CN208186534U - 一种带蒸发式冷凝的热管排热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带蒸发式冷凝的热管排热系统，包括系统蒸发端、系统冷凝端，系统蒸发端包括若干个热管末端，系统冷凝端包括机组外壳、热管冷凝器、冷凝风机、淋水装置、挡水格栅、集水盘、循环水泵。本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，室外无冷水机组及其他强制机械制冷方式，根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，完全利用自然冷源；采用纯热管系统，无压缩机耗电，在系统管路压力差允许的情况下，系统管路中的制冷剂完全依靠重力驱动，在系统管路压力差驱动力不足的情况下，可选配循环泵辅助驱动；热管末端制冷剂进、出口管路上设置有阀门，方便现场施工和快速部署。

Description

一种带蒸发式冷凝的热管排热系统

技术领域

本实用新型涉及高散热密度机房排热领域，特别涉及一种带蒸发式冷凝的热管排热系统。

背景技术

机房中由于设备发热量大，需要专门的空调设备来维持机房内的温度。目前现有的机房普遍采用舒适性空调连续运行来调控室内的温度。这种温控方式虽然能够满足机房温控的要求，但是耗能较大，造成运行成本较高。

目前已有的机房空调节能技术主要有两种：

一种是在过渡季或冬季室外气温较凉时，引入室外新风来冷却机房内的设备。这种设备可以直接利用室外自然冷源，但难以满足机房内的空气洁净度及湿度调控要求，且对机房维护结构的破坏较大。在新风系统停止工作时，存在漏风的隐患，在天气比较炎热时导致室内冷量流失。在新风系统的进、出风口处需要安置过滤网，而过滤网不仅增加了系统风阻，而且需要经常更换，维护量较大。

另一种是在过渡季或冬季室外气温较凉时，使用板式空气热交换器将室外空气的冷量引入室内。这种技术实现了室内、外空气的隔离，避免了由于直接引入室外空气而引起的空气清洁度及湿度控制问题。但由于单位面积换热量小，体积较大，需要再开设风道与换热器相连，对墙体破坏较大。由于换热器采用了蜂窝结构，空气流道容易被灰尘堵塞，因此在室外空气流道的进、出口处需要安装过滤网，维护量较大。

实用新型内容

针对现有技术的缺点和不足，本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，室外无冷水机组及其他强制机械制冷方式，根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，完全利用自然冷源；采用纯热管系统，无压缩机耗电，在系统管路压力差允许的情况下，系统管路中的制冷剂完全依靠重力驱动，在系统管路压力差驱动力不足的情况下，可选配循环泵辅助驱动；系统蒸发端、系统冷凝端直接通过集气管和分液管进行连通，工质采用氟利昂类制冷剂，无中间换热环节，无水进入机房，换热效率高、可靠性好。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带蒸发式冷凝的热管排热系统，包括系统蒸发端、系统冷凝端，其特征在于：

所述系统蒸发端包括若干个热管末端；

所述系统冷凝端包括机组外壳以及设置在所述机组外壳内的热管冷凝器、冷凝风机、淋水装置、挡水格栅、集水盘、循环水泵；

所述系统蒸发端和系统冷凝端通过集气管和分液管进行连通，

其中，

所述冷凝风机安装在所述机组外壳的顶部，

所述热管冷凝器设置在所述冷凝风机的下方，所述热管冷凝器与包围其外围及位于其上方的机组外壳侧壁之间形成封闭静压腔，

所述热管冷凝器下方的机组外壳侧壁上设置有进风口，且在所述机组外壳内临近其侧壁的进风口位置设置有所述挡水格栅；

所述冷凝风机和热管冷凝器之间设置所述淋水装置，

所述集水盘安装在所述机组外壳的底部，

所述循环水泵的进口通过通水管路与所述集水盘连通，出口通过通水管路与所述淋水装置连通。

本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统中，所述冷凝风机可抽取所述热管冷凝器和所述机组外壳构成的封闭静压腔内的空气；所述淋水装置可实现冷却水均匀地喷淋在所述热管冷凝器的上方外表面上；所述集水盘用以接收未完全蒸发的水滴，供所述循环水泵使用；所述循环水泵安装在所述机组外壳的底部，用于将冷却水输送至所述淋水装置内并对所述热管冷凝器进行喷淋。

优选地，所述系统冷凝端还包括一补水装置，所述补水装置安装在所述集水盘附近并及时向所述集水盘补充喷淋所需冷却水。

优选地，所述热管冷凝器的入口设置于其上部，出口设置于其下部。

优选地，所述冷凝风机为可调速风机。

优选地，所述分液管主管上可选配循环泵。

优选地，所述热管末端制冷剂进、出口管路上均设置有控制阀门，可实现热管末端带氟出厂。

优选地，所有部件均有维修阀门。

优选地，所述热管末端采用背板结构、列间结构、吊顶机结构、或立柜机结构。

优选地，所述系统中的制冷工质为氟利昂类制冷剂。

优选地，所述系统进一步包括控制装置，所述控制装置可根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，且可控制风机转速以满足排热需求。

进一步地，当所述控制装置根据系统负荷判断所述热管冷凝器仅采用风冷冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵不启动工作，所述冷凝风机根据负荷情况启动或调速运行；当所述控制装置根据系统负荷判断所述热管冷凝器需同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵启动工作，所述冷凝风机调速运行。

由以上技术方案可知，本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，室外无冷水机组及其他强制机械制冷方式，根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，完全利用自然冷源；采用纯热管系统，无压缩机耗电，在系统管路压力差允许的情况下，系统管路中的制冷剂完全依靠重力驱动，在系统管路压力差驱动力不足的情况下，可选配循环泵辅助驱动；系统蒸发端、系统冷凝端直接通过集气管和分液管进行连通，工质采用氟利昂类制冷剂，无中间换热环节，无水进入机房，换热效率高、可靠性好；热管末端制冷剂进、出口管路上设置有阀门，可实现热管末端带氟出厂，方便现场施工和快速部署。

附图说明

图1为本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统的结构示意图。

图2为本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统仅采用风冷冷却时的工作原理图。

图3为本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时的工作原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

如图1实用新型所示，本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，包括系统蒸发端1、系统冷凝端2，其中，系统蒸发端1包括若干个热管末端3；系统冷凝端2包括机组外壳4以及设置在机组外壳4内的热管冷凝器5、冷凝风机6、淋水装置7、挡水格栅8、集水盘9、补水装置10、循环水泵11及控制装置16；系统蒸发端1和系统冷凝端2通过集气管12和分液管13进行连通且分液管主管上选配有循环泵14。

冷凝风机6安装在机组外壳4的顶部，热管冷凝器5安装在机组外壳4内并设置在冷凝风机6的下方，热管冷凝器5与包围其外围及位于其上方的机组外壳侧壁之间形成封闭静压腔，热管冷凝器下方的机组外壳4侧壁上设置有进风口，且在进风口位置设置有挡水格栅8；冷凝风机6抽取热管冷凝器5和机组外壳4构成的封闭静压腔内的空气；淋水装置7安装在冷凝风机6和热管冷凝器5之间，可实现冷却水均匀地喷淋在热管冷凝器5的外表面上；集水盘9安装在机组外壳4的底部，接收未完全蒸发的水滴，供循环水泵11使用；循环水泵11安装在机组外壳4的底部，其进口通过通水管路与集水盘9连通，出口通过通水管路与淋水装置7连通，用于将冷却水输送至淋水装置7内并对热管冷凝器5进行喷淋；补水装置10安装在集水盘9附近并及时向集水盘9补充喷淋所需冷却水。热管末端3制冷剂进、出口管路上均设置有阀门15。

热管冷凝器5的入口设置于其上部，出口设置于其下部，从而使其内部的制冷工质由上向下流动。由于热管冷凝器5外壁喷淋的冷却水由上向下流动，空气从热管冷凝器5下方的进风口由下向上流动，空气和水两种冷却介质同时作用时可加速热管冷凝器5内制冷工质的散热。

控制装置16根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，且可控制风机转速以满足排热需求。当所述控制系统根据系统负荷判断所述热管冷凝器仅采用风冷冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵不启动工作，所述冷凝风机根据负荷情况启动或调速运行；当所述控制系统根据系统负荷判断所述热管冷凝器需同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵启动工作，所述冷凝风机调速运行。

图2为本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统仅采用风冷冷却时的工作原理图。本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，当控制装置16根据系统负荷判断热管冷凝器5仅采用风冷冷却方式时，淋水装置7、循环水泵11不启动工作，冷凝风机6根据负荷情况启动或调速运行。此时系统蒸发端1、热管冷凝器5及集气管12、分液管13、循环泵14中制冷工质流动方向如图2中箭头A所示，空气流动方向如图2中箭头B所示。

图3为本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时的工作原理图。本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，当控制装置16根据系统负荷判断热管冷凝器5需同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时，淋水装置7、循环水泵11启动工作，冷凝风机6调速运行。此时系统蒸发端1、热管冷凝器5及集气管12、分液管13、循环泵14中制冷工质流动方向如图3中箭头A所示，空气流动方向如图3中箭头B所示，冷却水流动方向如图3中箭头C所示。

本实用新型的带蒸发式冷凝的热管排热系统，室外无冷水机组及其他强制机械制冷方式，根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，完全利用自然冷源；采用纯热管系统，无压缩机耗电，在系统管路压力差允许的情况下，系统管路中的制冷剂完全依靠重力驱动，在系统管路压力差驱动力不足的情况下，可选配循环泵辅助驱动；系统蒸发端、系统冷凝端直接通过集气管和分液管进行连通，热管末端制冷剂进、出口管路上设置有阀门，方便现场施工和快速部署。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种带蒸发式冷凝的热管排热系统，包括系统蒸发端、系统冷凝端，其特征在于：

所述系统蒸发端包括若干个并联设置的热管末端；

所述系统冷凝端包括机组外壳以及设置在所述机组外壳内的热管冷凝器、冷凝风机、淋水装置、挡水格栅、集水盘、循环水泵；

所述系统蒸发端与所述系统冷凝端中的热管冷凝器通过集气管和分液管进行连通；

其中，

所述冷凝风机安装在所述机组外壳的顶部，

所述热管冷凝器设置在所述冷凝风机的下方，所述热管冷凝器与包围其外围及位于其上方的机组外壳侧壁之间形成封闭静压腔，

所述热管冷凝器下方的机组外壳侧壁上设置有进风口，在所述机组外壳内临近其侧壁的进风口位置设置有所述挡水格栅；

所述冷凝风机和热管冷凝器之间设置所述淋水装置，

所述集水盘安装在所述机组外壳的底部，

所述循环水泵的进口通过通水管路与所述集水盘连通，出口通过通水管路与所述淋水装置连通。

2.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述系统冷凝端还包括一补水装置，所述补水装置安装在所述集水盘附近，用于向所述集水盘补充喷淋所需冷却水。

3.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述热管冷凝器的入口设置于其上部，出口设置于其下部。

4.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述冷凝风机为可调速风机。

5.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述分液管主管上选配有循环泵。

6.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述热管末端制冷剂进、出口管路上均设置有控制阀门。

7.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所有部件均设置有维修阀门。

8.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述热管末端采用背板结构、列间结构、吊顶机结构、或立柜机结构。

9.根据权利要求1所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，所述系统还包括一控制装置，所述控制装置根据系统负荷判断热管冷凝器仅采用风冷或同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式，并控制风机转速以满足排热需求。

10.根据权利要求9所述的带蒸发式冷凝的热管排热系统，其特征在于，当所述控制装置根据系统负荷判断所述热管冷凝器仅采用风冷冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵不启动工作，所述冷凝风机根据负荷情况启动或调速运行；

当所述控制装置根据系统负荷判断所述热管冷凝器需同时采用风冷和蒸发式冷凝两种冷却方式时，所述淋水装置、循环水泵启动工作，所述冷凝风机调速运行。