CN206846971U - 节能制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能制冷系统，所述节能制冷系统包括至少一个发热设备、至少一台为所述发热设备制冷的空调、以及密封结构，所述密封结构形成封闭通道，所述封闭通道连通所述发热设备的出风口和所述空调的进风口；所述发热设备发出的热量通过所述出风口进入所述封闭通道，所述空调通过所述进风口吸入所述封闭通道内的热空气。本实用新型的节能制冷系统通过使发热设备的出风口与空调的进风口形成相通的封闭腔体，与外界的气流隔离，提高空调进风温度，从而降低室外温度对自然冷却应用的制约，提高自然冷却技术的应用范围和节能效果。

Description

节能制冷系统

技术领域

本实用新型涉及节能制冷技术领域，更具体地说，涉及一种节能制冷系统。

背景技术

随着现代信息技术的高速发展，使得数据中心、通讯机房大规模普及，通信企业的能耗问题也越来越突出。在国家节能减排的政策引领下，各大运营商及企业在拓展业务时，都在想尽办法提供数据中心能效、减少耗电支出。

据统计资料显示，在数据中心里，机房空调的能耗占了总能耗的40％以上，比重相当大，因此，机房空调的节能是各个运营商及设备厂商节能减排行动的重要突破点。

但现有的数据中心冷却技术，在节能减排方面，着手点主要在空调设备本身，与应用场景没有形成紧密的有机结合，错失了很大的节能空间。以自然冷却技术为例，空调进风与室外环境的温度差值，决定了能否进行自然冷却节能运行，因此在传统的机房冷却上，自然冷却节能技术存在两方面应用限制：

1、在地域上，仅能应用于室外气温低的北方地区；

2、在时间上，仅能应用于室外气温低的冬季和春秋部分时间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种节能制冷系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种节能制冷系统，包括至少一个发热设备、至少一台为所述发热设备制冷的空调、以及密封结构，所述密封结构形成封闭通道，所述封闭通道连通所述发热设备的出风口和所述空调的进风口；

所述发热设备发出的热量通过所述出风口进入所述封闭通道，所述空调通过所述进风口吸入所述封闭通道内的热空气。

优选地，所述密封结构为隔热密封结构。

优选地，所述发热设备和所述空调位于所述密封通道的同侧或异侧。

优选地，所述密封通道位于所述发热设备的顶部、底部或者后侧。

优选地，所述空调与所述发热设备间隔设置。

优选地，所述节能制冷系统包括一排发热设备，所述一排发热设备中设置有一台所述空调，所述一排发热设备的出风口和所述空调的进风口朝同一方向设置。

优选地，所述节能制冷系统包括两排发热设备，每一排所述发热设备中设置有至少一台所述空调，所述两排发热设备共用一个所述封闭通道。

优选地，所述空调包括自然冷却系统、压缩制冷系统以及连接并控制所述自然冷却系统和压缩制冷系统工作状态的控制系统。

优选地，所述节能制冷系统还包括用于采集所述空调的空调进风温度T1的第一温度传感器、用于采集室外环境温度T2的第二温度传感器、以及与所述第一温度传感器、第二温度传感器和空调连接并根据所述空调进风温度T1和所述室外环境温度T2控制所述空调的工作状态的主控制器。

实施本实用新型的节能制冷系统，具有以下有益效果：本实用新型的节能制冷系统采用热气流封闭方案，通过密封结构形成封闭通道来连通发热设备和空调，使发热设备的出风口与空调的进风口形成相通的封闭腔体，与外界(房间中)的气流隔离，以提高空调进风温度，从而降低室外温度对自然冷却应用的制约、提高自然冷却技术的应用范围和节能效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型节能制冷系统第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型节能制冷系统第二实施例的结构示意图；

图3是本发明节能制冷系统的控制原理图；

图4是本实用新型节能制冷系统的一实施例的运行流程图；

其中，附图中各编号所对应的名称如下：

1、空调；2、密封结构；3、发热设备；4、第一温度传感器；5、第二温度传感器；6、主控制器；11、自然冷却系统；12、压缩制冷系统。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提供了一种节能制冷系统，该节能制冷系统包括至少一个发热设备3、至少一台为发热设备3制冷的空调1、以及密封结构2，密封结构2形成封闭通道，所述封闭通道连通发热设备3的出风口和空调1的进风口；发热设备3发出的热量通过其出风口进入封闭通道，空调1通过其进风口吸入封闭通道内的热空气。根据发热设备3的总发热量以及空调1单台制冷量的情况，空调1数量可以是一台或多台。根据发热设备3和空调1的数量、尺寸以及机房的情况，发热设备3和空调1可以布置成一排或多排。

优选地，空调1包括自然冷却系统11、压缩制冷系统12以及连接并控制自然冷却系统11和压缩制冷系统12工作状态的控制系统。自然冷却系统11可以提供自然冷却制冷模式，压缩制冷系统12可以提供压缩机制冷模式，结合了自然冷却制冷模式和压缩机制冷模式的空调1，可以提高自然冷源的利用率：在室外环境温度较高时，可以采用压缩机制冷模式来制冷；在室外环境温度较低的时候切换到压缩机制冷模式和自然冷却制冷模式来混合制冷或者单采用自然冷却制冷模式来制冷。例如氟泵空调，氟泵空调是在压缩机系统上增加泵系统，在室外环境温度较高的时候利用压缩机制冷，在室外环境温度较低的时候切换到压缩机和泵混合制冷模式或者单泵制冷模式来制冷。通过密封结构2形成的封闭通道使发热设备3的出风口与空调1的进风口形成相通的封闭腔体，与外界(房间中)的气流隔离，可以提高空调1进风温度，从而降低室外环境温度对自然冷却应用的制约，提高自然冷却技术的应用范围和节能效果。

为进一步地提供节能性，密封结构2优选地为隔热密封结构，从而封闭通道为隔热封闭通道，使发热设备3发出的热量更集中。通过密封结构2，使发热设备3的出风口与空调1的进风口形成相通的封闭腔体，与外界(房间中)的气流隔离。需要说明的是，该密封通道能够用密封结构2进行定制化的生产，且实际使用的过程中，根据使用场景的不同，该密封通道的形状和材质都能够进行具体化的定制，即只要能够实现气流的传导的任意形状和材质的密封通道均在本实用新型的保护范围内。

发热设备3和空调1可位于密封通道的同侧或异侧。当发热设备3和空调1位于密封通道的同侧时，发热设备3和空调1并排设置，发热设备3的出风口和空调1的进风口朝同一方向设置，并通过封闭通道连通。例如：如图1所示(图中的箭头表示气流方向)，节能制冷系统包括一排发热设备3，一排发热设备3中设置有四个发热设备3和一台空调1，四个发热设备3的出风口和空调1的进风口朝同一方向设置，并通过密封结构4形成的封闭通道连通。当发热设备3和空调1位于密封通道的异侧时，发热设备3在密封通道的一侧，则空调1在密封通道的除发热设备3所在侧的其他侧，例如：发热设备3在密封通道的左侧，则空调1可在密封通道的右侧、上侧、下侧、前侧或者后侧，这里所说的上下、前后、左右是相对于密封通道而言的。

优选地，密封通道位于发热设备3的顶部、底部或者后侧，具体实施时可根据发热设备3的出风口位置而定。例如，发热设备3为机柜时，由于机柜前侧开有门以便人们打开检查机柜内部，这种情况下机柜的出风口一般不会设置在前侧，此时密封通道不适宜位于机柜的前侧，因此可以将密封通道设置在机柜的顶部、底部或者后侧。

在一些实施例中，节能制冷系统包括两排发热设备3，每一排发热设备3中设置有至少一台空调1，两排发热设备3共用一个封闭通道。当密封通道位于发热设备3的顶部或者底部时，两排发热设备3可以挨着设置。当密封通道位于发热设备3的侧边时，密封通道设置在两排发热设备3之间，例如图2所示，两排发热设备3的出风口朝着密封结构3形成的密封通道相对设置，每台空调1的进风口也朝向密封通道设置，两排发热设备3的出风口与空调1的进风口通过封闭通道连通。

优选地，空调1与发热设备3间隔设置，从而有利于空调1制冷均匀，吸热和冷气排放均匀，防止出现温度不均匀、出现局部温度过高的情况。参阅图2(图2中的箭头表示气流方向)，图2示出了两排发热设备3在房间内的分布示意图，由图2中可看出，两排机柜分别包括8个机柜，每个机柜依次排布；其中每排发热设备3中设置有两台空调1，每排发热设备3与两台空调1间隔设置，每台空调1的左右各设置有两个发热设备3。

可以理解地，本实用新型的节能制冷系统中发热设备3的数量以及空调1的数量并不限于图1和图2中所示出的数量，可根据实际应用情况为任意数量，即发热设备3的数量以及空调1的数量至少为一个。同时空调1的分布位置也可根据实际应用情况和发热设备3进行设置，并不限于图1和图2中的相对位置。

参阅图3，本实用新型的节能制冷系统还包括第一温度传感器4、第二温度传感器5以及主控制器6。其中，第一温度传感器4用于采集空调进风温度T1，第二温度传感器5用于采集室外环境温度T2，主控制器6与第一温度传感器4、第二温度传感器5和空调1连接并控制空调1的工作状态。第一温度传感器4设置在空调1的进风口，第一温度传感器4实时采集空调1进风温度T1并输出至主控制器6，第二温度传感器5实时采集室外环境温度T2并输出至主控制器6。空调1包括自然冷却系统11和压缩制冷系统12，空调1的运行模式包括自然冷却制冷模式和压缩机制冷模式这两种制冷模式。其中，自然冷却制冷模式由自然冷却系统11提供，压缩机制冷模式由压缩制冷系统12提供。所有空调1由主控制器6集中控制，主控制器6根据机房散热需求和温差值(空调进风温度减去室外环境温度)，确定空调1的运行数量和运行模式，实现最佳节能运行。

参阅图4，本实用新型中所说的主控制器6根据机房散热需求和温差值(空调进风温度减去室外环境温度)来确定空调1的运行数量和运行模式，包括以下步骤；

S1、获取空调1的空调进风温度T1和室外环境温度T2。

S2、计算空调进风温度T1和室外环境温度T2的差值△T，根据差值△T计算：空调1运行压缩机制冷模式时的制冷量和能效比、以及空调1运行自然冷却制冷模式时的制冷量和能效比。

S3、获取发热设备3的发热量。

S4、比较发热设备3的发热量和空调1运行压缩机制冷模式时的制冷量和能效比以及空调1运行自然冷却制冷模式时的制冷量和能效比；根据比较结果，确定运行压缩机制冷模式的空调数量和运行自然冷却制冷模式的空调数量。

综上所述，本实用新型的节能制冷系统采用热气流封闭方案，通过密封结构2形成封闭通道来连通发热设备3和空调1，使发热设备3的出风口与空调1的进风口形成相通的封闭腔体，与外界(房间中)的气流隔离，以提高空调进风温度，从而降低室外温度对自然冷却应用的制约、提高自然冷却技术的应用范围和节能效果；本实用新型的节能制冷系统运行时能根据发热设备3的散热需求和空调进风温度与室外环境温度的温差值，确定空调1的运行数量和运行模式，实现最佳节能运行。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种节能制冷系统，其特征在于，包括至少一个发热设备、至少一台为所述发热设备制冷的空调、以及密封结构，所述密封结构形成封闭通道，所述封闭通道连通所述发热设备的出风口和所述空调的进风口；

所述发热设备发出的热量通过所述出风口进入所述封闭通道，所述空调通过所述进风口吸入所述封闭通道内的热空气。

2.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述密封结构为隔热密封结构。

3.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述发热设备和所述空调位于所述密封通道的同侧或异侧。

4.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述密封通道位于所述发热设备的顶部、底部或者后侧。

5.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述空调与所述发热设备间隔设置。

6.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述节能制冷系统包括一排发热设备，所述一排发热设备中设置有一台所述空调，所述一排发热设备的出风口和所述空调的进风口朝同一方向设置。

7.根据权利要求1所述的节能制冷系统，其特征在于，所述节能制冷系统包括两排发热设备，每一排所述发热设备中设置有至少一台所述空调，所述两排发热设备共用一个所述封闭通道。

8.根据权利要求1-7任一项所述的节能制冷系统，其特征在于，所述空调包括自然冷却系统、压缩制冷系统以及连接并控制所述自然冷却系统和压缩制冷系统工作状态的控制系统。

9.根据权利要求8所述的节能制冷系统，其特征在于，所述节能制冷系统还包括用于采集所述空调的空调进风温度T1的第一温度传感器、用于采集室外环境温度T2的第二温度传感器、以及与所述第一温度传感器、第二温度传感器和空调连接并根据所述空调进风温度T1和所述室外环境温度T2控制所述空调的工作状态的主控制器。