CN110762896A - 一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，包括机组壳体，机组壳体相对应的两侧壁上分别设置有一次空气进风口和一次空气送风口，机组壳体内按照一次空气流向依次设置有空气过滤器a、间接蒸发冷却单元、直接蒸发冷却单元、蛇形冷却盘管以及一次空气送风机，蛇形冷却盘管连接有溴化锂吸收式冷水机且与溴化锂吸收式冷水机形成循环回路。本发明的一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，将间接蒸发冷却空调机组和溴化锂吸收式冷水机联合，间接蒸发冷却充分利用了自然冷源，溴化锂吸收式冷水机实现了低品位能源的回收利用，进而降低了空调机组的能耗且全年适用。

Description

一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组。

背景技术

传统的机械制冷稳定性更好，并不会受到气象条件的影响，但对与工厂、数据中心等需要全年使用空调的场所来说，由于压缩机需要全年使用，导致空调系统能耗巨大，以数据中心为例，数据中心空调能耗占数据机房整体能耗的40％～50％。

采用自然冷却技术是降低数据中心机房能耗的有效方法之一。目前自然冷却技术主要包括空气侧自然冷却、水侧自然冷却等方式。空气侧自然冷却又分为直接式和间接式；直接式空气侧自然冷却是将部分室外新风直接引入机房或厂房加以利用，虽然简单易行且节能效果好，但对引入的空气质量要求较高，否则会影响机房或厂房内空气的质量和湿度；间接式空气侧自然冷却是利用高效换热器自然循环将室外空气的冷能引入室内，不仅能够保证室内降温的要求，还减少了传统空调系统的运行时间，既经济又环保。水侧自然冷却包括利用低温地下水、深层湖泊水等自然冷源为数据中心提供冷量，但这样使得数据中心或工厂的选址受到了非常大的限制，且数据中心机房全年不间断散热，但是蒸发冷却技术受限于环境空气的气象参数，因而不可能全年适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，将间接蒸发冷却空调机组和溴化锂吸收式冷水机联合，间接蒸发冷却充分利用了自然冷源，溴化锂吸收式冷水机实现了低品位能源的回收利用，进而降低了空调机组的能耗且全年适用。

本发明所采用的技术方案是，一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，包括机组壳体，机组壳体相对应的两侧壁上分别设置有一次空气进风口和一次空气送风口，机组壳体内按照一次空气流向依次设置有空气过滤器a、间接蒸发冷却单元、直接蒸发冷却单元、蛇形冷却盘管以及一次空气送风机，蛇形冷却盘管连接有溴化锂吸收式冷水机且与溴化锂吸收式冷水机形成循环回路。

本发明的特征还在于，

间接蒸发冷却单元包括板翅式换热器，板翅式换热器下方由上到下依次设置有高压喷雾布水器a和空气过滤器b，空气过滤器b下方对应的机组壳体两侧壁上还设置有二次空气进风口，机组壳体底部设置有集水箱b，集水箱b通过水管a与高压喷雾布水器a连接，高压喷雾布水器a朝板翅式换热器喷淋，板翅式换热器上方对应的机组壳体顶部设置有二次空气排风口。

二次空气排风口内设置有二次空气排风机。

水管a上还设置有水泵b。

一次空气送风机为离心式风机，二次空气排风机为轴流风机。

直接蒸发冷却单元包括填料，填料上方设置有高压喷雾布水器b，填料下方设置有集水箱a，集水箱a通过水管b连接高压喷雾布水器b，高压喷雾布水器b朝填料喷淋。

水管b上还设置有水泵a。

溴化锂吸收式冷水机包括依次连接并形成回路的蒸发器、吸收器、发生器及冷凝器，吸收器和发生器之间通过溶液热交换器双向连接，发生器还通过热源供水管和热源回水管连接有热回收装置并与热回收装置形成循环回路，蒸发器通过冷冻水供水管和冷冻水回水管连接蛇形冷却盘管并形成循环回路。

冷凝器流向蒸发器的第四连通管上还设置有节流阀。

吸收器流向发生器的第二连通管上还设置有溶液泵。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的空调机组，将间接蒸发冷却空调机组和溴化锂吸收式冷水机联合，使得空调机组在全年都能运行，间接蒸发冷却充分利用了自然冷源，并且溴化锂吸收式冷水机通过回收利用余热、废热作为热源，实现了低品位能源的回收利用，进而降低了空调机组的能耗，高效节能；

(2)本发明的空调机组将间接蒸发自然冷却模块与机械制冷模块实现分开单独配置，使机组体积合理减小，结构紧凑；

(3)本发明的空调机组，利用间接蒸发冷却原理，在保证机房温湿度范围的同时与外界空气无掺混，确保了机房对空气品质的要求，并且最大限度利用自然冷源冷却的方式减少了传统机械制冷空调的运行时间，既经济又环保。

附图说明

图1是本发明一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组的结构示意图；

图2是本发明一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组中溴化锂吸收式冷水机的结构示意图。

图中，1.一次空气进风口，2.空气过滤器a，3.板翅式换热器，4.高压喷雾布水器a，5.二次空气排风机，6.二次空气排风口，7.水管a，8.水管b，9.高压喷雾布水器b，10.蛇形冷却盘管，11.一次空气送风机，12.一次空气送风口，13.填料，14.集水箱a，15.水泵a，16.集水箱b，17.水泵b，18.空气过滤器b，19.二次空气进风口，20.冷冻水供水管，21.冷冻水回水管，22.蒸发器，23.发生器，24.溴化锂吸收式冷水机，25.热源供水管，26.热源回水管，27.热回收装置，28.冷凝器，29.节流阀，30.吸收器，31.溶液泵，32.溶液热交换器，33.第一连通管，34.第二连通管，35.第三连通管，36.第四连通管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，其结构如图1所示，包括机组壳体，机组壳体相对应的两侧壁上分别设置有一次空气进风口1和一次空气送风口12，机组壳体内按照一次空气流向依次设置有空气过滤器a2、间接蒸发冷却单元、直接蒸发冷却单元、蛇形冷却盘管10以及一次空气送风机11，蛇形冷却盘管10连接有溴化锂吸收式冷水机24且与溴化锂吸收式冷水机24形成循环回路。

间接蒸发冷却单元包括板翅式换热器3，板翅式换热器3下方由上到下依次设置有高压喷雾布水器a4和空气过滤器b18，空气过滤器b18下方对应的机组壳体两侧壁上还设置有二次空气进风口19，机组壳体底部设置有集水箱b16，集水箱b16通过水管a7与高压喷雾布水器a4连接，高压喷雾布水器a4朝板翅式换热器3喷淋，板翅式换热器3上方对应的机组壳体顶部设置有二次空气排风口6。

二次空气排风口6内设置有二次空气排风机5。

水管a7上还设置有水泵b17。

一次空气送风机11为离心式风机，二次空气排风机5为轴流风机。

直接蒸发冷却单元包括填料13，填料13上方设置有高压喷雾布水器b9，填料13下方设置有集水箱a14，集水箱a14通过水管b8连接高压喷雾布水器b9，高压喷雾布水器b9朝填料13喷淋。

水管b8上还设置有水泵a15。

溴化锂吸收式冷水机24包括依次连接并形成回路的蒸发器22、吸收器30、发生器23及冷凝器28，吸收器30和发生器23之间通过溶液热交换器32双向连接，发生器23还通过热源供水管25和热源回水管26连接有热回收装置27并与热回收装置27形成循环回路，蒸发器22通过冷冻水供水管20和冷冻水回水管21连接蛇形冷却盘管10并形成循环回路，其中冷凝器为风冷式冷凝器，发生器23流向冷凝器28的管道为第一连通管33，发生器23流向吸收器30的管道为第三连通管35。

冷凝器28流向蒸发器22的第四连通管36上还设置有节流阀29。

吸收器30流向发生器23的第二连通管34上还设置有溶液泵31。

本发明空调机组的工作原理为：

室内回风从一次空气进风口1经过空气过滤器a2净化过滤后，流经板翅式换热器3的干通道，室外空气通过二次空气进风口19经过空气过滤器b18净化过滤后，流向板翅式换热器3湿通道，与干通道内的室内回风进行换热，室内回风将热量传递给湿通道侧的二次空气，室内回风一次空气被冷却降温，并在直接直接蒸发冷却单元再次降温及加湿，再通过一次空气送风机11提供的动力，经过蛇形冷却盘管10再次进行冷却降温，最后被冷却加湿的一次空气从一次空气送风口12送入室内，一次空气如此形成循环，从而达到对房间的降温效果，二次空气则再通过二次空气排风机5提供的动力，最后携带热量的二次空气从二次空气排风口6排出。

布水系统的工作过程：间直接蒸发冷却单元，通过水泵b17提供的动力，集水箱b16的水经水管a7输送到高压喷雾布水器a4对板翅式换热器3喷雾布水；直接蒸发冷却单元：通过水泵a15提供动力，将集水箱a14中的水通过水管b8输送到高压喷雾布水器b9，高压喷雾布水器b9在喷雾填料13上喷雾后形成一层水膜，实现对空气的加湿以及进一步冷却的作用。

溴化锂吸收式冷水机24的工作过程：在吸收器30中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器22中被气化的制冷剂，以达到维持蒸发器22内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气形成制冷剂-吸收剂溶液；制冷剂-吸收剂溶液经溶液泵31升压后由第二连通管34经溶液热交换器32送入发生器23内，然后再由发生器23送出沿第三连通管35送回吸收器30内，期间通过溶液热交换器32、发生器23的处理，回到吸收器30的制冷剂-吸收剂溶液进行了换热，有效提高了进入发生器23中冷溶液的温度，减少了发生器23所耗散的热量；在发生器23中，经换热处理的制冷剂-吸收剂溶液被来自热回收装置27上连接的外热源供水管25中的混合热水加热至沸腾，其中沸点较低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，与吸收剂分离，然后制冷剂蒸气进入冷凝器28放热，再流经节流阀29制冷剂液化形成低压液态制冷剂，在蒸发器22中气化吸热进行制冷，而冷冻水回水管21内的冷水经蒸发器22换热之后通过冷冻水供水管20送到空调机组内的蛇形冷却盘管10中对一次空气再次进行冷却降温；吸收剂浓缩后则返回吸收器30再次吸收低压气态制冷剂，而加热制冷剂-吸收剂溶液后的热水通过外热源回水管26回到热回收装置27和外热源继续加热，如此形成循环。

本发明一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，将间接蒸发冷却空调机组和溴化锂吸收式冷水机联合，使得空调机组在全年都能运行，间接蒸发冷却充分利用了自然冷源，并且溴化锂吸收式冷水机将废热、余热作为热源，实现热量的回收利用，进而降低了空调机组的能耗。

Claims (10)

1.一种间接蒸发冷却与溴化锂吸收式制冷联合的空调机组，其特征在于，包括机组壳体，所述机组壳体相对应的两侧壁上分别设置有一次空气进风口(1)和一次空气送风口(12)，所述机组壳体内按照一次空气流向依次设置有空气过滤器a(2)、间接蒸发冷却单元、直接蒸发冷却单元、蛇形冷却盘管(10)以及一次空气送风机(11)，所述蛇形冷却盘管(10)连接有溴化锂吸收式冷水机(24)且与所述溴化锂吸收式冷水机(24)形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述间接蒸发冷却单元包括板翅式换热器(3)，所述板翅式换热器(3)下方由上到下依次设置有高压喷雾布水器a(4)和空气过滤器b(18)，所述空气过滤器b(18)下方对应的机组壳体两侧壁上还设置有二次空气进风口(19)，所述机组壳体底部设置有集水箱b(16)，所述集水箱b(16)通过水管a(7)与所述高压喷雾布水器a(4)连接，所述高压喷雾布水器a(4)朝板翅式换热器(3)喷淋，所述板翅式换热器(3)上方对应的机组壳体顶部设置有二次空气排风口(6)。

3.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，所述二次空气排风口(6)内设置有二次空气排风机(5)。

4.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，所述水管a(7)上还设置有水泵b(17)。

5.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，所述一次空气送风机(11)为离心式风机，二次空气排风机(5)为轴流风机。

6.根据权利要求1或2所述的空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却单元包括填料(13)，所述填料(13)上方设置有高压喷雾布水器b(9)，所述填料(13)下方设置有集水箱a(14)，所述集水箱a(14)通过水管b(8)连接所述高压喷雾布水器b(9)，所述高压喷雾布水器b(9)朝填料(13)喷淋。

7.根据权利要求6所述的空调机组，其特征在于，所述水管b(8)上还设置有水泵a(15)。

8.根据权利要求1或2所述的空调机组，其特征在于，所述溴化锂吸收式冷水机(24)包括依次连接并形成回路的蒸发器(22)、吸收器(30)、发生器(23)及冷凝器(28)，所述吸收器(30)和发生器(23)之间通过溶液热交换器(32)双向连接，所述发生器(23)还通过热源供水管(25)和热源回水管(26)连接有热回收装置(27)并与所述热回收装置(27)形成循环回路，所述蒸发器(22)通过冷冻水供水管(20)和冷冻水回水管(21)连接所述蛇形冷却盘管(10)并形成循环回路。

9.根据权利要求8所述的空调机组，其特征在于，所述冷凝器(28)流向蒸发器(22)的第四连通管(36)上还设置有节流阀(29)。

10.根据权利要求8所述的空调机组，其特征在于，所述吸收器(30)流向发生器(23)的第二连通管(34)上还设置有溶液泵(31)。

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