凝：流进高压高温汽液混合物；流出高压中温纯液体；
膨胀阀：流进高压中温制冷剂液体；流出降压成为低压低温90％液体；
蒸发器：流进低压低温90％液体；流出低温低压制冷剂气体。
实施例2：一种信息机房精密空调室外机冷凝装置的控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，首先将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中，压缩后由高压输出端的排气管排出高压、过热度制冷剂气体；
步骤二，将压缩机排出高压、过热制冷剂气体分流输入到第一冷凝器和第二冷凝器中，第一冷凝器的风机的控制压力为14-18 bar，当第一冷凝器的控制压力高于18bar时风机开始工作，当控制压力低于14 bar 时风机停止工作，在第一冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第一次冷凝后流出高温、高压汽液两相混合物；
步骤三，将第一冷凝器流出的高温高压的汽液两相混合物和压缩机分流排出的高压、过热制冷剂气体输入第二冷凝器，第二冷凝器风机的控制压力为16-20bar，进入第二冷凝器气体的压力在20bar时风机开始工作，当控制压力在16 bar时风机停止工作，在第二冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第二次冷凝后流出高压中温度的纯液体；
步骤四，将第二冷凝器流出高压中温度的纯液体流入膨胀阀中使高压中温度的纯液体通过其节流降压形成低温、低压的汽液混合物；
步骤五，将膨胀阀降压形成低温低压的汽液混合物流入蒸发器中进行蒸发吸热沸腾后流出低温、低压制冷剂气体，蒸发器的蒸发温度为2-6℃，出风温度为12-15℃，最后再将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中压缩循环。
本发明通过二次串联冷凝后，在流速、流量保持不变的情况下，延长散热时间，增加冷凝器空气对流散热量，提高了冷凝的效果，系统高压相对稳定且受环境温度变化值较小；系统的高压压力稳定，从而降低压缩机的工作电流，延长了机房专用空调的使用寿命，降低了维护成本和维护工作量，二台冷凝器风机运行压控开关设计不同，防止了低温环境下冷凝度过低发生；
原一次冷凝器风机功率为2000W，用二次冷凝后，风机功率每台分为800W\1000W，从而降低噪音，提高系统可靠性；二次冷凝，二台冷凝器风机运行压控开关设计不同，防止了低温环境下冷凝度过低发生。
二次冷凝制冷循环达到相对最大流量（纯液体），提高了制冷量； 在第一、二冷凝器中采用的强制空气对流散热，在二次冷凝过程中，第一冷凝器在空气对流散热时温差大，第二冷凝器在空气对流散热时温差小，温差越小系统冷凝效果越好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种信息机房精密空调室外机冷凝装置，其特征在于：包括压缩机（1）、第一冷凝器（2）、第二冷凝器（3）、膨胀阀（4）和蒸发器（5），压缩机（1）高压输出端通过分支分别连接到第一冷凝器（2）的输入气管和第二冷凝器（3）的输入气管，第一冷凝器（2）的输出液管与第二冷凝器（3）的输入气管连接，第二冷凝器（3）的输出液管与膨胀阀的高压输入端连接，膨胀阀的低压输出端与蒸发器（5）的输入端连接，蒸发器的输出端（5）与压缩机（1）的低压输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种信息机房精密空调室外机冷凝装置的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一，首先将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中，压缩后由高压输出端的排气管排出高压、过热度制冷剂气体；
步骤二，将压缩机排出高压、过热制冷剂气体分流输入到第一冷凝器和第二冷凝器中，第一冷凝器的风机的控制压力为14-18 bar，当第一冷凝器的控制压力高于18bar时风机开始工作，当控制压力低于14 bar 时风机停止工作，在第一冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第一次冷凝后流出高温、高压汽液两相混合物；
步骤三，将第一冷凝器流出的高温高压的汽液两相混合物和压缩机分流排出的高压、过热制冷剂气体输入第二冷凝器，第二冷凝器风机的控制压力为16-20bar，进入第二冷凝器气体的压力在20bar时风机开始工作，当控制压力在16 bar时风机停止工作，在第二冷凝器中采用空气对流散热的方法进行第二次冷凝后流出高压中温度的纯液体；
步骤四，将第二冷凝器流出高压中温度的纯液体流入膨胀阀中使高压中温度的纯液体通过其节流降压形成低温、低压的汽液混合物；
步骤五，将膨胀阀降压形成低温低压的汽液混合物流入蒸发器中进行蒸发吸热沸腾后流出低温、低压制冷剂气体，蒸发器的蒸发温度为2-6℃，出风温度为12-15℃，最后再将低温、低压制冷剂过热气体由蒸发器的输出端吸入到压缩机中压缩循环。
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