CN111829064A - 一种节能机房空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种节能机房空调，其包括：空调机组、换热水力机组、新风机组。空调机组设置在室内，其包括风机组、蒸发器组和压缩机组；新风系统设置在室外并通过新风管道与蒸发器组连通，换热水力机组设置在室外，并通过冷媒管道与压缩机组连通，蒸发器组和压缩机组连通。其中，新风机组用于和空调机组进行内外空气交换，风机段用于带动室内的热量流经到蒸发器组进行热交换，压缩机段用于通过冷媒循环将蒸发器组的热量传递给换热水力机组，换热水力机组用于将空调机组内的热量与外界的热介质进行热交换，以对室内进行降温。本实施例采用换热水力机组代替现有的空调空气源，使得换热效率更高，进而提高了空调的制冷效率。

Description

一种节能机房空调

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种节能机房空调。

背景技术

随着全球气候变暖，能源不断紧缺，人们对能源的需求和依赖性越来越强，使得节能技术愈加受到重视。随着网络通讯技术的发展，电子机房的数量逐渐增多，由于现行机房的热负荷比较大，需要全年供冷，即使是在冬季时节,机房空调也是处在制冷和加湿状态。因此，安置在机房内部的空调设备须长时间运行，其耗电量很大。

现有技术中，许多机房节能技术主要是通过室内外空气的温差来进行节能的。如：将室外冷空气直接引入机房或通过热交换的方式利用外界空气能量。直接引入室外冷空气的方式效率较高，但室外空气较脏，机房的洁净度得不到解决，湿度得不到保障。而热交换的方式得效率较低，且湿度问题仍得不到解决。为此，中国专利文献CN102200333A公开一种节能空调系统，其包括具有电动进风门、空气过滤网、降温除尘加湿水帘和风机的进气系统，和具有电动排风门的排气系统，以及智能节能控制器。其中降温除尘加湿水帘由水帘体和循环水箱构成。水帘体通过循环管道与循环水箱连接，在循环管道中装有循环水泵。该智能节能控制器由用于采集和传送室内空气的相对湿度和温度的室内温湿度变送器，用于采集和传送室外空气的相对湿度和温度的室外温湿度变送器，根据室外空气的相对湿度和温度计算室外空气的湿球温度的控制芯片，及用于根据控制芯片发出的控制信号驱动进气系统开启的驱动电路构成。当室外空气的湿球温度小于预设湿球温度阈值，且室内温度大于第一预设上限值，室内相对湿度小于预设下限值时，发出控制信号；进气系统开启，引进的空气通过进气系统的电动进风门和空气过滤网后，与循环水在进气系统的降温除尘加湿水帘的水帘体接触，进气系统的风机的运行加大水帘体表面的水蒸气的分压力，通过循环水的蒸发对进气系统引进的空气进行降温和加湿，之后送入机房。排气系统由智能节能控制器控制，用于将对机房进行降温和加湿后的空气排出室外。

目前大部分的小型机房采用的都是空气能热泵空调机组,存在高温气候下制冷系统效率低下,耗能高的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有技术采用空气能热泵空调机组制冷效率低下的技术问题。

一种节能机房空调，其包括：空调机组、换热水力机组、新风机组；

所述空调机组设置在室内，其包括风机组、蒸发器组和压缩机组；所述新风机组设置在室外并通过新风管道与所述蒸发器组连通，所述换热水力机组设置在室外，并通过冷媒管道与所述压缩机组连通，所述蒸发器组和压缩机组连通；

其中，所述新风机组用于和所述空调机组进行内外空气交换，所述风机组用于带动室内的热量流经到蒸发器组进行热交换，所述压缩机组用于通过冷媒循环将所述蒸发器组的热量传递给所述换热水力机组；所述换热水力机组用于将空调机组内的热量与外界的热介质进行热交换，以对室内进行降温。

其中，所述换热水力机组通过冷媒管道与外接的热介质进行热交换，所述热介质包括水源、地源和土壤源中的一种或多种。

在一种实施例中，所述空调机组包括机组壳体，所述机组壳体内部设有三个安装腔，所述风机组、蒸发器组和压缩机组分别设置在所述三个安装腔内；

所述风机组包括风机，所述风机组的安装腔的顶部和/或侧壁上设有出风口，所述风机组的安装腔底部与蒸发器组的安装腔之间设有风道。

在一种实施例中，所述换热水力机组包括循环水泵、定压泵、换热器，所述循环水泵设置在循环水管道中，用于带动水循环以换热，换热器用于和热介质进行换热。

进一步的，还包括控制器，所述蒸发器组包括加湿器，所述加湿器包括至少一个超声波雾化单元，所述控制器与所述加湿器的控制端电连接，用于控制所述加湿器的开启和关闭以及加湿功率。

在一种实施例中，所述新风机组上的进风管道上还设有电动风阀，所述电动风阀的控制端均与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述电动风阀和室内排气风阀的风量；

所述新风机组的新风管道上还设有过滤装置，用于对进入新风机组的空气进行过滤，所述新风机组的进风口处还设有过滤网和防水百叶。

在一种实施例中，所述蒸发器组包括加湿水槽，所述超声波雾化单元设置在所述加湿水槽内，所述超声波雾化单元的进水管道上设有滤芯，用于对进入的水进行过滤；

所述蒸发器组包括蒸发器，所述蒸发器上的冷凝水管道与所述加湿水槽连通。

在一种实施例中，所述加湿水槽上还设有溢流口和自动补水装置。

在一种实施例中，所述新风机组和空调机组均包括一个湿度传感器，用于检测湿度值，所述湿度传感器也与所述控制器电连接。

在一种实施例中，所述压缩机组的安装腔的侧壁上设有进风口，所述进风口处可拆卸式安装有通风侧板；

所述风机组的安装腔的顶部和/或侧壁的出风口处也可拆卸式安装有通风侧板。

依据上述实施例的节能机房空调，其包括：空调机组、换热水力机组、新风机组。空调机组设置在室内，其包括风机组、蒸发器组和压缩机组；新风系统设置在室外并通过新风管道与蒸发器组连通，换热水力机组设置在室外，并通过冷媒管道与压缩机组连通，蒸发器组和压缩机组连通。其中，新风机组用于和空调机组进行内外空气交换，风机段用于带动室内的热量流经到蒸发器组进行热交换，压缩机段用于通过冷媒循环将蒸发器组的热量传递给换热水力机组，换热水力机组用于将空调机组内的热量与外界的热介质进行热交换，以对室内进行降温。本实施例采用换热水力机组代替现有的空调空气源，使得换热效率更高，进而提高了空调的制冷效率。

附图说明

图1为本申请实施例的机房空调结构示意图；

图2为本申请实施例的空调工作时一种空气循环流向图；

图3为本申请实施例的空调工作时另一种空气循环流向图；

图4为本申请实施例的空调工作时另一种空气循环流向图；

图5为本申请实施例的空调工作时另一种空气循环流向图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

实施例一：

本实施例提供一种节能机房空调，如图1，其包括：空调机组、换热水力机组5和新风机组4。其中，空调机组设置在室内，其包括风机组1、蒸发器组2和压缩机组3，新风机组4设置在室外并通过新风管道44与蒸发器组2连通，换热水力机组5设置在室外，并通过冷媒管道53与压缩机组3连通，蒸发器组2和压缩机组3也通过管道连通。

其中，新风机组4用于和空调机组的蒸发器组2进行内外空气交换，在本实施例中主要用于向蒸发器组2通入室外的常温气流，风机组1用于带动室内的热量流经到蒸发器组2进行热交换，然后将经过压缩机组3后的低温气流排放到室内，压缩机组3用于通过冷媒循环将蒸发器组2的热量传递给换热水力机组5，压缩机组3包括压缩机31，主要是用于压缩空气并通过循环冷媒对流入的气体进行降温；换热水力机组5用于将空调机组内的热量与外界的热介质进行热交换，以对室内进行降温，具体的主要是对压缩机组3热交换后的高温气体进行热交换，使得可以对空调机组快速降温。本实施例的风机组1、蒸发器组2和压缩机组3的结构和功能和现有的空调机组类似，此处不再赘述。由于水源及土壤源热源温度均可适用于制热制冷,故本实施例空调无需额外增加辅热装置,结构更加稳定和节能。

其中，本实施例的换热水力机组5通过冷媒管道53与外接的热介质进行热交换，本实施例的热介质包括水源、地源和土壤源中的一种或多种。室内空调机组和室外换热水力模块5，新风模块6部分组成。具体的，本实施例中，通过设置在室内空调机组的风机组1内的风机11的作用下，带动气流将室内设备的热量带动流经室内空调机组的蒸发器组2内的第一换热器21进行换热，然后在压缩机组3的压缩机31的作用下，通过冷媒循环，通过蒸发器组的第一换热器21，室外的换热水力机组5内的第二换热器52将热量传递到室外冷却水循环系统中，后经过换热水力机组5内的水泵51驱动下，冷却水将热量通过换热管将热量释放到土壤中。本实施例室内的空调机组和室外的新风机组共用一套系统，共用室内风机11，达到一体化设计目的，占用空间大大缩小，且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准，且自然冷源与制冷机构能够根据室外温度情况进行相应选择运行，能够独自运行，互不影响，又相互补充，同时新风系统中可选安装增压风机，为高洁净系统提供风压补偿整套系统能够实现智能控制，大大增加系统运行的可靠性。

本实施例的空调机组包括机组壳体，机组壳体内部设有三个安装腔，例如图1中空调机组从上到下依次设置风机组安装腔、蒸发器组安装腔、压缩机组安装腔，风机组1、蒸发器组2和压缩机组3分别设置在这三个安装腔内。风机组1包括风机11，风机组1的安装腔的顶部和侧壁上设有出风口，风机组安装腔的底部与蒸发器组安装腔之间设有风道，用于空气流通。

其中，换热水力机组5包括循环水泵、定压泵、换热器，循环水泵设置在循环水管道中，用于带动水循环和换热器进行换热，定压泵设置在循环水管道上起到稳定压力和系统补水的作用。

进一步的，本实施例的机房空调还包括控制器，风机组1、蒸发器组2、压缩机组3、新风机组4和换热水力机组5都与控制器连接，在控制器的控制下协调作用。新风管道4连通在室内空调器蒸发器组2，在外部新风机组4湿度较大时,可同步开启制冷压缩机进行同步除湿作业。

其中，本实施例的蒸发器组2还包括加湿器23，加湿器23包括多个超声波雾化单元，控制器与加湿器23的控制端电连接，用于控制加湿器23的开启和关闭以及加湿功率。

其中，本实施例的新风机组4上的新风管道44上还设有电动风阀45，新风管道44上的出风段设有室内排气风阀，电动风阀45和排气风阀的控制端均与控制器电连接，控制器用于控制电动风阀和排气风阀的功率以控制通风的风量和风速。另外，控制器还控制连接新风机组4和室内空调机组的新风管道44的导通和截断。其中，控制器控制电动风阀45打开时，室外空气通过新风机组4进入室内，空调机组进入外循环阶段，此时空气流通示意图如图2所示，当电动风阀45关闭时，空调机组进入内循环阶段，此时空气流通示意图如图3所示。

进一步的，本实施例新风机组4的进风管道上还设有过滤装置，过滤装置用于对进入新风机组4的空气进行过滤，新风机组4采用封闭式外壳，外壳上的进气口可以是孔网、栅格等多种形式，新风机组4的进风口处还设有过滤网和防水百叶或防水罩，防止杂物进入，防水百叶或防水罩可以防止雨水进入。

本实施例的蒸发器组2包括加湿水槽24，超声波雾化单元设置在加湿水槽24内，超声波雾化单元的进水管道上设有滤芯，用于对进入的水进行过滤。蒸发器组2包括蒸发器（即第一换热器21），蒸发器上的冷凝水管道与加湿水槽24连通。本实施的空调，室内空调机组内还设置有加湿器23，加湿器23与控制器连接，室内和室外设置有与控制器连接的湿度传感器，例如新风机组和空调机组均包括一个湿度传感器，分别用于检测室内外的湿度值，湿度传感器也与控制器电连接。制冷机组和外部冷源共用一个加湿器23来调节室内湿度，而不需要分别设置加湿器23，占用空间大大缩小，同时也大大降低了引入自然冷源的投入成本；且不论是室内空气还是室外空气都从同一壳体进出，也用利于协同，对湿度和温度控制更加精准。

其中，本实施例的加湿水槽24同时作为蒸发器的冷凝水积水箱, 加湿水槽24上安装有溢流口及自动补水装置，溢流口用于防止溢流，补水装置用于自动补水。

本实施例的压缩机组3的安装腔的侧壁上设有进风口，进风口处可拆卸式安装有通风侧板，风机组的安装腔的顶部和侧壁的出风口处也可拆卸式安装有通风侧板。从而经过简单的增减更换通风侧板即可实现不同的送风模式。

在另一种实施例中，空调底部还包括设置有若干排风孔的排风管，排风管一端与设置在风机组1上部的循环通道的出风口连通、另一端向机房设备上部延伸，即排风管直接对着机房设备上部排风，冷却效果更佳；且冷风从上向下流动，机房设备的热风自然向上，此时若是外循环则空气流通示意图如图4所示，若是内循环则空气流通示意图如图5所示，符合冷风的自然流向，节省室内风机的功耗，更节省能源，为了更有利于空气的排出。

本实施例中压缩机组内设置有电磁四通阀，通过控制器控制切换冷媒循环方向,从而实现空调机组的知冷知热切换,显而易见的,无需额外增加辅热设备,对室外空气进行温度调节，温度调节效果好。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种节能机房空调，其特征在于，包括：空调机组、换热水力机组、新风机组；

所述空调机组设置在室内，其包括风机组、蒸发器组和压缩机组；所述新风机组设置在室外并通过新风管道与所述蒸发器组连通，所述换热水力机组设置在室外，并通过冷媒管道与所述压缩机组连通，所述蒸发器组和压缩机组连通；

其中，所述新风机组用于和所述空调机组进行内外空气交换，所述风机组用于带动室内的热量流经到蒸发器组进行热交换，所述压缩机组用于通过冷媒循环将所述蒸发器组的热量传递给所述换热水力机组；所述换热水力机组用于将空调机组内的热量与外界的热介质进行热交换，以对室内进行降温。

2.如权利要求1所述的节能机房空调，其特征在于，所述换热水力机组通过冷媒管道与外接的热介质进行热交换，所述热介质包括水源、地源和土壤源中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的节能机房空调，其特征在于，所述空调机组包括机组壳体，所述机组壳体内部设有三个安装腔，所述风机组、蒸发器组和压缩机组分别设置在所述三个安装腔内；

所述风机组包括风机，所述风机组的安装腔的顶部和/或侧壁上设有出风口，所述风机组的安装腔底部与蒸发器组的安装腔之间设有风道。

4.如权利要求1所述的节能机房空调，其特征在于，所述换热水力机组包括循环水泵、定压泵、换热器，所述循环水泵设置在循环水管道中，用于带动水循环以换热，换热器用于和热介质进行换热。

5.如权利要求1所述的节能机房空调，其特征在于，还包括控制器，所述蒸发器组包括加湿器，所述加湿器包括至少一个超声波雾化单元，所述控制器与所述加湿器的控制端电连接，用于控制所述加湿器的开启和关闭以及加湿功率。

6.如权利要求5所述的节能机房空调，其特征在于，所述新风机组上的进风管道上还设有电动风阀，所述电动风阀的控制端均与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述电动风阀和室内排气风阀的风量；

所述新风机组的新风管道上还设有过滤装置，用于对进入新风机组的空气进行过滤，所述新风机组的进风口处还设有过滤网和防水百叶。

7.如权利要求5所述的节能机房空调，其特征在于，所述蒸发器组包括加湿水槽，所述超声波雾化单元设置在所述加湿水槽内，所述超声波雾化单元的进水管道上设有滤芯，用于对进入的水进行过滤；

所述蒸发器组包括蒸发器，所述蒸发器上的冷凝水管道与所述加湿水槽连通。

8.如权利要求7所述的节能机房空调，其特征在于，所述加湿水槽上还设有溢流口和自动补水装置。

9.如权利要求5所述的节能机房空调，其特征在于，所述新风机组和空调机组均包括一个湿度传感器，用于检测湿度值，所述湿度传感器也与所述控制器电连接。

10.如权利要求5所述的节能机房空调，其特征在于，所述压缩机组的安装腔的侧壁上设有进风口，所述进风口处可拆卸式安装有通风侧板；

所述风机组的安装腔的顶部和/或侧壁的出风口处也可拆卸式安装有通风侧板。

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