CN205332361U - 一种新型间接利用室外冷源的节能空调机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，包括室内机、室外机和氟泵节能机，所述室内机、氟泵节能机以及室外机通过管路相连，构成整个制冷循环系统，所述氟泵节能机设于室外，位于室外机与室内机之间，氟泵节能机的进液管与室外机相连，出液管与室内机相连。本实用新型将制冷剂泵技术与风冷型机房空调机配套使用，能够有效的利用室外的自然冷源，降低机组的制冷消耗功率，具有显著的节能效果。并且在全国范围内均可得到应用，节能效果显著，具有广泛的推广和应用前景。

Description

一种新型间接利用室外冷源的节能空调机

技术领域

本实用新型涉及一种风冷型空调机，特别是一种可以使机房空调在适合的室外环境温度下间接充分利用室外冷源的节能空调机。

背景技术

随着我国通信行业的高速发展，通信基站、机房得到了大规模的发展，通信企业的能耗问题越来越突出。据统计资料显示，机房空调的用电占到机房总用电量的50％以上。由于机房空调环境的特殊性，机房全年365天都需要制冷，其实，一年中，很多机房有很长时间机房室外温度低于机房内温度。机房外的自然冷空气是一个巨大的天然冷源，如果能合理的加以利用，机房空调的节能将存在很大的空间。

目前，比较常见的利用室外冷源的方式以下三种：直接利用新风，乙二醇间接冷却技术和氟泵技术。

直接利用新风没有换热器，所以冷却效果很好。但是，直接利用新风，一些问题不太好处理，在室外空气质量不高的地区，即使采用了过滤手段，机房的洁净度也很难保证。另外室外新风湿度不好控制。第三，室外空气的温湿度变化无常。

乙二醇间接冷却技术间接利用室外空气冷源，不会影响机房内的洁净度。乙二醇盘管间接冷却技术存在三个方面的问题。一是乙二醇溶液直接进机房，对机房造成安全隐患；二是乙二醇系统需要一组室内盘管和一个室外风冷冷凝器，室外干式冷凝器需要较大的安装空间，三是整个系统的现场施工的工程量相对较大。

氟泵技术可以充分利用风冷型机房空调机的蒸发器和冷凝器，有效的利用室外的自然冷源，而不会引入新风或者水给机房带来安全隐患的问题。但是，目前的氟泵技术只能用于北方，全年1/3以上时间室外温度低于5℃的区域。而对于广大的中部及南部地区，全年室外环境温度没法满足氟泵应用，无法得到节能应用。

实用新型内容

发明目的：针对现有技术的不足，本实用新型提出一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，将制冷剂泵技术与风冷型机房空调机配套使用，有效降低机组的功耗，提高节能效果。

技术方案：为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，包括室内机、室外机和氟泵节能机，所述室内机、氟泵节能机和室外机通过管路相连，构成整个制冷循环系统，所述氟泵节能机设于室外，位于室外机与室内机之间，氟泵节能机的进液管与室外机相连，出液管与室内机相连。

作为优选，所述室内机包括压缩机、蒸发器、室内风机、电磁阀、节流元件以及电器部件，所述室外机包括室外风机、冷凝器以及电器箱，所述氟泵节能机包括储液器、制冷剂泵；所述冷凝器、储液器、制冷剂泵、电磁阀、节流元件、蒸发器和压缩机通过管路依次相连，构成压缩机制冷循环系统、混合制冷循环以及氟泵制冷循环系统。

作为优选，所述压缩机两端并联有压缩机单向阀，所述制冷剂泵两端并联有氟泵单向阀。

作为优选，所述电磁阀和节流元件有两组，分别是氟泵电磁阀、节流元件A、液路电磁阀和节流元件B，氟泵电磁阀和节流元件A所在管路与液路电磁阀和节流元件B所在管路并联。

本实用新型提供的节能空调机具有三种运行模式：

1）压缩机制冷模式

在夏天，室外温度高于室内温度时，机组处于该制冷模式下工作，此时，氟泵节能机不工作，压缩机单独工作，为系统制冷运行提供动力。

2）压缩机与制冷剂泵混合制冷模式

在春秋季节，室外温度低于室内温度时，机组处于该制冷模式下工作，此时，压缩机和氟泵节能机同时工作，部分利用室外自然冷源，降低压缩机能耗，具有一定的节能效果。

3）制冷剂泵制冷模式

在冬季，室外温度远低于室内温度时，机组处于该模式下工作，此时，压缩机停止工作，氟泵节能机单独工作，充分利用室外的自然冷源，使用制冷剂泵代替压缩机来为系统循环提供动力，由于制冷剂泵功率远小于压缩机的功率，此时具有显著的节能效果。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，采用制冷剂泵技术，与风冷型机房空调机配套使用，在室外温度低于室内温度时，即可采用制冷剂泵技术，有效的利用室外的自然冷源，降低机组的制冷消耗功率，具有显著的节能效果。并且本实用新型的节能空调机在全国范围内均可得到应用，节能效果显著，具有广泛的推广和应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统结构示意图。

图中：1-室外冷凝风机2-室外冷凝器3-压缩机4-压缩机单向阀5-室内风机6-蒸发器7-节流元件A8-节流元件B9-氟泵电磁阀10-液路电磁阀11-制冷剂泵12-氟泵单向阀13-储液器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本实用新型实施例公开的一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，由室内部分和室外部分两大部分组成。室内部分即室内机，主要由压缩机，蒸发器，电磁阀、节流元件以及电器部件组成。室外部分由室外机和氟泵节能机两个相对独立的机组构成，室外机主要由室外风机、室外冷凝器以及电器箱组成，氟泵节能机主要由储液器、制冷剂泵组成。其中氟泵节能机位于室外机与室内机之间，其从室外机出来的管路与氟泵节能机进液管相连，经过氟泵节能机的内部管路，氟泵节能机的出液管与室内机相连。

本实施例公开的节能空调机可根据室内外的温度情况工作分别工作在压缩机制冷模式、压缩机与制冷剂泵混合制冷模式和制冷剂泵制冷模式三种工作模式。压缩机制冷模式运行时，冷凝压力和蒸发压力之差一般在1MPa以上，而在制冷剂泵模式运行时，冷凝压力和蒸发压力之差一般在0.3MPa左右，为了保证在不同模式下运行系统均能正常的运行，在室内机液体管路上具有两路均带有电磁阀和节流元件的并联管路。其中两个电磁阀的目的是为了保证在不同制冷模式，制冷剂通过不同的液体管路。两个节流元件的目的是为了适应不同模式运行时冷凝压力与蒸发压力不同差值，维持系统的稳定运行。

图1给出了本实施例的系统结构示意图，室内部分主要由压缩机3、压缩机单向阀4、室内风机5、蒸发器6、节流元件A7、节流元件B8、氟泵电磁阀9和液路电磁阀10组成。室外部分主要由室外冷凝风机1、室外冷凝器2、制冷剂泵11、氟泵单向阀12和储液器13组成。压缩机单向阀4并联在压缩机3两端，其作用是为了在制冷剂泵制冷模式时，制冷剂不经过压缩机，同时保证在非制冷剂泵制冷模式时，制冷剂不会在压缩机高低压差的作用下发生回流。氟泵单向阀12并联在制冷剂泵11两端，其作用是为了在压缩机制冷模式时，制冷剂循环不经过制冷剂泵，同时保证在压缩机制冷模式时，制冷剂不会在制冷剂泵高低压差的作用下发生回流。液路电磁阀10与节流元件B相连，氟泵电磁阀9与节流元件A7相连，两路再并联，分别用于压缩机模式和制冷剂泵模式。

室内机的电器部件的控制器分别与压缩机单向阀4、氟泵单向阀12、氟泵电磁阀9和液路电磁阀10电气连接，通过这四个部件的不同开关状态组合以及压缩机3和制冷剂泵11的不同开启状态，来自动实现整个机组在三种模式下进行制冷循环与切换。

压缩机制冷模式时制冷剂泵11与氟泵电磁阀9不工作，压缩机3和液路电磁阀10开启。从压缩机3出来的高温高压的制冷剂气体，进入室外冷凝器2，经过冷却冷凝后，进入储液器13，然后经过氟泵单向阀12旁通，而不经过制冷剂泵11，而后进入室内机，经过节流元件B8的节流降压后进入蒸发器6，制冷蒸发后进入压缩机3，周而复始完成整个循环。

压缩机与制冷剂泵混合制冷模式时制冷剂泵11与压缩机3同时开启。从压缩机3出来的高温高压的制冷剂气体，进入室外冷凝器2，经过冷却冷凝后，进入储液器13，然后经过制冷剂泵11进一步增压之后进入室内机，经过节流元件B8的节流降压后进入蒸发器6，制冷蒸发后进入压缩机3，周而复始完成整个循环。

制冷剂泵制冷模式时压缩机3和液路电磁阀10不工作，制冷剂泵11与氟泵电磁阀9开启。从蒸发器6制冷蒸发后出来的制冷剂蒸汽，经过压缩机单向阀4而不经过压缩机3，进入室外冷凝器2，经过冷却冷凝后，进入储液器13，然后经过制冷剂泵11增压之后进入室内机，经过节流元件A7的节流降压后进入蒸发器6，周而复始完成整个循环。

为了保证制冷剂泵在运行过程中不发生汽蚀，在系统设计时，一方面要选择汽蚀性能较好的制冷剂泵，另一方面要保证储液器到制冷剂泵有一定的静液柱高度。

机组可以通过室内外的温度传感器自动检测室外温度变化情况，自动的进行不同模式的切换，不需要人工来操作。

本实施例的新型间接利用室外冷源的节能空调机，将氟泵技术与风冷型机房空调机配套使用，能够根据室内外温度情况自适应选择不同的制冷模式，能够有效降低机组的制冷消耗功率，具有显著的节能效果。以上海地区一台高能效的80kW风冷型机房空调机为例：标准风冷型的机组的全年能效比为（AEER的计算公式来自国标GB/T19413-2010《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》）AEER=3.2*8.4%+3.92*34.1%+4.32*28.8%+4.48*26.6%+4.64*2.1%=4.14，即全年平均制冷消耗功耗为80kW/4.14=19.32kW。而使用本实用新型提供的节能空调机组后，机组的全年能效比为AEER=3.2*8.4%+4.04*34.1%+4.76*28.8%+10.23*26.6%+14.48*2.1%=6.05，即全年平均制冷消耗功耗为80kW/6.05=13.22kW，所以机组的节能率为（19.32-13.22）/19.32=31.57%。由此可见，本实用新型的新型间接利用室外冷源的节能空调机具有显著的节能效果。

Claims (4)

1.一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，其特征在于，包括室内机、室外机和氟泵节能机，所述室内机、氟泵节能机以及室外机通过管路相连，构成整个制冷循环系统，所述氟泵节能机设于室外，位于室外机与室内机之间，氟泵节能机的进液管与室外机相连，出液管与室内机相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，其特征在于，所述室内机包括压缩机、蒸发器、室内风机、电磁阀、节流元件以及电器部件，所述室外机包括室外风机、冷凝器以及电器箱，所述氟泵节能机包括储液器、制冷剂泵；所述冷凝器、储液器、制冷剂泵、电磁阀、节流元件、蒸发器和压缩机通过管路依次相连，构成压缩机制冷循环系统、混合制冷循环以及氟泵制冷循环系统。

3.根据权利要求2所述的一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，其特征在于，所述压缩机两端并联有压缩机单向阀，所述制冷剂泵两端并联有氟泵单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种新型间接利用室外冷源的节能空调机，其特征在于，所述电磁阀和节流元件有两组，分别是氟泵电磁阀、节流元件A、液路电磁阀和节流元件B，氟泵电磁阀和节流元件A所在管路与液路电磁阀和节流元件B所在管路并联。