CN207113024U - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调系统，包括：机柜、空调及热水器；所述空调包括室内机及室外机，所述室内机安装于所述机柜内部；所述室内机连接有第一输出管路、第一输入管路，所述室外机连接有第二输出管路、第二输入管路，所述热水器连接有第三输出管路、第三输入管路；所述热水器内部设置有储水箱及用于对所述储水箱进行加热升温，并将室内机输送来的经由第一输出管路及第三输出管路的高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂的冷凝盘管；使得机柜中的热负荷用于对热水器进行加热，而在热水器不需要加热时，机柜中的热负荷通过室外机排出，既保证了机柜中的热负荷正常排出，又最大限度的利用了能源，且适用性较广。

Description

一种空调系统

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，尤其涉及的是一种空调系统。

背景技术

我国拥有丰富而多样的能源资源，但人均能源资源大大低于世界的平均水平；而且，中国的能源利用效率较低。随着中国城市化的迅速发展，互联网以及物联网等概念越来越清晰，数据中心的发展也离人们的生活越来越近；同时，随着巨大的建筑市场、丰富的工业余热资源等因素将会极大地促进数据中心以及附带市场的发展。另外，庞大的数据中心长期运行，服务器产生的大量热负荷需安装单独的空调系统将热负荷排放出去，浪费了能源。

另一方面，在20世纪80年代中期开始，各种家用热水器应运而生，其中有电热水器、煤气热水器、太阳能热水器、空气能热水器等，各种热水器的使用正日益普遍，但随之而来的能源浪费现象也越来越严重。对于用户而言，如何确保可以24小时使用热水，又可以节省大量的运行开支，是非常重要的。目前市场上较为常见的热水器类型有以下几种，均存在一定的缺点。大功率燃气热水器，出水温度和水压受气候条件影响大，不稳定不易调节水温；燃烧能耗高并排放大量有毒废气，使用年限低，已慢慢被市场所淘汰。大功率电热水器，主要是能耗超高，易漏电，安全性较低，且储水量有限，另一方面，水温过高内胆结垢严重，使用寿命短。 太阳能热水器，直接依靠吸收太阳辐射能量做为加热热水的能量，而现实环境中会经常遇到阴天下雨，仍需额外电加热辅助，就相当于一个电热水器，安全隐患大；另外，太阳能热水器所使用的真空管极易破碎，维修麻烦，使用年限较低。空气能热水器，其工作原理是通过传热介质将空气中的热量吸收，释放到水中，循环将水加热。但同样存在在冬季室外环境温度较低时，室外蒸发器的回风温度过低，换热效率变差，制取热水的效率不佳等缺点。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种空调系统，旨在解决现有技术中机柜中数据中心释放的热负荷被浪费的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种空调系统，其中，所述空调系统包括：机柜、空调及热水器；

所述空调包括室内机及室外机，所述室内机安装于所述机柜内部；

所述室内机连接有第一输出管路，所述室外机连接有第二输出管路，所述热水器连接有第三输出管路；所述第一输出管路在热水器不需加热时，通过第一阀门切换连通所述第二输出管路，而在热水器需要加热时，通过第二阀门切换连通所述第三输出管路；

所述室内机还连接有第一输入管路，所述室外机还连接有第二输入管路，所述热水器还连接有第三输入管路；所述第一输入管路在第一输出管路连通第二输出管路时，通过第三阀门切换连通第二输入管路，而在第一输出管路连通第三输出管路时，通过第四阀门切换连通第三输入管路；

所述热水器内部设置有储水箱及用于对所述储水箱进行加热升温，并将室内机输送来的经由第一输出管路及第三输出管路的高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂的冷凝盘管。

所述的空调系统，其中，所述空调还包括：设置于所述室内机内部的压缩机，设置于所述室外机内部的冷凝器，所述压缩机经由第一输出管路、第二输出管路与所述冷凝器连接。

所述的空调系统，其中，所述压缩机还经由第一输出管路、第三输出管路与所述冷凝盘管连接。

所述的空调系统，其中，所述空调还包括：设置于室内机内部的节流装置及蒸发器，所述节流装置经由第一输入管路、第二输入管路与所述冷凝器连接，以及经由第一输入管路及第三输入管路与所述冷凝盘管连接；

所述蒸发器一端与所述节流装置连接，另一端与所述压缩机连接。

所述的空调系统，其中，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均为电磁阀。

所述的空调系统，其中，所述热水器连接有补水管路及出水管路。

所述的空调系统，其中，所述补水管路上设置有一补水阀门，所述补水阀门为电磁阀。

所述的空调系统，其中，所述空调系统还包括：设置于空调内部的控制器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门及补水阀门均与所述控制器连接。

所述的空调系统，其中，所述热水器还包括：设置于所述储水箱内，用于在检测到储水箱内部水位达到上水位时，发送停止补水信号至控制器的上水位液位检测传感器；

以及用于在检测到储水箱内部水位降至下水位时，发送补水信号至控制器的下水位液位检测传感器；

两者均与所述控制器连接。

所述的空调系统，其中，所述热水器还包括：设置于所述储水箱内，用于在用户使用热水过程中，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度时，发送补水信号至控制器，在用户停止使用热水时，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度，发送停止加热信号至控制器，在检测到储水箱内部水温低于用户设定温度时，发送加热信号至控制器的水温检测传感器；

所述水温检测传感器与所述控制器相连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种空调系统，包括：机柜、空调及热水器；所述空调包括室内机及室外机，所述室内机安装于所述机柜内部；所述室内机连接有第一输出管路、第一输入管路，所述室外机连接有第二输出管路、第二输入管路，所述热水器连接有第三输出管路、第三输入管路；所述热水器内部设置有储水箱及用于对所述储水箱进行加热升温，并将室内机输送来的经由第一输出管路及第三输出管路的高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂的冷凝盘管。使得机柜中的热负荷可用于对热水器进行加热，而在热水器不需要加热时，机柜中的热负荷通过室外机排出，既保证了机柜中的热负荷正常排出，又最大限度的利用了能源，有效地解决了现有技术中机柜散出的热负荷被浪费的问题。

附图说明

图1是本实用新型空调系统较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型空调系统较佳实施例的热水器的结构示意图。

图3为本实用新型空调系统较佳实施例的工作原理示意图。

图4为本实用新型空调系统较佳实施例的冷凝盘管的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种空调系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型一种空调系统较佳实施例的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提供了一种空调系统，其包括：机柜10、空调及热水器30。

机柜10是冷轧钢板或合金制作的用来存放计算机和相关控制设备的物件，可以提供对存放设备的保护，屏蔽电磁干扰，有序、整齐地排列设备。随着计算机与网络技术的发展，数据中心越来越庞大，并且庞大的数据中心长期运行，机柜10中的服务器等设备会产生大量的热负荷，因此需要空调对机柜10进行制冷散热。

所述空调包括室内机20及室外机40，所述室内机20安装于所述机柜10内部，采用机架式安装，位于机柜10底部；所述室外机40安装于室外；所述室内机20连接有第一输出管路1，所述室外机40连接有第二输出管路2，所述热水器30连接有第三输出管路5；所述第一输出管路1在热水器30不需加热时，通过第一阀门11切换连通所述第二输出管路2，而在热水器30需要加热时，通过第二阀门12切换连通所述第三输出管路5。即，在热水器30不需加热时，室内机20将机柜10中的设备所产生的热负荷经由第一输出管路1和第二输出管路2输送至室外机40，这与正常的空调的工作原理相同。而在热水器30需要加热时，则关闭第二输出管路2，开启第三输出管路5，热负荷经由第一输出管路1和第三输出管路5输送至热水器30。

所述室内机20还连接有第一输入管路4，所述室外机40还连接有第二输入管路3，所述热水器30还连接有第三输入管路6；所述第一输入管路4在第一输出管路1连通第二输出管路2时，通过第三阀门13切换连通第二输入管路3，而在第一输出管路1连通第三输出管路5时，通过第四阀门14切换连通第三输入管路6。在热水器30不需加热时，第一输出管路1与第二输出管路2被连通，同时，第一输入管路4与第二输入管路3被连通，也就是说，室内机20与室外机40的连接关系为：室内机20、第一输出管路1、第二输出管路2、室外机40、第二输入管路3、第一输入管路4依次连接，并形成第一通路。而在热水器30需要加热时，第一输出管路1与第三输出管路5被连通，同时，第一输入管路4与第三输入管路6被连通，也就是说，室内机20与热水器30的连接关系为：室内机20、第一输出管路1、第三输出管路5、热水器30、第三输入管路6、第一输入管路4依次连接，并形成第二通路。第一通路与第二通路不能同时运行，在热水器30需要加热时，利用第二通路，将机柜10中数据中心的热负荷输送至热水器30，在热水器30不需要加热时，利用第一通路，将机柜10中数据中心的热负荷通过室外机40排到室外。这样，既保证了机柜10中数据中心服务器等设备稳定可靠的散热，又确保了热水器30一直有热水供应，最大程度上节约了能源，并且热水的供应不受天气的影响，适用性较广。

图3为本实用新型一种空调系统较佳实施例的工作原理示意图；图4为本实用新型一种空调系统较佳实施例的冷凝盘管的结构示意图。

如图4所示，所述热水器30内部设置有冷凝盘管36及储水箱；所述冷凝盘管36用于对储水箱进行加热升温，以及将室内机20输送来的经由第一输出管路1及第三输出管路5的高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂，并将其排入第三输入管路6。

如图3所示，所述空调还包括：压缩机23、冷凝器41、节流装置21及蒸发器22；压缩机23设置于所述室内机20内部，冷凝器41设置于所述室外机40内部，蒸发器22与节流装置21相连接，都设置于室内机20内部。更具体的，压缩机23、冷凝器41、节流装置21及蒸发器22的连接关系为：室内机20内部的压缩机23、第一输出管路1、第二输出管路2、室外机40内部的冷凝器41、第二输入管路3、第一输入管路4、节流装置21、蒸发器22、室内机20内部的压缩机23依次连接，形成首尾相连的第一通路。

而热水器30内部的冷凝盘管36与室外机40内部的冷凝器41同样具有将高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂的作用，并且冷凝盘管36可以对储水箱进行加热升温。冷凝盘管36与压缩机23、节流装置21及蒸发器22的连接关系为：室内机20内部的压缩机23、第一输出管路1、第三输出管路5、热水器30内部的冷凝盘管36、第三输入管路6、第一输入管路4、节流装置21、蒸发器22、室内机20内部的压缩机23依次连接，形成首尾相连的第二通路。

在本实用新型较佳实施例中，热水器30不需要加热时，即第一通路连通时，压缩机23将气态的制冷剂如氟利昂压缩后，变成高温高压气态制冷剂排入第一输出管路1。高温高压气态制冷剂经由第一输出管路1及第二输出管路2进入室外机40内部的冷凝器41，冷凝器41将高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂，并将其排入第二输入管路3。液态制冷剂经由第一输入管路4及第二输入管路3进入节流装置21，节流装置21将液态制冷剂节流减压，并将其排入所述蒸发器22；蒸发器22将节流减压的液态制冷剂蒸发为气态制冷剂，输送至所述压缩机23。所述空调内部其他结构及工作原理与现有空调相同，在此不再赘述。

在本实用新型进一步较佳实施例中，热水器30需要加热时，即第二通路连通时，压缩机23将气态的制冷剂如氟利昂压缩后，变成高温高压气态制冷剂排入第一输出管路1。高温高压气态制冷剂经由第一输出管路1及第三输出管路5进入热水器30内部的冷凝盘管36，冷凝盘管36将高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂，并将热负荷传递至储水箱，对储水箱进行加热升温，同时将液态制冷剂排入第三输入管路6。液态制冷剂经由第一输入管路4及第三输入管路6进入节流装置21，节流装置21将液态制冷剂节流减压，并将其排入所述蒸发器22；蒸发器22将节流减压的液态制冷剂蒸发为气态制冷剂，输送至所述压缩机23。

在本实用新型较佳实施例中，所述第二输出管路2设置有第一阀门11，所述第二输入管路3设置有第三阀门13，所述第三输出管路5设置有第二阀门12，所述第三输入管路6设置有第四阀门14，所述第一阀门11和第三阀门13在热水器30不需加热时处于打开状态，此时第二阀门12和第四阀门14处于关闭状态；或者在热水器30需要加热时处于关闭状态，此时第二阀门12和第四阀门14处于打开状态。所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14均为电磁阀。具体的，第一输出管路1与第二输出管路2或第三输出管路5的连通是靠电磁阀的打开与关闭实现的。当热水器30不需加热时，打开第一阀门11和第三阀门13，即第一通路处于工作状态，此时，第二阀门12和第四阀门14处于关闭状态，即第二通路处于停止状态；当热水器30需要加热时，打开第二阀门12和第四阀门14，即第二通路处于工作状态，此时，第一阀门11和第三阀门13处于关闭状态，即第一通路处于停止状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述热水器30连接有补水管路31及出水管路32，所述补水管路31用于对所述储水箱进行冷水补充，所述出水管路32用于输出热水；所述补水管路31上设置有一补水阀门9，所述补水阀门9也为电磁阀，所述补水阀门9在热水器30需要补水时处于打开状态，或者在热水器30不需要补水时处于关闭状态。

在本实用新型较佳实施例中，所述空调系统还包括：设置于空调内部的控制器，所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14及补水阀门9均与所述控制器连接。

图2为本实用新型一种空调系统较佳实施例的热水器的结构示意图。

在本实用新型较佳实施例中，如图2所示，所述热水器30还包括：设置于所述储水箱内的上水位液位检测传感器33、下水位液位检测传感器34及水温检测传感器35，三者均与所述控制器连接；所述上水位液位检测传感器33用于在检测到储水箱内部水位达到上水位时，发送停止补水信号至控制器；所述下水位液位检测传感器34用于在检测到储水箱内部水位降至下水位时，发送补水信号至控制器。所述水温检测传感器35用于判断热水器30需不需要加热，其具体作用是：一、在用户使用热水过程中，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度时，发送补水信号至控制器；二、在用户停止使用热水时，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度，发送停止加热信号至控制器；三、在检测到储水箱内部水温低于用户设定温度时，发送加热信号至控制器。

所述控制器的作用是：一、接收到停止补水信号后，发送关闭指令至所述补水阀门9，并控制其关闭；二、接收到补水信号后，发送打开指令至所述补水阀门9，并控制其打开；三、接收到停止加热信号后，发送停止加热指令至所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14，并控制第一阀门11、第三阀门13打开，第二阀门12、第四阀门14关闭；四、接收到加热信号后，发送加热指令至所述第一阀门11、第二阀门12、第三阀门13、第四阀门14，并控制第二阀门12、第四阀门14打开，第一阀门11、第三阀门13关闭。因此，整个空调系统非常自动化，并且合理的将机柜10中数据中心的热负荷利用起来，节约了能源，适用性较广。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括：机柜、空调及热水器；

所述空调包括室内机及室外机，所述室内机安装于所述机柜内部；

所述室内机连接有第一输出管路，所述室外机连接有第二输出管路，所述热水器连接有第三输出管路；所述第一输出管路在热水器不需加热时，通过第一阀门切换连通所述第二输出管路，而在热水器需要加热时，通过第二阀门切换连通所述第三输出管路；

所述室内机还连接有第一输入管路，所述室外机还连接有第二输入管路，所述热水器还连接有第三输入管路；所述第一输入管路在第一输出管路连通第二输出管路时，通过第三阀门切换连通第二输入管路，而在第一输出管路连通第三输出管路时，通过第四阀门切换连通第三输入管路；

所述热水器内部设置有储水箱及用于对所述储水箱进行加热升温，并将室内机输送来的经由第一输出管路及第三输出管路的高温高压气态制冷剂冷凝为液态制冷剂的冷凝盘管。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调还包括：设置于所述室内机内部的压缩机，设置于所述室外机内部的冷凝器，所述压缩机经由第一输出管路、第二输出管路与所述冷凝器连接。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机还经由第一输出管路、第三输出管路与所述冷凝盘管连接。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述空调还包括：设置于室内机内部的节流装置及蒸发器，所述节流装置经由第一输入管路、第二输入管路与所述冷凝器连接，以及经由第一输入管路及第三输入管路与所述冷凝盘管连接；

所述蒸发器一端与所述节流装置连接，另一端与所述压缩机连接。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门均为电磁阀。

6.根据权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述热水器连接有补水管路及出水管路。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述补水管路上设置有一补水阀门，所述补水阀门为电磁阀。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括：设置于空调内部的控制器，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门及补水阀门均与所述控制器连接。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述热水器还包括：设置于所述储水箱内，用于在检测到储水箱内部水位达到上水位时，发送停止补水信号至控制器的上水位液位检测传感器；

以及用于在检测到储水箱内部水位降至下水位时，发送补水信号至控制器的下水位液位检测传感器；

两者均与所述控制器连接。

10.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述热水器还包括：设置于所述储水箱内，用于在用户使用热水过程中，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度时，发送补水信号至控制器，在用户停止使用热水时，检测到储水箱内部水温达到用户设定温度，发送停止加热信号至控制器，在检测到储水箱内部水温低于用户设定温度时，发送加热信号至控制器的水温检测传感器；

所述水温检测传感器与所述控制器相连接。