CN210130052U - 一种节能改造模块和改造后的机房空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能改造模块和改造后的机房空调系统，其技术方案要点是节能改造模块包括换热器和泵，该节能改造模块使用时接入原机房空调系统的风冷冷凝器与节流装置之间，所述换热器具有换热介质循环路线和制冷剂循环路线，所述泵与所述换热器的换热介质循环路线连接，且所述泵用于加速所述换热器的换热介质循环路线，所述换热器的制冷剂循环路线与原机房空调系统中的制冷剂循环路线连接；改造后的机房空调系统包括接入在风冷冷凝器与节流装置之间的节能改造模块，达到了对现存的老化和效率不高的机房空调系统进行改造，使其匹配相应的制冷需求，且满足改造的场地和停机要求的目的。

Description

一种节能改造模块和改造后的机房空调系统

技术领域

本实用新型涉及机房空调技术领域，更具体地说，它涉及一种节能改造模块和改造后的机房空调系统。

背景技术

现存的机房等发热量大的地方，采用最多的是风冷机房空调制冷系统，但是，在运行一段时间后，设备存在老化和效率逐年降低的问题，具体体现在效率低且稳定性差、受环境影响大、故障率高、室外运行噪音大等等。

对于以上问题，现有的解决方案及其缺点如下：一、将原有风冷系统设备拆除后进行新设备的替换，但是，由于原来的设备只是效率降低，不至于完全不能使用，直接进行新设备的替换会面临投资额大的问题；二、一些大型机楼，随着传输服务主设备的扩容，发热量提升导致制冷需求的增大，于是干脆拆除风冷系统，换成水冷系统，进行旧设备的拆除会造成一些可利用设备的资源浪费，同时改造过程需要机房设备长时间停机等问题；三、进行设备扩容，增加多套风冷系统或水流系统，但大多数情况下，场地在前期设计时是不会有预留的，由于安装场地的限制，同时大功率制冷设备的体积和安装空间需求都很大，场地要求不能满足。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种节能改造模块，达到便于对现存的老化和效率不高的机房空调系统进行改造，使其匹配相应的制冷需求，且满足改造的场地和停机要求的目的。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种节能改造模块，其特征在于：包括换热器和泵，该节能改造模块使用时接入原机房空调系统的风冷冷凝器与节流装置之间，所述换热器具有换热介质循环路线和制冷剂循环路线，所述泵与所述换热器的换热介质循环路线连接，且所述泵用于加速所述换热器的换热介质循环路线，所述换热器的制冷剂循环路线与原机房空调系统中的制冷剂循环路线连接。

作为进一步优化的，所述换热器为高效罐、套管式换热器、壳管式换热器或板式换热器。

作为进一步优化的，所述泵为调速泵。

作为进一步优化的，包括控制装置，所述控制装置用于控制所述换热器的换热介质循环路线。

作为进一步优化的，包括箱体，所述换热器和所述水泵均安装在所述箱体内。

作为进一步优化的，包括电控盒，电控盒嵌入箱体的一侧。

作为进一步优化的，所述箱体的左右两侧均设有通风孔，其中一处的通风孔设有风扇。

作为进一步优化的，所述换热器的换热介质循环路线内的换热介质为水、乙二醇或石墨烯。

本实用新型的第二目的是提供一种改造后的机房空调系统，达到使其匹配相应的制冷需求，且满足改造的场地和停机要求的目的。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种改造后的机房空调系统，包括原机房空调系统，原机房空调系统包括依次连接形成制冷剂循环路线的压缩机、风冷冷凝器、节流装置和蒸发器，其特征在于：包括接入在所述风冷冷凝器与所述节流装置之间的如前述任意一技术方案所述节能改造模块。

作为进一步优化的，包括冷却塔，一个或多个节能改造模块的换热器的换热介质循环路线与所述冷却塔连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：加入该节能改造模块后，相当于增加了新的水冷类型的冷凝器，使老化和效率降低的原机房空调系统的能力得到提升，且不需要进行大量的新设备更换，投资额小，使现有设备得到最大化利用；此外，使用该节能改造模块，改造周期短，操作简单，只用将原机房空调系统的风冷冷凝器与节流装置断开，接入该节能改造模块即可，该节能改造模块整体体积小，可以靠近风冷冷凝器放置，也可放在风冷冷凝器的上方、下方、侧面或其他合适的任意位置，不占用场地面积。

附图说明

图1是实施例中的改造后的机房空调系统的示意简图；

图2是实施例中的节能改造模块的结构示意图；

图3是实施例中的节能改造模块的箱体去除部分后的结构示意图。

图中：1、压缩机；2、风冷冷凝器；3、节流装置；4、蒸发器；5、换热器；6、水泵；7、冷却塔；8、箱体；81、手槽；82、支撑腿；9、电控盒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出了改造后的机房空调系统，为在原机房空调系统的基础上加入了节能改造模块。原机房空调系统包括依次连接形成制冷剂循环路线的压缩机1、风冷冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，该节能改造模块包括换热器5和水泵6，该节能改造模块接入在风冷冷凝器2与节流装置3之间。换热器5具有换热介质循环路线和制冷剂循环路线，换热介质循环路线内的换热介质可以是水、乙二醇或石墨烯等等，本实施例中，换热器5内的换热介质循环路线为水循环路线。水泵6与换热器5的水循环路线连接，换热器5的水循环路线连接水源，水泵6用于加速换热器5的水循环路线，以使水和制冷剂换热，换热器5的制冷剂循环路线与原机房空调系统中的制冷剂循环路线连接。一般空调系统的使用寿命由室内机的压缩机决定，但空调系统的换热效率主要受冷凝器的影响，原机房空调系统效率下降后，仅依靠风冷冷凝器2不能满足制冷需求，加入该节能改造模块后，相当于增加了新的水冷类型的冷凝器，使老化和效率降低的原机房空调系统的能力得到提升，且不需要进行大量的新设备更换，投资额小，使现有设备得到最大化利用。此外，使用该节能改造模块，改造周期短，操作简单，只用将原机房空调系统的风冷冷凝器2与节流装置3断开，接入该节能改造模块即可，该节能改造模块整体体积小，可以靠近风冷冷凝器2放置，也可放在风冷冷凝器2的上方、下方、侧面或其他合适的任意位置，不占用场地面积。作为进一步的，可以根据风冷冷凝器2的数量和室内制冷需求进行需求配置，一个或多个该节能改造模块接入同一冷却塔7，实现经济和场地利用的最大化，也为后期持续的改造、扩容和替换预留了空间。

换热器5优选高效罐、套管式换热器、壳管式换热器或板式换热器。水泵6优选小功率的调速水泵，调速水泵可以是变频水泵或通过电压变化来调节转速的水泵。结合图2所示，该节能改造模块还包括箱体8，换热器5和水泵6均安装在箱体8内，箱体8通过底部的支撑腿82安装固定。结合图3所示，该节能改造模块还包括电控盒9，电控盒9用于容纳该节能改造模块的相关的控制装置和通信装置，控制装置用于控制换热器5的水循环路线。电控盒9嵌入箱体8的一侧。箱体8的左右两侧均设有手槽81，通过手槽81便于搬运该箱体8。作为优化，箱体8的左右两侧均开设有通风孔，其中一处的通风孔设有风扇，当箱体8高温时，风扇自动启动。因为该节能改造模块整体封闭且可能放置在室外，控制装置和水泵运行以及太阳直射，以及换热器5均会发热，风扇和通风孔的设置能够有效地为箱体8散热，保护电子器件。

该节能改造模块的一些相关控制逻辑和功能至少包括四点：

一、手动和自动运行模式

常规情况下采用自动控制的模式，自动调整水泵6转速控制冷却水流量，以此控制改造后的机房空调系统的压力。日常运行时，控制装置以系统冷媒(即制冷剂)压力或温度为依据，给出对水泵6的控制信号，线性调整水泵6的转速，以控制系统水流量的方式来控制冷凝换热量。

在特殊应用例如检修、检测或极端温度等场景下，可切换为手动功能。需要人为干预系统的制冷量时，也可以通过控制装置切换为手动模式，水泵6以人工指定的交流频率或电压运行，以人为指定的转速恒速或变速运行。退出人为干预后，控制器自动切换为自动运行模式。

二、远程监控功能

电控盒9内的控制装置均具备通信接口，以及支持总线协议，可用信号线并联所有控制末端后实现联网，通过通信协议可以直接读取控制装置内软件数据以及可以通过远程数据给予控制装置新的控制指令完成网络化控制。

三、防冻功能

首先设置介质凝固保护点，例如管道内是水，冰点是0℃，则设置保护点为4℃，在检测到管温低于保护点时，即启动水泵6以最低转速运行数分钟，常规情况下，该部位管道内温度将会上升，若管温未能明显上升，则说明系统存在问题，并启动防冻警告，使用人工干预。以上为低温环境停机情况下的管道防冻功能。

四、联动控制冷却塔

检测系统的循环水温，当检测到的水温低于预设值A时，例如A＝30℃，冷却塔7的风机不启动；当检测到的水温高于预设值A时，例如A＝30℃，冷却塔7的风机用0-10V模拟量输出转速指令；当检测到的水温高于预设值B时，B大于A，例如B＝35℃，冷却塔7的水泵运行启动，风机保持模拟输出，闭式冷却塔内部以喷淋方式给盘管喷水降温；当检测到的水温高于风机转速要求最高值C时，C大于B，例如C＝40℃，让冷却塔7的风机以最高速运行，A、B和C的取值可以依据使用环境和经验进行设置和修改。以上联动控制中的冷却塔7可为开式冷却塔或闭式冷却塔，优选为闭式冷却塔，但是开式冷却塔的和闭式冷却塔的以上联动控制方法通用。

以上具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对以上实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种节能改造模块，其特征在于：包括换热器和泵，该节能改造模块使用时接入原机房空调系统的风冷冷凝器与节流装置之间，所述换热器具有换热介质循环路线和制冷剂循环路线，所述泵与所述换热器的换热介质循环路线连接，且所述泵用于加速所述换热器的换热介质循环路线，所述换热器的制冷剂循环路线与原机房空调系统中的制冷剂循环路线连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能改造模块，其特征在于：所述换热器为高效罐、套管式换热器、壳管式换热器或板式换热器。

3.根据权利要求1所述的一种节能改造模块，其特征在于：所述泵为调速泵。

4.根据权利要求1所述的一种节能改造模块，其特征在于：包括控制装置，所述控制装置用于控制所述换热器的换热介质循环路线。

5.根据权利要求1所述的一种节能改造模块，其特征在于：包括箱体，所述换热器和所述泵均安装在所述箱体内。

6.根据权利要求5所述的一种节能改造模块，其特征在于：包括电控盒，电控盒嵌入箱体的一侧。

7.根据权利要求5所述的一种节能改造模块，其特征在于：所述箱体的左右两侧均设有通风孔，其中一处的通风孔设有风扇。

8.根据权利要求1所述的一种节能改造模块，其特征在于：所述换热器的换热介质循环路线内的换热介质为水、乙二醇或石墨烯。

9.一种改造后的机房空调系统，包括原机房空调系统，原机房空调系统包括依次连接形成制冷剂循环路线的压缩机、风冷冷凝器、节流装置和蒸发器，其特征在于：包括接入在所述风冷冷凝器与所述节流装置之间的如权利要求1-8任意一项所述节能改造模块。

10.根据权利要求9所述的改造后的机房空调系统，其特征在于：包括冷却塔，一个或多个节能改造模块的换热器的换热介质循环路线与所述冷却塔连接。

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