CN202024424U - 机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组 - Google Patents

机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开的机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组，机组壳体内构成平行布置的送风通道和回风通道，送风通道内、按送风方向包括依次设置的粗效过滤器、热管式间接蒸发冷却器一次空气端、直接蒸发冷却器、迎面与旁通风阀a、制冷剂直接膨胀式空气冷却器和送风机；回风通道内、按回风方向包括依次设置的压缩机、热管式间接蒸发冷却器二次空气端、迎面与旁通风阀b、冷凝器、挡水板和排风机。本实用新型将热管式间接蒸发冷却器和制冷剂直接膨胀式制冷与直接蒸发冷却器结合，在充分利用自然冷源的同时实现空调机组全年制冷运行，夏季冷回收，冬季热回收，提高了蒸发冷却空调机组的换热效率。

Description

机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组
技术领域
 本实用新型属于空调制冷技术领域，涉及一种适用于机房用的空调机组，具体涉及一种机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组。
背景技术
通信行业的能耗主要在通信机房，因为通信机房内设备的发热量大，需要空调全年运行进行降温，空调运行能耗大。在通信机房的节能改造过程中，采用蒸发冷却的方式节能效果较为显著。
目前，应用于通信机房的蒸发冷却空调主要是蒸发式冷气机（直接蒸发冷却），直接蒸发冷却容易受气候和地域等条件的诸多限制，存在空调区域湿度偏大，降温有限等问题。在对湿度较高要求的环境中，需要与机房精密空调等设备联动严格控制内部环境湿度，防止因环境温湿度参数控制不当而造成机房设备运行不稳定、数据传输受干扰等问题。现有的蒸发式冷气机采用全新风直流送风方式，将具有低品位能的冷风直接排出室外，未能利用回风的冷量（热量），造成能量的浪费。
发明内容
为了解决应用于机房的蒸发冷却空调装置中存在的上述问题，本实用新型结合了热管式间接蒸发冷却器，直接蒸发冷却器及制冷剂直接膨胀式制冷，开发了一种机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组，在充分利用自然冷源的同时实现空调机组全年制冷运行，夏季冷回收，冬季热回收，提高了蒸发冷却空调机组的换热效率。
本实用新型所采用的技术方案是：机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组，机组壳体内构成平行布置的送风通道和回风通道，热管式间接蒸发冷却器的一次空气端放置在送风通道中，热管式间接蒸发冷却器的二次空气端放置在回风通道中，送风通道内、按送风方向包括依次设置的粗效过滤器、热管式间接蒸发冷却器一次空气端、直接蒸发冷却器、迎面与旁通风阀a、制冷剂直接膨胀式空气冷却器和送风机；回风通道内、按回风方向包括依次设置的压缩机、热管式间接蒸发冷却器二次空气端、迎面与旁通风阀b、冷凝器、挡水板和排风机。
本实用新型的特点还在于，
送风通道和回风通道之间设置有调节风阀和回风口。
直接蒸发冷却器的顶部设置有布水器a，布水器a采用循环水泵；热管式间接蒸发冷却器二次空气端的顶部设置有布水器b，布水器b采用循环水泵。
制冷剂直接膨胀式空气冷却器与冷凝器之间设置有节流阀，制冷剂直接膨胀式空气冷却器、压缩机、冷凝器和节流阀构成制冷循环。
热管式间接蒸发冷却器中的热管换热器采用平置吸液芯结构，包括热管管壳和热管管壳一端固定的热管端盖，在热管管壳内，与热管轴向相平行且经过蒸发段和冷凝段设置有吸液芯。
本实用新型空调机组的有益效果是：
（1）结合热管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器和制冷剂直接膨胀式制冷，三者有机集成，实现夏季冷回收，冬季热回收，充分利用自然冷源，大大降低了空调系统的能耗。
（2）夏季充分利用室内的冷空气排风，使之经过冷凝器带走散热量，提高了冷凝器的散热效果，将蒸发器作为蒸发冷却空调机组中的制冷剂直接膨胀式空气冷却器，实现在夏季高温天气下的制冷运行。
（3）室内回风与新风在空调机组内混合，提高了空调建筑排风的冷（热）回收效率，降低了空调系统的能耗。
（4）冬季通过热管可对室外新风进行预热，使室外新风温升10℃左右，提高了直接蒸发冷却器的冷却效率，并且直接蒸发冷却器可对室外新风进行加湿和净化，避免了机房内因湿度过低产生静电等问题。
附图说明
图1是本实用新型机房用热管式热回收型蒸发冷却空调机组的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图4是本实用新型空调机组中热管式换热器的平置吸液芯结构示意图。
图中，1.粗效过滤器，2.热管式间接蒸发冷却器一次空气端，3.直接蒸发冷却器，4.布水器a，5.迎面与旁通风阀a，6.制冷剂直接膨胀式空气冷却器，7.送风机，8.压缩机，9.布水器b，10.热管式间接蒸发冷却器二次空气端，11.迎面与旁通风阀b，12.冷凝器，13.挡水板，14.排风机，15.调节风阀，16.回风口，17.热管管壳，18.吸液芯，19.热管端盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组的结构如图1所示，机组壳体内构成平行布置的送风通道和回风通道，热管式间接蒸发冷却器的一次空气端放置在送风通道中，热管式间接蒸发冷却器的二次空气端放置在回风通道中。
按送风方向依次设置的粗效过滤器1、热管式间接蒸发冷却器一次空气端2、直接蒸发冷却器3、迎面与旁通风阀a5、制冷剂直接膨胀式空气冷却器（即蒸发器）6和送风机7，构成送风通道，结构如图2所示。按回风方向依次设置的压缩机8、热管式间接蒸发冷却器二次空气端9、迎面与旁通风阀b11、冷凝器12、挡水板13和排风机14，构成回风通道，结构如图3所示。送风通道和回风通道之间设置调节风阀15和回风口16。
直接蒸发冷却器3的顶部设置布水器a4，布水器a4采用循环水泵，能连续不断地将循环水喷淋在直接蒸发冷却器3的填料上，以实现绝热加湿冷却的作用。热管式间接蒸发冷却器二次空气端10的顶部设置有布水器b9，布水器b9采用循环水泵能连续不断地喷淋，带走热管散发的热量，对增强冷却效率、提高系统经济性有显著的积极作用。
制冷剂直接膨胀式空气冷却器6和冷凝器12之间设置节流阀，制冷剂直接膨胀式空气冷却器6、压缩机8、冷凝器12和节流阀构成制冷循环。在制冷剂直接膨胀式空气冷却器6中，低温低压液体制冷剂蒸发，吸收经热管预冷后的新风的热量，使新风进一步冷却，然后送入房间；压缩机8吸入蒸发过程产生的气体，将这些气体压缩成高温高压的过热蒸汽；通过冷凝器12进行冷凝，冷凝器散发的热量由排风机抽走；冷凝后的液态制冷剂的压力通过膨胀阀降低到所需的蒸发压力，低温低压制冷剂进入制冷剂直接膨胀式空气冷却器6，如此循环制冷。夏季运行机械制冷循环，冬季关闭。
粗效过滤器1过滤室外空气，降低了送风的含尘量，保证通信机房的洁净。直接蒸发冷却器3上方设置的布水器a4，冬季开启，室外新风通过直接蒸发冷却器3得到进一步除尘和净化。挡水板13防止了布水器b9喷洒的水滴随风吹出室外。送风通道和回风通道之间设置调节风阀15和回风口16。夏季和冬季根据室内外温度差，通过调节风阀15控制合理的室外新风和室内回风的比例，以达到空调房间的温湿度要求。
本实用新型空调机组，热管式间接蒸发冷却器中的热管换热器采用平置吸液芯结构，如图4所示。由热管管壳17、吸液芯18和热管端盖19组成，热管端盖19固定在热管管壳17的一端，在热管管壳17内，吸液芯18与热管轴向相平行设置、且经过蒸发段和冷凝段。从热流吸热的一端为蒸发段，工质吸收潜热后蒸发汽化，流动至冷流体一端即冷凝段放热液化，并依靠毛细力作用流回蒸发段，自动完成循环。平置吸液芯热管的蒸发段与冷凝段可根据夏季和冬季不同季节的变化而交换功能，从而满足夏季冷回收，冬季热回收的要求。
夏季空气处理的工作过程：室外新风经过粗效过滤器1进入热管的一次空气端2（作为冷端用）等湿冷却后，与通过回风口16的回风混合，然后经过直接蒸发冷却器3（此时作为过滤器用，停止喷水），通过下方的迎面与旁通风阀a5，进入制冷剂直接膨胀式空气冷却器6，进一步冷却，最终由送风机7送往空调房间。而室内回风掠过压缩机8后分两路，一路经过调节风阀15、回风口16进入送风风道，与处理过的新风混合；另一路经过热管式间接蒸发冷却器二次空气端10（作为热端用，并在热管上部喷淋水），通过下方的迎面与旁通风阀b11，进入冷凝器12，然后经过挡水板13，最后由排风机14排至室外。
夏季机械制冷循环的工作过程：低温低压的液态制冷剂在制冷剂直接膨胀式空气冷却器6中吸收空气的热量汽化，然后经过压缩机8低压吸气口进入压缩机，由压缩机压缩成高温高压气体；之后经过冷凝器12降温，成为高压液体；再由节流阀还原为低温低压的液态制冷剂，继续循环吸热。
冬季空气处理的工作过程：室外新风经过粗效过滤器1进入热管的一次空气端2（作为热端用）等湿加热后，与通过回风口16的回风混合，然后经过直接蒸发冷却器3（此时作为加湿器用，喷淋水）等焓冷却，通过制冷剂直接膨胀式空气冷却器6上方的迎面与旁通风阀a5，最终由送风机7送往空调房间。而室内回风掠过压缩机8，经过热管式间接蒸发冷却器二次空气端10（作为冷端用，停止喷水）吸热，经过冷凝器12上方的迎面与旁通风阀b 11，经过挡水板13，最终由排风机14排至室外。
冬季机械制冷循环关闭。

Claims (5)

1.机房用热管热回收型蒸发冷却空调机组，其特征在于，机组壳体内构成平行布置的送风通道和回风通道，热管式间接蒸发冷却器的一次空气端放置在送风通道中，热管式间接蒸发冷却器的二次空气端放置在回风通道中，所述的送风通道内、按送风方向包括依次设置的粗效过滤器（1）、热管式间接蒸发冷却器一次空气端（2）、直接蒸发冷却器（3）、迎面与旁通风阀a（5）、制冷剂直接膨胀式空气冷却器（6）和送风机（7）；所述的回风通道内、按回风方向包括依次设置的压缩机（8）、热管式间接蒸发冷却器二次空气端（9）、迎面与旁通风阀b（11）、冷凝器（12）、挡水板（13）和排风机（14）。
2.按照权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述的送风通道和回风通道之间设置有调节风阀（15）和回风口（16）。
3. 按照权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却器（3）的顶部设置有布水器a（4），布水器a（4）采用循环水泵；所述热管式间接蒸发冷却器二次空气端（10）的顶部设置有布水器b（9），布水器b（9）采用循环水泵。
4. 按照权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述的制冷剂直接膨胀式空气冷却器（6）与冷凝器（12）之间设置有节流阀，制冷剂直接膨胀式空气冷却器（6）、压缩机（8）、冷凝器（12）和节流阀构成制冷循环。
5. 按照权利要求1所述的空调机组，其特征是：所述热管式间接蒸发冷却器中的热管换热器采用平置吸液芯结构，包括热管管壳（17）和热管管壳（17）一端固定的热管端盖（19），在热管管壳（17）内，与热管轴向相平行且经过蒸发段和冷凝段设置有吸液芯（18）。
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