CN206514438U - 利用室外风冷却室内循环风的空调装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及空调制冷装置技术领域，是一种利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其包括机组机壳、干式间接蒸发制冷装置、排风机和送风机。本实用新型能够最大化的在运行中实现节能，且易于与建筑空间配合，布置灵活，系统方案的适应性较好，本实用新型仅对室内风进行制冷后再送入室内，使得室内的洁净度得到有效保障，并且与空气过滤器的结合，能够进一步提高室内空气的品质，通过与传统机械制冷装置的结合优化配置，实现能量梯级利用，进一步实现节能，并且，本实用新型不需要常规数据中心空调装置所需的冷水机、冷却塔、冷冻水管路系统和冷却水管路系统，相比之下设备投入成本更小，经济性较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调制冷装置技术领域，是一种利用室外风冷却室内循环风的空调装置。
背景技术
随着我国社会信息化和智能化的快速发展，以数据中心为代表的信息产业在加紧建设，数据中心为高能耗产业，且发热量巨大，需要配套空调制冷以保障数据中心的安全运行，因此随之采用空调制冷的能源消耗也随之大幅度的增加。据统计，当前我国数据中心的年耗电量已超过全社会总用电量的1.5%以上，因此运用新的空调方式，新的工艺流程对降低数据中心能耗有着非常重要的现实意义。
蒸发制冷是一种节能环保绿色的空调方式，在蒸发制冷适用的干热地区，相对于传统空调方式，其节能效应非常可观。但由于蒸发制冷利用干空气从而实现制冷，在相对潮湿的地区，其应用就会受限，但是对于数据中心需要全年性供冷的场所，即便是在这些相对潮湿的地区，过渡季和冬季其空气的含湿量较低，仍然也应该利用蒸发制冷来实现供冷，其它时间段，则可以联合利用传统机械制冷来供冷，通过合理的工艺流程使得其节能效果最大化，实现数据中心的节能降耗，提高其能效水平。
不同于常规空调多采用回风处理的方式，蒸发制冷全空气系统通常为全新风直流式运行，在此类建筑中通风量一般都较大，从而容易造成空气中的大量悬浮物过滤的问题，对室内有洁净度要求的场所存在应用上的问题。此外在冬季或过渡季节，若直接引入室外的新风供冷，由于室外空气的温度较低，在引入室内时送风风道上或送风风口上容易结露，从而影响设备的正常运行甚至造成损失。
发明内容
本实用新型提供了一种利用室外风冷却室内循环风的空调装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决采用现有的蒸发制冷全空气系统应用于数据中心的降温存在容易造成室内空气中存在大量悬浮物以及在冬季或过渡季节若引入室外新风易造成风道或风口上结露的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种利用室外风冷却室内循环风的空调装置，包括机组机壳、干式间接蒸发制冷装置、排风机和送风机，在机组机壳内设置有至少一组的干式间接蒸发制冷装置，干式间接蒸发制冷装置包括直接接触式换热器和空气-空气换热器，直接接触式换热器内设置有室外风通道和喷淋水通道，空气-空气换热器内设置有相互隔绝的室内风通道和室外风通道，直接接触式换热器的室外风通道和空气-空气换热器的室外风通道相连通；在机组机壳上设置有与直接接触式换热器的室外风通道进口相连通的室外风进口，空气-空气换热器的室外风通道出口与排风机的进口相连通，在机组机壳上设置有与排风机的出口相连通的室外风出口，室外风进口、直接接触式换热器的室外风通道、空气-空气换热器的室外风通道、排风机和室外风出口形成机组室外风通道，室外风进口和室外风出口分别与室外连通；在机组机壳上设置有与空气-空气换热器的室内风通道进口相连通的第一室内风进口，空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口相连通，在机组机壳上设置有与送风机的出口相连通的室内风出口，第一室内风进口、空气-空气换热器的室内风通道、送风机和室内风出口形成机组室内风通道，第一室内风进口和室内风出口分别与室内相连通；机组室外风通道与机组室内风通道相隔绝。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
上述在机组机壳内设置有两组干式间接蒸发制冷装置，排风机和送风机设置在机组机壳的中部，两组干式间接蒸发制冷装置以排风机和送风机为中轴线分别设置在排风机和送风机的两侧。
上述在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有第三直接接触式换热器，第三直接接触式换热器内设置有室内风通道和喷淋水通道，第三直接接触式换热器内的室内风通道与机组室内风通道相连通。
上述利用室外风冷却室内循环风的空调装置还包括传统机械制冷装置，传统机械制冷装置包括风冷式冷凝器、蒸发器和压缩机，在空气-空气换热器的室外风通道出口与排风机的进口之间的机组室外风通道内设置有风冷式冷凝器，在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有蒸发器，风冷式冷凝器的冷媒进口与蒸发器的冷媒出口通过第一管线相连通，风冷式冷凝器的冷媒出口与蒸发器的冷媒进口通过第二管线相连通，在第一管线上串接有压缩机，在第二管线上串接有节流阀。
上述在机组机壳上还设置有第二室内风进口，空气-空气换热器的室内风通道出口与蒸发器之间的机组室内风通道与第二室内风进口相连通。
上述在空气-空气换热器与风冷式冷凝器之间的机组室外风通道内还设置有第二直接接触式换热器，第二直接接触式换热器内设置有室外风通道和喷淋水通道，第二直接接触式换热器内的室外风通道与机组室外风通道相连通。
上述在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，能够实现在不同的时间段内、不同的气象条件下以及室内负荷变化时的运行模式，可最大化的在运行中实现节能，且易于与建筑空间配合，布置灵活，系统方案的适应性较好，本实用新型仅对室内风进行制冷后再送入室内需要降温的区域，不要引入室外新风，使得室内的洁净度得到有效保障，并且与空气过滤器的结合，能够进一步提高室内空气的品质，通过与传统机械制冷装置的结合优化配置，实现能量梯级利用，合理匹配的工艺流程，提高本实用新型的能效利用，进一步实现节能，并且，本实用新型不需要常规数据中心空调装置所需的冷水机、冷却塔、冷冻水管路系统和冷却水管路系统，相比之下设备投入成本更小，经济性较高。
附图说明
附图1为本实用新型实施例1的工艺结构示意图。
附图2为本实用新型实施例2的工艺结构示意图。
附图3为本实用新型实施例3的工艺结构示意图。
附图4为本实用新型实施例4的工艺结构示意图。
附图5为本实用新型实施例5的工艺结构示意图。
附图6为本实用新型实施例6的工艺结构示意图。
附图7为本实用新型实施例7的工艺结构示意图。
附图8为本实用新型实施例8的工艺结构示意图。
附图9为本实用新型实施例9的工艺结构示意图。
附图10为本实用新型实施例10的工艺结构示意图。
附图11为本实用新型实施例11的工艺结构示意图。
附图12为本实用新型实施例12的工艺结构示意图。
附图中的编码分别为：1为机组机壳，2为直接接触式换热器，3为空气-空气换热器，4为室外风进口，5为排风机，6为室外风出口，7为第一室内风进口，8为送风机，9为室内风出口，10为风冷式冷凝器，11为蒸发器，12为压缩机，13为第一管线，14为第二管线，15为节流阀，16为第二室内风进口，17为第二直接接触式换热器，18为第三直接接触式换热器，19为空气过滤器，20为建筑外围护结构。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
实施例1，如附图1所示，该利用室外风冷却室内循环风的空调装置包括机组机壳1、干式间接蒸发制冷装置、排风机5和送风机8，在机组机壳1内设置有至少一组的干式间接蒸发制冷装置，干式间接蒸发制冷装置包括直接接触式换热器2和空气-空气换热器3，直接接触式换热器2内设置有室外风通道和喷淋水通道，空气-空气换热器3内设置有相互隔绝的室内风通道和室外风通道，直接接触式换热器2的室外风通道和空气-空气换热器3的室外风通道相连通；在机组机壳1上设置有与直接接触式换热器2的室外风通道进口相连通的室外风进口4，空气-空气换热器3的室外风通道出口与排风机5的进口相连通，在机组机壳1上设置有与排风机5的出口相连通的室外风出口6，室外风进口4、直接接触式换热器2的室外风通道、空气-空气换热器3的室外风通道、排风机5和室外风出口6形成机组室外风通道，室外风进口4和室外风出口6分别与室外连通；在机组机壳1上设置有与空气-空气换热器3的室内风通道进口相连通的第一室内风进口7，空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口相连通，在机组机壳1上设置有与送风机8的出口相连通的室内风出口9，第一室内风进口7、空气-空气换热器3的室内风通道、送风机8和室内风出口9形成机组室内风通道，第一室内风进口7和室内风出口9分别与室内相连通；机组室外风通道与机组室内风通道相隔绝。
室外新风通过建筑外围护结构20通过室外风进口4进入本实用新型中，室外新风先经过直接接触式换热器2降温后再进入空气-空气换热器3，在空气-空气换热器3中，经过直接接触式换热器2降温后的室外新风与室内风进行换热，经过空气-空气换热器3温度升高后的室外新风经过排风机5排出室外，经过空气-空气换热器3温度降低后的室内风经过送风机8送入室内为数据中心循环降温，采用本实用新型，室内的冷负荷由室内循环风承担，利用室外新风处理室内风，为室内风降温，降低空调能耗，同时避免了污染严重的室外新风进入室内而造成室内空气品质变差，以及避免采用大量的空气过滤装置从而影响到风机等设备的运行性能，并且本实用新型可以与建筑空间配合，配合度高，布置灵活，适应性较好。
实施例,2，如附图2所示，作为实施例1的优化，在机组机壳1内设置有两组干式间接蒸发制冷装置，排风机5和送风机8设置在机组机壳1的中部，两组干式间接蒸发制冷装置以排风机5和送风机8为中轴线分别设置在排风机5和送风机8的两侧。设置两组干式间接蒸发制冷装置，增加室内风处理量，并且能够进一步增大室内风送风量。
实施例3，如附图3所示，作为实施例1和实施例2的优化，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有第三直接接触式换热器18，第三直接接触式换热器18内设置有室内风通道和喷淋水通道，第三直接接触式换热器18内的室内风通道与机组室内风通道相连通。设置第三直接接触式换热器18，经过空气-空气换热器3降温后的室内风在第三直接接触式换热器18内进一步降温加湿后送入室内，为室内提供温度更低的室内风。
实施例4，如附图4所示，作为实施例1和2的优化，该利用室外风冷却室内循环风的空调装置还包括传统机械制冷装置，传统机械制冷装置包括风冷式冷凝器10、蒸发器11和压缩机12，在空气-空气换热器3的室外风通道出口与排风机5的进口之间的机组室外风通道内设置有风冷式冷凝器10，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有蒸发器11，风冷式冷凝器10的冷媒进口与蒸发器11的冷媒出口通过第一管线13相连通，风冷式冷凝器10的冷媒出口与蒸发器11的冷媒进口通过第二管线14相连通，在第一管线13上串接有压缩机12，在第二管线上串接有节流阀15。在空气-空气换热器3的室外风通道出口处设置风冷式冷凝器10，在空气-空气换热器3的室内风通道出口处设置蒸发器11，经过空气-空气换热器3降温后的室内风可以通过蒸发器11进一步降温，室内风的送风温度更低，室外新风的冷量经过风冷式冷凝器10的进一步充分利用，实现能量的梯级利用。
实施例5，如附图5所示，作为实施例3的优化，该利用室外风冷却室内循环风的空调装置还包括传统机械制冷装置，传统机械制冷装置包括风冷式冷凝器10、蒸发器11和压缩机12，在空气-空气换热器3的室外风通道出口与排风机5的进口之间的机组室外风通道内设置有风冷式冷凝器10，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有蒸发器11，风冷式冷凝器10的冷媒进口与蒸发器11的冷媒出口通过第一管线13相连通，风冷式冷凝器10的冷媒出口与蒸发器11的冷媒进口通过第二管线14相连通，在第一管线13上串接有压缩机12，在第二管线上串接有节流阀15。本实施例能够为室内送入比实施例3和实施例4温度更低的室内风。
实施例6，如附图6所示，作为实施例4的优化，在机组机壳1上还设置有第二室内风进口16，空气-空气换热器3的室内风通道出口与蒸发器11之间的机组室内风通道与第二室内风进口16相连通。本实施例的运行方式有两种：第一种，当室外的温度较高，经过直接接触式换热器2降温后温度还高于室内风时，经过空气-空气换热器3已经不能对室内风进行有效降温，这时可以关闭第一室内风进口7，室内风从第二室内风进口16进入机组室内风通道，经过传统制冷方式的蒸发器11降温后送入室内；第二种，同时开启第一室内风进口7和第二室内风进口16，使一部分室内风先经过空气-空气换热器3降温后，与另外一部分由第二室内风进口16进入的室内风进行风混合后经过蒸发器11降温后再送入室内。
实施例7，如附图7所示，作为实施例4的优化，在空气-空气换热器3与风冷式冷凝器10之间的机组室外风通道内还设置有第二直接接触式换热器17新风，第二直接接触式换热器17内设置有室外风通道和喷淋水通道，第二直接接触式换热器17内的室外风通道与机组室外风通道相连通。空气-空气换热器3的室外风通道出风口侧设置有第二直接接触式换热器17，使得通过风冷式冷凝器10的室外风温度更低，提高传统制冷机的效率，本实施例也可以与第二室内风进口16相结合，室内风可以通过空气-空气换热器3降温后，再通过蒸发器11进一步降温，也可以仅通过蒸发器11降温，或者二者兼有。
实施例8，如附图8所示，作为实施例5的优化，在空气-空气换热器2与风冷式冷凝器10之间的机组室外风通道内还设置有第二直接接触式换热器17，第二直接接触式换热器17内设置有室外风通道和喷淋水通道，第二直接接触式换热器17内的室外风通道与机组室外风通道相连通。机组内设置有传统制冷的蒸发器11及风冷式冷凝器10时，在空气-空气换热器3的室外风通道出风口侧设置有第二直接蒸发冷却器17，在空气-空气换热器3的室内风通道出风口侧设置有第三直接蒸发冷却器18，这样室内风的出风温度更低，通过风冷式冷凝器10的室外风温度更低。
实施例9，如附图9所示，作为实施例1和实施例2的优化，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器19，空气过滤器19内设置有风通道，空气过滤器19的风通道与机组室内风通道相连通。空气过滤器19能够对送入室内的室内风进一步过滤净化，空气过滤器19是现有的空气净化装置。
实施例10，如附图10所示，作为实施例4的优化，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器19，空气过滤器19内设置有风通道，空气过滤器19的风通道与机组室内风通道相连通。空气过滤器19能够对送入室内的室内风进一步过滤净化，空气过滤器是19现有的空气净化装置。
实施例11，如附图11、12所示，作为实施例8的优化，在空气-空气换热器3的室内风通道出口与送风机8的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器19，空气过滤器19内设置有风通道，空气过滤器19的风通道与机组室内风通道相连通。空气过滤器19能够对送入室内的室内风进一步过滤净化，空气过滤器19是现有的空气净化装置。
本实用新型能够实现在不同的时间段内、不同的气象条件下以及室内负荷变化时的运行模式，可最大化的在运行中实现节能，且易于与建筑空间配合，布置灵活，系统方案的适应性较好，本实用新型仅对室内风进行制冷后再送入室内需要降温的区域，不要引入室外新风，使得室内的洁净度得到有效保障，并且与空气过滤器的结合，能够进一步提高室内空气的品质，通过与传统机械制冷装置的结合优化配置，实现能量梯级利用，合理匹配的工艺流程，提高本实用新型的能效利用，进一步实现节能，并且，本实用新型不需要常规数据中心空调装置所需的冷水机、冷却塔、冷冻水管路系统和冷却水管路系统，相比之下设备投入成本更小，经济性较高。
以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (15)
1.一种利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于包括机组机壳、干式间接蒸发制冷装置、排风机和送风机，在机组机壳内设置有至少一组的干式间接蒸发制冷装置，干式间接蒸发制冷装置包括直接接触式换热器和空气-空气换热器，直接接触式换热器内设置有室外风通道和喷淋水通道，空气-空气换热器内设置有相互隔绝的室内风通道和室外风通道，直接接触式换热器的室外风通道和空气-空气换热器的室外风通道相连通；在机组机壳上设置有与直接接触式换热器的室外风通道进口相连通的室外风进口，空气-空气换热器的室外风通道出口与排风机的进口相连通，在机组机壳上设置有与排风机的出口相连通的室外风出口，室外风进口、直接接触式换热器的室外风通道、空气-空气换热器的室外风通道、排风机和室外风出口形成机组室外风通道，室外风进口和室外风出口分别与室外连通；在机组机壳上设置有与空气-空气换热器的室内风通道进口相连通的第一室内风进口，空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口相连通，在机组机壳上设置有与送风机的出口相连通的室内风出口，第一室内风进口、空气-空气换热器的室内风通道、送风机和室内风出口形成机组室内风通道，第一室内风进口和室内风出口分别与室内相连通；机组室外风通道与机组室内风通道相隔绝。
2.根据权利要求1所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在机组机壳内设置有两组干式间接蒸发制冷装置，排风机和送风机设置在机组机壳的中部，两组干式间接蒸发制冷装置以排风机和送风机为中轴线分别设置在排风机和送风机的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有第三直接接触式换热器，第三直接接触式换热器内设置有室内风通道和喷淋水通道，第三直接接触式换热器内的室内风通道与机组室内风通道相连通。
4.根据权利要求1或2所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于还包括传统机械制冷装置，传统机械制冷装置包括风冷式冷凝器、蒸发器和压缩机，在空气-空气换热器的室外风通道出口与排风机的进口之间的机组室外风通道内设置有风冷式冷凝器，在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有蒸发器，风冷式冷凝器的冷媒进口与蒸发器的冷媒出口通过第一管线相连通，风冷式冷凝器的冷媒出口与蒸发器的冷媒进口通过第二管线相连通，在第一管线上串接有压缩机，在第二管线上串接有节流阀。
5.根据权利要求3所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于传统机械制冷装置包括风冷式冷凝器、蒸发器和压缩机，在空气-空气换热器的室外风通道出口与排风机的进口之间的机组室外风通道内设置有风冷式冷凝器，在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有蒸发器，风冷式冷凝器的冷媒进口与蒸发器的冷媒出口通过第一管线相连通，风冷式冷凝器的冷媒出口与蒸发器的冷媒进口通过第二管线相连通，在第一管线上串接有压缩机，在第二管线上串接有节流阀。
6.根据权利要求4所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在机组机壳上还设置有第二室内风进口，空气-空气换热器的室内风通道出口与蒸发器之间的机组室内风通道与第二室内风进口相连通。
7.根据权利要求4所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器与风冷式冷凝器之间的机组室外风通道内还设置有第二直接接触式换热器，第二直接接触式换热器内设置有室外风通道和喷淋水通道，第二直接接触式换热器内的室外风通道与机组室外风通道相连通。
8.根据权利要求5或6所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器与风冷式冷凝器之间的机组室外风通道内还设置有第二直接接触式换热器，第二直接接触式换热器内设置有室外风通道和喷淋水通道，第二直接接触式换热器内的室外风通道与机组室外风通道相连通。
9.根据权利要求1或2所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
10.根据权利要求3所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
11.根据权利要求4所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
12.根据权利要求5所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
13.根据权利要求6所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
14.根据权利要求7所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
15.根据权利要求8所述的利用室外风冷却室内循环风的空调装置，其特征在于在空气-空气换热器的室内风通道出口与送风机的进口之间的机组室内风通道内设置有空气过滤器，空气过滤器内设置有风通道，空气过滤器的风通道与机组室内风通道相连通。
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