CN109945316A - 用于空调除湿的温度调节装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了用于空调除湿的温度调节装置。该用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管；热补偿盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中；热补偿盘管的输入管路联通冷却设备的回水管路；热补偿盘管的输出管路联通冷却设备的供水管路，以采用冷却设备的回水管路中的水所携带的热量加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。该用于空调除湿的温度调节装置利用机房冷却设备的回水的热量将除湿后的空气加热，可以节省电加热对电能的消耗，同时又可以向空调供给冷量和回收冷量，减小夏季机械制冷负荷，提高能源利用效率，从而实现数据中心整体的能耗降低，达到节能减排的效果。

Description

用于空调除湿的温度调节装置

技术领域

本公开涉及温度控制技术领域，具体涉及空调温度控制技术领域，尤其涉及用于空调除湿的温度调节装置。

背景技术

众所周知，数据中心空调系统在夏季运行时，往往会面临室内空气湿度过高的情况，这时就需要靠机房的精密空调对室内空气进行除湿。

现有的精密空调除湿技术，通常采用恒温除湿。恒温除湿的原理为：当空气进入精密空调内时，通过换热盘管将空气的温度降低至露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝析出，从而降低空气中的含湿量。这时的空气温度较低，不符合机房送风要求，因此，还需要经过空调内的电加热器给空气加热，使之达到合适的送风温度。然而，采用恒温除湿的空调的电加热器会消耗大量的电能，增加空调额外的功耗。

发明内容

本公开实施例提供了用于空调除湿的温度调节装置。

第一方面，本公开实施例提供了一种用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管；热补偿盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中；热补偿盘管的输入管路联通冷却设备的回水管路；热补偿盘管的输出管路联通冷却设备的供水管路，以采用冷却设备的回水管路中的水所携带的热量加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。

在一些实施例中，温度调节装置还包括：热补偿输入支管和热补偿输出支管；热补偿盘管的输入管路经由热补偿输入支管联通冷却设备的回水管路；以及热补偿盘管的输出管路经由热补偿输出支管联通冷却设备的供水管路。

在一些实施例中，热补偿输入支管上设有第一电动阀门；和/或热补偿输出支管上设有第二电动阀门。

在一些实施例中，热补偿输入支管上和/或热补偿输出支管上设有循环泵。

在一些实施例中，温度调节装置还包括：电加热盘管；电加热盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中，被配置成在热补偿盘管的工作效率不满足加热需求或热补偿盘管不工作时加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。

在一些实施例中，温度调节装置还包括：换热盘管；换热盘管设于热补偿盘管之前的风道中；换热盘管的输入管路联通冷却设备的供水管路；换热盘管的输出管路联通冷却设备的回水管路，以采用冷却设备的供水管路中的水所携带的冷量冷凝进入空调的空气中的水蒸气。

在一些实施例中，温度调节装置还包括：冷补偿输入支管和冷补偿输出支管；换热盘管的输入管路经由冷补偿输入支管联通冷却设备的回水管路；以及换热盘管的输出管路经由冷补偿输出支管联通冷却设备的供水管路。

在一些实施例中，冷补偿输入支管上设有第三电动阀门；和/或冷补偿输出支管上设有第四电动阀门。

在一些实施例中，冷补偿输入支管上和/或冷补偿输出支管上设有循环泵。

本公开实施例提供的用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管；热补偿盘管设于空调的出风口；热补偿盘管的输入管路联通冷却设备的回水管路；热补偿盘管的输出管路联通冷却设备的供水管路，以采用冷却设备的回水管路中的水所携带的热量加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。在这一过程中，利用机房冷却设备的回水的热量将除湿后的空气加热，可以节省电加热对电能的消耗，同时又可以向空调供给冷量和回收冷量，减小夏季机械制冷负荷，提高能源利用效率，从而实现数据中心整体的能耗降低，达到节能减排的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本公开的用于空调除湿的温度调节装置的一个实施例的示例性结构图；

图2是根据本公开的用于空调除湿的温度调节装置的另一个实施例的示例性结构图。

附图标记：100-空调；101-空调的出风口；110-热补偿盘管；111-热补偿盘管的输入管路；112-热补偿盘管的输出管路；113-热补偿输入支管；114-热补偿输出支管；115-第一电动阀门；116-第二电动阀门；120-换热盘管；121-换热盘管的输入管路；122-换热盘管的输出管路；123-冷补偿输入支管；124-冷补偿输出支管；125-第三电动阀门；126-第四电动阀门；200-冷却设备；210-冷却设备的回水管路；220-冷却设备的供水管路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。本领域技术人员还将理解的是，虽然本文中可使用用语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等来描述各种电动阀门，但是电动阀门不应被这些用语限制。这些用语仅用于将一个电动阀门与其它电动阀门区分开。

请参考图1，图1示出了用于空调除湿的温度调节装置的一个实施例的示例性结构图。

如图1所示，一种用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管110；对于每一个空调100，在空调的出风口101，设有热补偿盘管110；热补偿盘管的输入管路111联通冷却设备200的回水管路210；热补偿盘管的输出管路112联通冷却设备200的出水管路220，以采用冷却设备200的回水管路210中的水所携带的热量加热空调100中的水蒸气被冷凝之后的空气。

在本实施例中，空调中的空气流经换热盘管后，通过换热盘管将空气的温度降低至露点温度以下，使空气中的水蒸气冷凝析出，从而降低空气中的含湿量，此时空气的温度较低，需要加热后送风。这里的露点温度(Dew point temperature)，在气象学中是指在固定气压之下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。例如，在一些地方的冬季，露点温度可以为10摄氏度，而在这些地方的夏季，露点温度可以为25度。

在加热空气时，采用常规水冷却系统的数据中心的机房的冷却设备的回水温度较高，这部分热量可以被利用。此时，可以从机房的冷却设备的回水管路210中将热水引至各个空调的热补偿盘管110中，采用热补偿盘管110内的热量与热补偿盘管110外的已去湿的空气进行热交换，并将热补偿盘管110加热空气后变冷的冷水引至冷却设备的供水管路220，从而回收了空气中的冷量。

在这里，冷却设备的供水管路220向数据中心的机房提供饱含冷量的冷水，冷却设备的回水管路210回收这些冷水与机房中的热源进行热交换后的热水，之后，冷却设备200可以将热水冷却后再经出水管路输出至机房。这里的冷却设备200，可以为冷水机组、冷却塔等。

当冷却设备200为冷水机组(如图1中所示)时，冷却设备的供水管路220可以为冷水机组的冷冻水管路(也即在冷水机组的蒸发器中与冷媒换热后的机房供水循环管路)的出水管路；冷却设备的回水管路210可以为冷水机组的冷冻水的回水管路。冷却设备的冷凝器侧通过冷却水管路联通风冷设备或冷却塔散热。

当冷却设备为冷却塔时，冷却设备的供水管路可以为冷却塔的出水管路，冷却设备的回水管路可以为冷却塔的回水管路。

热补偿盘管110，可以设置在空调除湿后的冷空气的输出通道中，例如，可以设于出风口内侧(图中未示出)、出风口外侧或出风口中间(图中未示出)的位置，本申请对此不做限定。热补偿盘管中的水循环，可以采用已设于冷却设备的回水管路中的循环泵230来提供动力。

在本实施例的一些可选实现方式中，温度调节装置还包括：热补偿输入支管113和热补偿输出支管114；热补偿盘管的输入管路111经由热补偿输入支管113联通冷却设备的回水管路210；以及热补偿盘管的输出管路112经由热补偿输出支管114联通冷却设备的供水管路220。

在本实现方式中，对于每一个空调中的热补偿盘管110，都存在联通热补偿盘管的输入管路111和冷却设备的回水管路210的热补偿输入支管113，以及存在联通热补偿盘管的输出管路112和冷却设备的供水管路220的热补偿输出支管114。通过设置热补偿输入支管113和热补偿输出支管114，可以提高热补偿盘管110从冷却设备的回水管路210输入热水的效率，以及提高热补偿盘管110向冷却设备的供水管路220输出冷水的效率。

在本实施例的一些可选实现方式中，热补偿输入支管113上设有第一电动阀门115；备选地或附加地，热补偿输出支管114上设有第二电动阀门116。

在本实现方式中，通过在热补偿输入支管113上设有第一电动阀门115，可以在不需要热补偿时，可以将热补偿输入支管113与冷却设备的回水管路210隔离，防止热补偿盘管110中充水。同理，通过在热补偿输出支管114上设有第二电动阀门116，可以在不需要热补偿时，将热补偿输出支管114与冷却设备的供水管路220隔离，防止热补偿盘管110中充水。

在本实施例的一些可选实现方式中，热补偿输入支管113上和/或热补偿输出支管114上设有循环泵(图中未示出)。

在本实现方式中，通过在热补偿输入支管113上设有循环泵，可以在热补偿支管较长时，利用循环泵的动力实现热补偿盘管中的水的循环。同理，通过在热补偿输出支管114上设有循环泵，可以利用循环泵的动力实现热补偿盘管中的水的循环。

在本实施例的一些可选实现方式中，温度调节装置还包括：电加热盘管(图中未示出)；电加热盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中，被配置成在热补偿盘管110的工作效率不满足加热需求或热补偿盘管110不工作时加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。

在本实现方式中，通过设置电加热盘管作为热补偿盘管110的补充热源或备份热源，提高了空调进行温度调节的性能的稳定性。

本申请上述实施例中的用于空调除湿的温度调节装置，利用机房冷却设备的回水的热量，将除湿后的空气加热，可以节省电加热对电能的消耗，同时又可以向空调供给冷量和回收冷量，减小夏季机械制冷负荷，提高能源利用效率，从而实现数据中心整体的能耗降低，达到节能减排的效果。

请参考图2，图2示出了用于空调除湿的温度调节装置的另一个实施例的示例性结构图。

如图2所示，用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管110和换热盘管120；热补偿盘管110设于空调除湿后的冷空气的输出通道中；热补偿盘管的输入管路111联通冷却设备的回水管路210；热补偿盘管的输出管路112联通冷却设备的供水管路220，以采用冷却设备的回水管路210中的水所携带的热量加热空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。换热盘管120，设于空调的入风口或设于热补偿盘管110之前的风道中；换热盘管的输入管路121联通冷却设备的供水管路220；换热盘管的输出管路122联通冷却设备的回水管路210，以采用冷却设备的供水管路220中的水所携带的冷量冷凝进入空调的空气中的水蒸气。

与图1中不同的是，图2所示的实施例中还包括换热盘管120，该换热盘管120可以部分替代或完全替代现有技术中的换热盘管120。换热盘管120用于冷却输入空调的空气，因此可以设置在加热盘管之前的风路上。例如，设于空调的入风口或设于热补偿盘管110之前的风道中。

在本实施例中，换热盘管120经由换热盘管的输入管路121接收冷却设备的供水来向外提供冷量，并经由换热盘管的输出管路122将与冷凝前的空气换热后升温的出水送回至冷却设备的回水管路210，从而实现对冷却设备200的冷量的利用。

在本实施例的一些可选实现方式中，温度调节装置还包括：冷补偿输入支管123和冷补偿输出支管124；换热盘管的输入管路121经由冷补偿输入支管123联通冷却设备的回水管路210；以及换热盘管的输出管路122经由冷补偿输出支管124联通冷却设备的供水管路220。

在本实现方式中，对于每一个空调中的换热盘管120，都存在联通换热盘管的输入管路121和冷却设备的供水管路220的冷补偿输入支管123，以及存在联通换热盘管的输出管路122和冷却设备的回水管路210的冷补偿输出支管124。通过设置冷补偿输入支管123和冷补偿输出支管124，可以提高换热盘管120从冷却设备的供水管路220输入冷水的效率，以及提高换热盘管120向冷却设备的回水管路210输出热水的效率。

在本实施例的一些可选实现方式中，冷补偿输入支管123上设有第三电动阀门125；和/或冷补偿输出支管124上设有第四电动阀门126。

在本实现方式中，通过在冷补偿输入支管123上设有第三电动阀门125，可以在不需要冷补偿时，可以将冷补偿输入支管123与冷却设备的供水管路220隔离，防止换热盘管120中充水。同理，通过在冷补偿输出支管124上设有第四电动阀门126，可以在不需要冷补偿时，将冷补偿输出支管124与冷却设备的回水管路210隔离，防止换热盘管120中充水。

在本实施例的一些可选实现方式中，冷补偿输入支管123上和/或冷补偿输出支管124上设有循环泵(图中未示出)。

在本实现方式中，通过在冷补偿输入支管123上设有循环泵，可以在冷补偿支管较长时，利用循环泵的动力实现换热盘管120中的水的循环。同理，通过在冷补偿输出支管124上设有循环泵，可以利用循环泵的动力实现换热盘管120中的水的循环。

本公开上述实施例提供的用于空调除湿的温度调节装置，与图1的实施例中的用于空调除湿的温度调节装置相比，增加了换热盘管120对进入空调的空气除湿，可以提高利用冷却设备的制冷能力的效率。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种用于空调除湿的温度调节装置，包括：热补偿盘管；

热补偿盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中；

所述热补偿盘管的输入管路联通冷却设备的回水管路；

所述热补偿盘管的输出管路联通冷却设备的供水管路，以采用所述冷却设备的回水管路中的水所携带的热量加热所述空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。

2.根据权利要求1所述的温度调节装置，其中，所述温度调节装置还包括：热补偿输入支管和热补偿输出支管；

所述热补偿盘管的输入管路经由所述热补偿输入支管联通所述冷却设备的回水管路；以及

所述热补偿盘管的输出管路经由所述热补偿输出支管联通所述冷却设备的供水管路。

3.根据权利要求2所述的温度调节装置，其中，所述热补偿输入支管上设有第一电动阀门；和/或

所述热补偿输出支管上设有第二电动阀门。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的温度调节装置，其中，所述热补偿输入支管上和/或所述热补偿输出支管上设有循环泵。

5.根据权利要求1所述的温度调节装置，其中，所述温度调节装置还包括：电加热盘管；

所述电加热盘管设于空调除湿后的冷空气的输出通道中，被配置成在所述热补偿盘管的工作效率不满足加热需求或所述热补偿盘管不工作时加热所述空调中的水蒸气被冷凝之后的空气。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的温度调节装置，其中，所述温度调节装置还包括：换热盘管；

所述换热盘管设于所述热补偿盘管之前的风道中；

所述换热盘管的输入管路联通所述冷却设备的供水管路；

所述换热盘管的输出管路联通所述冷却设备的回水管路，以采用所述冷却设备的供水管路中的水所携带的冷量冷凝进入所述空调的空气中的水蒸气。

7.根据权利要求6所述的温度调节装置，其中，所述温度调节装置还包括：冷补偿输入支管和冷补偿输出支管；

所述换热盘管的输入管路经由所述冷补偿输入支管联通所述冷却设备的回水管路；以及

所述换热盘管的输出管路经由所述冷补偿输出支管联通所述冷却设备的供水管路。

8.根据权利要求7所述的温度调节装置，其中，所述冷补偿输入支管上设有第三电动阀门；和/或

所述冷补偿输出支管上设有第四电动阀门。

9.根据权利要求7或8任意一项所述的温度调节装置，其中，所述冷补偿输入支管上和/或所述冷补偿输出支管上设有循环泵。