CN204806579U - 一种高效模块化空调系统 - Google Patents

Abstract

一种高效模块化空调系统，包括一个以上主机单元，主机单元包括换热器模块和风机模块，换热器模块可分离地安装于风机模块上；换热器模块包括换热器安装框架、设于换热器安装框架内的盘管换热器及空气过滤器，盘管换热器呈左右布置的∧型结构设置于换热器安装框架内，空气过滤器设于盘管换热器的外表面上；风机模块包括风机安装框架和设置于风机框架内的风机，风机模块的出风口位于侧面；相邻换热器安装框架之间及相邻风机安装框架之间通过紧固件连接。本实用新型的风机单独设置于风机安装框架内，不占用风机安装框架内部空间，盘管散热器采用前后∧型结构布置，增加了盘管及空气过滤器的面积，机组冷量大幅提高，且在纵向和横向上都具有扩展功能。

Description

一种高效模块化空调系统

技术领域

本实用新型属于空调系统技术领域，尤其涉及一种用于机房、数据中心等环境中的空调系统。

背景技术

数据中心的空间有限，但设备的发热量却越来越大，如何利用有限的空间，提高机房空调的散热能力(制冷量)，并且降低空调功耗(用电量)，是各个运营商节能减排行动的重要突破点。对于冷冻水空调系统来说，换热能力和功耗主要体现在盘管面积以及风机功率两个方面，而机房的空间，即长度和宽度方向尺寸一定，只有高度方向还有利用的空间，如底部一般有800～1000mm的走管空间，因此，如何利用机房高度以加大盘管面积，以及如何加大滤网面积降低风机功耗就变成了重要突破点。另一方面，由于机房高热密度散热需求越来越多，空调设备越做越大，导致电梯、通道偏小等不能满足搬运要求，如何实现空调设备的现场快速拆解和组装，方便电梯和通道搬运，也是亟需解决的问题。

如图1和图2所示，为现有一种冷冻水下送风空调系统的结构示意图，图2中箭头所示方向为出风方向，出风方向为空调系统的侧面。该空调系统由若干个换热器单元10和风机单元20组合而成，风机单元20设置于换热器单元10下方，盘管30设置于换热器单元10内，风机40设置于风机单元20内。每个换热器单元10内设置有两片呈∧型布置的盘管30，空气过滤器50设置于盘管30外表面上，盘管30采用前后布置的方式设置于换热器单元10中。这种结构的空调系统，由于盘管和风机集成于同一壳体内，运输时要将风机放在换热器单元内部，现场安装时再将风机下沉到风机单元中，因此，换热器单元底部要预留空间以放置风机，盘管只能设置于换热器单元内中上部，导致盘管面积和空气过滤器的面积收到空间限制，无法加大，而且采用风机吊装的方式，更换风机时还要把风机升上来，需要单独配置风机吊装组件，现场装配和维护工作非常麻烦。

图3和图4为现有另一种冷冻水下送风空调系统的结构示意图，图4中箭头所示方向为出风方向。该空调系统包括换热器单元10’和风机单元20’，风机单元20’内设置有多个风机40’，换热器单元10’内设置有两片呈∧型布置的盘管30’。盘管30’采用左右布置的方式设置于换热器单元10’中，空气过滤器50’设置于换热器单元10’顶部、位于盘管30’上方。该结构的空调系统采用了大面积的盘管，提高了换热能力，但由于盘管为左右∧型结构，空气过滤器设置于风机单元顶部，不能紧贴盘管表面，一方面空气过滤器不能加大，另一方面也导致风阻和风机功率下降有限，影响节能效果。而且大面积的盘管，对于电梯、通道等偏小的情况，机组不能拆装成较小的模块，搬运非常困难。

综上所述，对于散热要求越来越高的数据中心，现有空调系统的节能效果不能满足要求，在高热密度应用时也会受到很大局限。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便于安装、制冷性能好的模块化冷冻水空调系统。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种高效模块化空调系统，包括一个以上主机单元，所述主机单元包括换热器模块和风机模块，所述换热器模块可分离地安装于所述风机模块上；所述换热器模块包括换热器安装框架、两片设置于换热器安装框架内的盘管换热器及空气过滤器，所述盘管换热器呈前后布置的∧型结构设置于所述换热器安装框架内，空气过滤器设置于盘管换热器的外表面上；所述风机模块包括风机安装框架和设置于风机框架内的风机，风机模块的出风口位于侧面；相邻换热器安装框架之间及相邻风机安装框架之间通过紧固件连接。

更进一步的，所述盘管换热器采用双盘管结构，包括第一盘管散热器以及与第一盘管散热器相邻设置的第二盘管散热器。

更进一步的，所述第一盘管散热器和第二盘管散热器均为冷冻水盘管。

更进一步的，所述第一盘管散热器为冷冻水盘管，第二盘管散热器为乙二醇盘管。

由以上技术方案可知，本实用新型空调系统的主机单元换热器模块和风机模块拼装而成，换热器模块的安装框架和风机模块的安装框架采用紧固件连接，从而实现机组在横向和纵向的模块化，且换热器模块中采用前后布置Λ型盘管，加大了盘管面积，能够提供单位面积最大冷却能力，制冷量提高约20％，空气过滤器面积增大40％以上，风阻减小约45％，风机功率降低约25％，机组性能提升非常显著，实现了风机低功率、高效运行，降低运行成本。

附图说明

图1为现有一种下送风空调系统的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为现有另一种下送风空调系统的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5为本实用新型空调系统的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为本实用新型空调系统的分解结构示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图5、图6和图7所示，本实用新型的冷冻水下送风空调系统由一个以上独立的主机单元拼接而成，该主机单元包括换热器模块1和风机模块2组成，换热器模块1可分离地安装于风机模块2上。换热器模块1包括换热器安装框架1-1、设置于换热器安装框架1-1内的盘管换热器1-2及空气过滤器1-3，换热器安装框架1-1上设置有壳体(未图示)，两片盘管换热器1-2呈前后布置的∧型结构设置于换热器安装框架1-1内，空气过滤器1-3设置于每一片盘管换热器2的外表面上，空气过滤器1-3的面积与盘管换热器1-2的面积相等。风机模块2包括风机安装框架2-1和设置于风机框架2-1内的风机2-2。盘管换热器通过管路与压缩机相连，气流从空调系统右侧底部送出，出风口所在面为侧面。换热器安装框架1-1和风机安装框架2-1通过紧固件上下连接在一起，相邻换热器安装框架1-1之间及相邻风机安装框架2-1之间也通过紧固件连接在一起，从而实现空调系统横向及纵向上的模块化拼接，可以实现1+N(N＝0,1,2，......)的扩展功能，满足不同机房空间的非标需求。

作为本实用新型的一个优选实施方式，盘管换热器1-2采用双盘管结构，包括第一盘管散热器1-2a以及与第一盘管散热器相邻设置的第二盘管散热器1-2b，第一盘管散热器和第二盘管散热器可均为冷冻水盘管，或一个为冷冻水盘管，另一个为乙二醇盘管，双盘管可以同时运行，以加大制冷量，也可以作为主、备机分开运行，例如夏天冷冻水盘管工作、冬天乙二醇盘管工作，或者是正常情况下冷冻水盘管工作、异常时切换成乙二醇盘管工作，用最小的体积(空间)实现空调机组的冗余备份，提高系统的稳定性和可靠性。

本实用新型的盘管散热器采用前后∧型结构布置，风机单独设置于风机安装框架内，不占用风机安装框架内部空间，使盘管面积和空气过滤器的面积可增加30％以上，机组冷量大幅提高，回风风阻大幅减小，降低了风机功耗和运行成本。此外，本实用新型的相邻风机安装框架、相连散热器安装框架以及散热器安装框架和风机安装框架之间可通过紧固件方便的安装及拆卸，在纵向和横向上都具有扩展功能，可以满足不同机房空间的非标需求，解决了电梯、通道偏小的机组搬运问题。而且风机模块可以跟散热器模块可分开运输，对于电梯、通道偏小的场合，可快速拆卸、搬运和装配，节省工程现场安装工作量。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。

Claims (4)

1.一种高效模块化空调系统，其特征在于：包括一个以上主机单元，所述主机单元包括换热器模块和风机模块，所述换热器模块可分离地安装于所述风机模块上；

所述换热器模块包括换热器安装框架、两片设置于换热器安装框架内的盘管换热器及空气过滤器，所述盘管换热器呈前后布置的∧型结构设置于所述换热器安装框架内，空气过滤器设置于盘管换热器的外表面上；

所述风机模块包括风机安装框架和设置于风机框架内的风机，风机模块的出风口位于侧面；

相邻换热器安装框架之间及相邻风机安装框架之间通过紧固件连接。

2.如权利要求1所述的高效模块化空调系统，其特征在于：所述盘管换热器采用双盘管结构，包括第一盘管散热器以及与第一盘管散热器相邻设置的第二盘管散热器。

3.如权利要求2所述的高效模块化空调系统，其特征在于：所述第一盘管散热器和第二盘管散热器均为冷冻水盘管。

4.如权利要求2所述的高效模块化空调系统，其特征在于：所述第一盘管散热器为冷冻水盘管，第二盘管散热器为乙二醇盘管。