CN211084314U - 一种空调设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调设备，涉及制冷技术领域，用于解决现有空调制冷系统难以应对边缘计算模式下模块化制冷需求的问题。本实用新型的空调设备包括：制冷单元包括：空调末端冷却装置位于一列通信机柜中的任两个通信机柜之间；空调散热系统包括自然冷能空调系统和压缩式制冷空调系统，自然冷能空调系统、压缩式制冷空调系统与空调末端冷却装置均连通；第一控制阀组件用于控制自然冷能空调系统与空调末端冷却装置连通；第二控制阀组件用于控制压缩式制冷空调系统与空调末端冷却装置连通；检测装置包括室外温度检测装置；控制器用于根据室外温度检测装置检测的温度值，控制第一控制阀组件打开或关闭、和/或第二控制阀组件打开或关闭。

Description

一种空调设备

技术领域

本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种空调设备。

背景技术

近年来，移动网络通信技术发展迅猛，尤其是物联网和5G技术的发展，使得移动网络将广泛应用于自动驾驶汽车、无人机飞行、VR/AR、移动医疗等生活的各个方面。因此，对计算处理模式提出了更多的需求。若现有集中式的计算处理模式应对未来的网络通信需求，将面临难解的瓶颈和压力，而边缘计算模式将成为上述需求有效的解决方案。

现有边缘计算模式在机房部署方面更加分散，具有呈现出小型化、灵活化、功率密度高等优点，但是现有空调制冷系统难以应对边缘计算模式下模块化制冷需求、通信设备部署不便且系统功耗居高不下。

实用新型内容

本实用新型提供一种空调设备，用于解决现有空调制冷系统难以应对边缘计算模式下模块化制冷需求、通信设备部署不便且系统功耗居高不下的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种空调设备，用于通信机房的制冷，包括：制冷单元，所述制冷单元包括：空调末端冷却装置，所述空调末端冷却装置位于一列通信机柜中的任两个通信机柜之间；空调散热系统，所述空调散热系统包括自然冷能空调系统和压缩式制冷空调系统，所述自然冷能空调系统、所述压缩式制冷空调系统与所述空调末端冷却装置均连通；第一控制阀组件，所述第一控制阀组件用于控制所述自然冷能空调系统与所述空调末端冷却装置连通；第二控制阀组件，所述第二控制阀组件用于控制所述压缩式制冷空调系统与所述空调末端冷却装置连通；检测装置，所述检测装置包括室外温度检测装置，所述室外温度检测装置用于检测室外温度；控制器，所述控制器与所述室外温度检测装置、所述第一控制阀组件、所述第二控制阀组件均电连接，所述控制器用于根据所述室外温度检测装置检测的温度值，控制所述第一控制阀组件打开或关闭、和/或所述第二控制阀组件打开或关闭。

可选地，所述自然冷能空调系统包括：中间换热器，所述中间换热器与所述空调末端冷却装置连通；水冷散热装置，所述水冷散热装置能够与所述中间换热器换热。

可选地，所述水冷散热装置为湿式冷却塔。

可选地，所述自然冷能空调系统为风冷室外机或干冷器。

可选地，还包括挡风件，所述挡风件围挡在整列通信机柜的排列方向的外侧，所述空调末端冷却装置包括壳体，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体上平行于所述排列方向的两个水平侧板上。

可选地，所述挡风件包括：第一挡风件，所述第一挡风件围挡在整列通信机柜的排列方向的第一侧、且与所述整列通信机柜的柜体围成冷风通道，所述空调末端冷却装置的出风口与所述第一挡风件对应设置；第二挡风件，所述第二挡风件围挡在整列通行机柜的排列方向的第二侧、且与所述整列通信机柜的柜体围成热风通道，所述空调末端冷却装置的进风口与所述第二挡风件对应设置。

可选地，所述检测装置还包括：导风温度检测装置，所述导风温度检测装置安装在所述冷风通道内、且与所述控制器电连接；所述控制器还用于根据所述导风温度检测装置检测的温度值，控制所述第一控制阀组件和/或所述第二控制阀组件的开度。

可选地，所述空调末端冷却装置包括：风机；换热器，所述换热器位于所述风机的进风侧或出风侧。

可选地，所述换热器为表冷器。

可选地，还包括：多功能电能仪表，所述多功能电能仪表能够检测制冷单元的累计电量。

本实用新型提供的空调设备，根据室外温度检测装置检测的室外温度，控制器控制第一控制阀组件将通信机柜间的空调末端冷却装置与自然冷能空调系统连通，或控制器控制第二控制阀组件将空调末端冷却装置与压缩式制冷空调系统连通，或控制器控制第一控制阀组件将通信机柜间的空调末端冷却装置与自然冷能空调系统连通、及第二控制阀组件将空调末端冷却装置与压缩式制冷空调系统连通，从而实现切换空调末端冷却装置与自然冷能空调系统和/或压缩式制冷空调系统连通，如在自然冷源丰富时，仅采用自然冷源对通信机柜进行近端制冷，降低能耗；或在自然冷源不足时，采用压缩式制冷空调系统对自然冷源进行补充，同时对通信机柜进行制冷，减少能耗，并保证制冷效果；或在自然冷源缺乏时，仅采用制冷效果较好的压缩式制冷空调系统进行制冷，保证通信机房的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例空调设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例空调设备中一种自然冷能空调系统、压缩式制冷空调系统与空调末端冷却装置的连接示意图；

图3为本实用新型实施例空调设备中另一种自然冷能空调系统、压缩式制冷空调系统与空调末端冷却装置的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参照图1、图2及图3，本实用新型实施例的空调设备用于通信机房1000的制冷，该空调设备包括制冷单元，制冷单元包括空调末端冷却装置1、空调散热系统2、第一控制阀组件3、第二控制阀组件4、检测装置及控制器，其中，空调末端装置位于一列通信机柜100中的任两个通信机柜之间，空调散热系统2包括自然冷能空调系统21和压缩式制冷空调系统22，自然冷能空调系统21、压缩式制冷空调系统22与空调末端冷却装置1均连通，第一控制阀组件3用于控制自然冷能空调系统21与空调末端冷却装置1连通，第二控制阀组件4用于控制压缩式制冷空调系统22与空调末端冷却装置1连通，检测装置包括室外温度检测装置，室外温度检测装置用于检测室外温度，控制器与室外温度检测装置、第一控制阀组件3、第二控制阀组件4均电连接，控制器用于根据室外温度检测装置检测的温度值，控制第一控制阀组件3打开或关闭、或控制二控制阀组件打开或关闭、或控制第一控制阀组件3打开或关闭、以及第二控制阀组件4打开或关闭。

本实用新型提供的空调设备，根据室外温度检测装置检测的室外温度，控制器控制第一控制阀组件3将通信机柜100间的空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21连通，或控制器控制第二控制阀组件4将空调末端冷却装置1与压缩式制冷空调系统22连通，或控制器控制第一控制阀组件3将空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21连通、及第二控制阀组件4将空调末端冷却装置1与压缩式制冷空调系统22连通，从而实现切换空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21和/或压缩式制冷空调系统22连通，如在自然冷源丰富时，采用自然冷源对通信机柜100进行近端制冷，降低能耗，或在自然冷源不足时，采用压缩式制冷空调系统22对自然冷源进行补充，同时对通信机柜100进行制冷，减少能耗，并保证制冷效果；或在自然冷源缺乏时，仅采用制冷效果较好的压缩式制冷空调系统22进行制冷，保证通信机房1000的冷却效果。

具体地，当室外温度检测装置检测的室外温度低于第一预设温度时，表明自然冷源充足，控制器控制第一控制阀组件3将空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21连通、第二控制阀组件4将压缩式制冷空调系统22与空调末端冷却装置1断开；当室外温度检测装置检测的室外温度高于第一预设温度、且低于第二预设温度(第二预设温度高于第一预设温度)时，表明自然冷源不足，控制器控制第一控制阀组件3将空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21连通、第二控制阀组件4将压缩式制冷空调系统22与空调末端冷却装置1连通；当室外温度检测装置检测的室外温度高于第二预设温度时，表明自然冷源缺乏，控制器控制第一控制阀组件3将空调末端冷却装置1与自然冷能空调系统21断开、第二控制阀组件4将压缩式制冷空调系统22与空调末端冷却装置1连通。

需要说明的是：上述第一控制阀组件3包括第一控制阀31和第二控制阀32，第一控制阀31用于控制自然冷能空调系统21的进液口与空调末端冷却装置1的出液口连通或断开，第二控制阀32用于控制自然冷能空调系统21的出液口与空调末端冷却装置1的进液口连通或断开。上述第二控制阀组件4包括第三控制阀41和第四控制阀42，第三控制阀41用于控制压缩式制冷空调系统22的进液口与空调末端冷却装置1的出液口连通或断开，第四控制阀42用于控制压缩式制冷空调系统22的出液口与空调末端冷却装置1的进液口连通或断开。

在一些实施例中，上述自然冷能空调系统21包括水冷散热装置211，水冷散热装置211能够与空调末端冷却装置1换热，如水冷散热装置211内的部分管道安装在通信机房1000内靠近空调末端冷却装置1的位置；又如空调末端冷却装置1包括第一换热管道和第二换热管道，第一换热管道内流动有制冷剂，第二换热管道与水冷散热装置211连通，水冷散热装置211内的冷水可进入第二换热管道内与第一换热管道内的温度较高的制冷剂换热后，再将热水从第二换热管道内导出回到水冷散热装置211内散热，自然冷能空调系统的结构较简单。

在另一些实施例中，上述自然冷能空调系统21包括水冷散热装置211和中间换热器212，其中，水冷散热装置211能够与中间换热器212换热，中间换热器212与空调末端冷却装置1连通，如图3所示。空调末端冷却装置1制冷后温度较高的制冷剂导出至中间换热器212，中间换热器212内的制冷剂与水冷散热装置211的冷水换热后被冷却，再返回到空调末端冷却装置1中，中间换热器212可设置在通信机房外，从而实现避免水进机房。

需要说明的是：上述水冷散热装置211可为湿式冷却塔或干式冷却塔，湿式冷却塔具有体积小、换热效率高的优点。因此，本实用新型实施例中水冷散热装置211采用湿式冷却塔。

可选地，参照图2，上述自然冷能空调系统21还可为风冷散热装置，如风冷室外机、干冷器，两者均将空调末端冷却装置的制冷剂导出与室外空气换热后，再将冷却后的制冷剂重新导入空调末端冷却装置内，该过程中不需水参与，故能够避免水进入通信机房内，且风冷室外机、干冷器的换热效率较高，对通信机房1000的制冷效果较好。

为了实现较好的冷热隔离，上述空调设备还包括挡风件5，该挡风件5围挡在整列通信机柜100的排列方向P的外侧；上述空调末端冷却装置1包括壳体，壳体上开设有进风口和出风口，该进风口和出风口分别位于壳体上平行于排列方向P的两个水平侧板上，即空调末端冷却装置1的出风口排出的冷风可被挡风件5阻挡不会外溢，或将通信机柜100上服务器排出的热风被挡风件5阻挡再经进风口进入空调末端冷却装置1内。

在一些可能的实现方案中，上述挡风件5围挡在整列通信机柜100的排列方向P的第一侧、且与整列通信机柜100的柜体围成冷风通道501，空调末端冷却装置1的出风口与挡风件5对应设置，空调末端冷却装置1排出的冷气进入冷风通道501内，并经服务器的进风口进入服务器内，能够实现对服务器的近距离降温冷却。

在一些可能的实现方案中，上述挡风件5围挡在整列通信机柜100的排列方向P的第二侧、且与通信机柜100的柜体围成热风通道502，空调末端冷却装置1的进风口与挡风件5对应设置，通信机柜100上服务器的出风口排出的热气进入热风通道502内，并经空调末端冷却装置1的进风口进入空调末端冷却装置1的壳体内被冷却，可防止热气外溢影响其他机组的温度环境。

在一些可能的实现方案中，上述挡风件5包括第一挡风件51和第二挡风件52，其中，第一挡风件51围挡在整列通信机柜100的排列方向P的第一侧、且与整列通信机柜100的柜体围成冷风通道501，空调末端冷却装置1的出风口与第一挡风件51对应设置；第二挡风件52围挡在整列通信机柜100的排列方向P的第二侧、且与整列通信机柜100的柜体围成热风通道502，空调末端冷却装置1的进风口与第二挡风件52对应设置，如图1所示；即空调末端冷却装置1排出的冷气进入冷风通道501，并经服务器的进风口进入服务器内，对服务器进行制冷后，再从服务器的出风口将热风排出，热风均积聚在热风通道502内，经空调末端冷却装置1的进风口进入其壳体，再重新被其冷却。

进一步地，上述检测装置还包括导风温度检测装置，导风温度检测装置安装在冷风通道501内、且与控制器电连接；控制器还用于根据导风温度检测装置检测的温度值，控制第一控制阀组件3的开度，以调节导入或导出自然冷能空调系统21进行散热的制冷剂的流量；或者控制第二控制阀组件4的开度，以调节导入或导出压缩式制冷空调系统22的制冷剂的流量；或控制第一控制阀组件3和第二控制阀组件4流量，以分别调节导入或导出自然冷能空调系统21和压缩式制冷空调系统22的制冷剂的流量，即结合导风温度检测装置检测的冷风通道501内的温度，调节当前打开的控制阀组件的开度，以保证对通信机房1000的制冷效果。

例如，若导风温度检测装置检测的温度值低于27℃，则减小当前打开的控制阀组件的开度，或将第二控制阀组件的开度调节为零；若导风温度检测装置检测的温度值高于27℃，则增大当前打开的控制阀组件的开度；若导风温度检测装置检测的温度值为27℃，则保持当前打开的控制阀组件的开度。可选地，还可通过导风温度检测装置检测的温度值，控制第一控制阀组件3和/或第二控制阀组件4的通断。

进一步地，上述空调末端冷却装置1包括风机11和换热器12，换热器12位于风机11的进风侧或出风侧，通过风机11为通信机柜100的气流循环提供动力，进行强制换流，从而提高换热效率。

需要说明的是：上述风机11为EC风机(EC为Electrical Commutation的简称，采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机)，EC风机具有损耗小、效率高、功率因数高、调速性能好、控制简单、逆变器容量低、成本低等优点。上述空调末端冷却装置1中的风机11有两个，两个风机沿竖直方向并列设置，且两个风机互为备用，以防止单个风机损坏影响气流循环，使设备环境温度升高。具体地，上述导风温度检测装置和室外温度检测装置均为温度传感器。

在一些可能的技术方案中，上述空调设备还包括多功能电能仪表，该多功能电能仪表能够检测制冷单元的累计电量，确定是否符合工信部的空调系统设计要求。

在一些可能的技术方案中，上述空调末端冷却装置1中的换热器12为表冷器，表冷器不仅换热效率较高、而且能够对通信机房1000内的空气湿度进行调节，避免通信机房1000因湿度过高产生就服务器上形成凝结的水滴，因此导致服务器的寿命变短。

需要注意的是：上述自然冷能空调系统、压缩式制冷空调系统及空调末端冷却装置之间的管道通过法兰连接，挡风件与柜体通过焊接方式连接。当通信机房内设有多列通信机柜时，在安装空调末端冷却装置时，可交替形成冷风通道和热风通道。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调设备，用于通信机房的制冷，其特征在于，包括：制冷单元，所述制冷单元包括：

空调末端冷却装置，所述空调末端冷却装置位于一列通信机柜中的任两个通信机柜之间；

空调散热系统，所述空调散热系统包括自然冷能空调系统和压缩式制冷空调系统，所述自然冷能空调系统、所述压缩式制冷空调系统与所述空调末端冷却装置均连通；

第一控制阀组件，所述第一控制阀组件用于控制所述自然冷能空调系统与所述空调末端冷却装置连通；

第二控制阀组件，所述第二控制阀组件用于控制所述压缩式制冷空调系统与所述空调末端冷却装置连通；

检测装置，所述检测装置包括室外温度检测装置，所述室外温度检测装置用于检测室外温度；

控制器，所述控制器与所述室外温度检测装置、所述第一控制阀组件、所述第二控制阀组件均电连接，所述控制器用于根据所述室外温度检测装置检测的温度值，控制所述第一控制阀组件打开或关闭、和/或所述第二控制阀组件打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述自然冷能空调系统包括：

中间换热器，所述中间换热器与所述空调末端冷却装置连通；

水冷散热装置，所述水冷散热装置能够与所述中间换热器换热。

3.根据权利要求2所述的空调设备，其特征在于，所述水冷散热装置为湿式冷却塔。

4.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述自然冷能空调系统为风冷室外机或干冷器。

5.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，还包括挡风件，所述挡风件围挡在整列通信机柜的排列方向的外侧，所述空调末端冷却装置包括壳体，所述壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口分别位于所述壳体上平行于所述排列方向的两个水平侧板上。

6.根据权利要求5所述的空调设备，其特征在于，所述挡风件包括：

第一挡风件，所述第一挡风件围挡在所述整列通信机柜的排列方向的第一侧、且与所述整列通信机柜的柜体围成冷风通道，所述空调末端冷却装置的出风口与所述第一挡风件对应设置；

第二挡风件，所述第二挡风件围挡在所述整列通信机柜的排列方向的第二侧、且与所述整列通信机柜的柜体围成热风通道，所述空调末端冷却装置的进风口与所述第二挡风件对应设置。

7.根据权利要求6所述的空调设备，其特征在于，所述检测装置还包括：

导风温度检测装置，所述导风温度检测装置安装在所述冷风通道内、且与所述控制器电连接；

所述控制器还用于根据所述导风温度检测装置检测的温度值，控制所述第一控制阀组件和/或所述第二控制阀组件的开度。

8.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，所述空调末端冷却装置包括：

风机；

换热器，所述换热器位于所述风机的进风侧或出风侧。

9.根据权利要求8所述的空调设备，其特征在于，所述换热器为表冷器。

10.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于，还包括：

多功能电能仪表，所述多功能电能仪表能够检测制冷单元的累计电量。

Images