CN108954617A - 一种多系统制冷空调机组 - Google Patents
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Abstract
一种多系统制冷空调机组，包括热管制冷、喷口制冷、蒸发换热制冷和机械制冷四部分，室外温度不同时选用四部分中的不同部分/不同部分组合制冷。本方案通过使用采用热管制冷、喷口制冷、蒸发换热和机械制冷技术相结合，根据室外不同温度条件而启用不同的制冷模式，在数据中心中可以达到节能降耗，降低PUE的作用，提高数据中心产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心制冷设备技术领域，特别涉及一种多系统制冷空调机组。
背景技术
随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。据统计，数据中心空调用电约占整个数据中心耗能的40％。空调的用量愈大，消耗电力也愈多，直接造成夏季限电危机及大量能源消耗的问题。在这种情况下，免费冷却技术指全部或部分使用自然界的免费冷源进行制冷从而减少压缩机或冷冻机消耗的能量。目前常用的免费冷源主要是冬季或春秋季的室外空气。在中国，北方地区都是非常适合采用免费制冷技术。基于此发明了一种多系统制冷空调机组，对提高数据中心机房的冷却效率，降低PUE具有重要意义。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种多系统制冷空调机组。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种多系统制冷空调机组，包括热管制冷、喷口制冷、蒸发换热制冷和机械制冷四部分，室外温度不同时选用四部分中的不同部分/不同部分组合制冷。
进一步地，热管制冷包括热管冷凝器、热管内机及连接管路。
进一步地，喷口制冷为锥台壳状的喷口，喷口上分布有多个节流孔。
进一步地，蒸发制冷包括喷淋雾化装置和热交换器，喷淋雾化装置包括喷淋管以及喷淋管上安装的雾化喷头，雾化喷头喷淋方向朝向热交换器。
进一步地，机械制冷包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机和连接管路。
进一步地，制冷空调机组上还设有新风口、回风口、排风口、送风口、送风机和排风机。
进一步地，当室外温度Ta≥30℃时，开启压缩机，室外新风经过喷口节流降温、经与雾化喷淋装置喷出的雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热，再经与冷凝器换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温、与蒸发器换热三次降温后经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度15℃＜Ta＜30℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；室外新风经过喷口降温、经雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度5℃＜Ta≤15℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；关闭雾化喷淋装置；室外新风经过喷口降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度Ta≤5℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；关闭雾化喷淋装置；关闭新风系统，回风经热管内机换热降温后在送风机作用下通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却。
综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本方案通过使用采用热管制冷、喷口制冷、蒸发换热和机械制冷技术相结合，根据室外不同温度条件而启用不同的制冷模式，在数据中心中可以达到节能降耗，降低PUE的作用，提高数据中心产品竞争力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为喷口结构示意图。
图中：箭头方向为风的走向。
1喷口，2节流孔，3喷淋雾化装置，4热交换器，5蒸发器，6冷凝器，7膨胀阀，8压缩机，9新风口、10回风口、11排风口、12送风口、13送风机，14排风机，15热管外机，16热管内机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
一种多系统制冷空调机组，主要包括热管制冷、喷口制冷、蒸发换热制冷和机械制冷四部分，具体的可以根据室外温度不同时选用四部分中的不同部分或者不同部分组合制冷。
其中热管制冷包括热管冷凝器、热管内机及连接管路。喷口制冷为锥台壳状的喷口1，喷口1上分布有多个节流孔2。蒸发制冷包括喷淋雾化装置3和热交换器4，喷淋雾化装置3包括喷淋管以及喷淋管上安装的雾化喷头，雾化喷头喷淋方向朝向热交换器4。机械制冷包括蒸发器5、冷凝器6、膨胀阀7、压缩机8和连接管路。
如图1所示为各部件的具体位置关系视图。热交换器4位于机组中心，在机组底部设置压缩机8。膨胀阀7位于机组顶部靠近送风口的位置。机组顶部外设置有热管外机15。
制冷空调机组上还设有新风口9、回风口10、排风口11、送风口12、送风机13和排风机14。新风口9位于机组上部一侧(左侧)，排风口11位于机组下部左侧，在排风口11位置设有排风机。送风口位于基座上部右侧，回风口位于机组下部右侧，在送风口位置设有送风机。
该机组是一种利用室外低温空气制取冷风，来实现制冷和系统节能的技术。室外新风经过新风口9进入，经喷口上节流孔2的节流作用降温、再经与水雾化喷淋装置喷出的雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热，后经冷凝器后排出；热回风经回风口首先经与热管内机16换热一次降温、再经换热器换热二次降温、后经蒸发器三次降温后在送风机作用下经由送风口送出。
具体实施例为：
当室外温度Ta≥30℃时，开启压缩机，室外新风经过喷口节流降温、经与雾化喷淋装置喷出的雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热，再经与冷凝器换热后经排风口11排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温、与蒸发器换热三次降温后经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度15℃＜Ta＜30℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；室外新风经过喷口降温、经雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口11排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度5℃＜Ta≤15℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；关闭雾化喷淋装置；室外新风经过喷口降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口11排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度Ta≤5℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；关闭雾化喷淋装置；关闭新风系统，回风经热管内机换热降温后在送风机作用下通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种多系统制冷空调机组，其特征在于，包括热管制冷、喷口制冷、蒸发换热制冷和机械制冷四部分，室外温度不同时选用四部分中的不同部分/不同部分组合制冷。
2.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，热管制冷包括热管冷凝器、热管内机及连接管路。
3.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，喷口制冷为锥台壳状的喷口，喷口上分布有多个节流孔。
4.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，蒸发制冷包括喷淋雾化装置和热交换器，喷淋雾化装置包括喷淋管以及喷淋管上安装的雾化喷头，雾化喷头喷淋方向朝向热交换器。
5.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，机械制冷包括蒸发器、冷凝器、膨胀阀、压缩机和连接管路。
6.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，制冷空调机组上还设有新风口、回风口、排风口、送风口、送风机和排风机。
7.根据权利要求1所述的一种多系统制冷空调机组，其特征在于，
当室外温度Ta≥30℃时，开启压缩机，室外新风经过喷口节流降温、经与雾化喷淋装置喷出的雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热，再经与冷凝器换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温、与蒸发器换热三次降温后经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度15℃＜Ta＜30℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；室外新风经过喷口降温、经雾化水蒸发换热二次降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
当室外温度5℃＜Ta≤15℃时，关闭压缩机制冷，蒸发器、冷凝器不运行；关闭雾化喷淋装置；室外新风经过喷口降温后与机房内回风通过换热器间接换热后经排风口排出；回风经热管内机换热一次降温后在送风机作用下与新风在换热器内热交换二次降温经由送风口送出，处理完成的冷空气通过送风口进入数据中心内，对IT设备和配电设备进行降温冷却；
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