CN215570906U - 一种双泵混驱复合型热管节能空调系统 - Google Patents

Abstract

一种双泵混驱复合型热管节能空调系统，包括压缩机、气泵、蒸发器、室内风机、第一电磁阀、电子膨胀阀、氟泵、第二电磁阀、冷凝器和室外风机；压缩机并联设置气泵；蒸发器并联设置多个；压缩机和气泵的出气口连接冷凝器的进气口；冷凝器的出液口连接氟泵的进液口，电子膨胀阀的出料端连接蒸发器的进液口；蒸发器的出气口连接压缩机和气泵的进气口。本实用新型，通过在传统压缩机机械制冷模式上增加引用双泵技术，即气泵和液泵(氟泵)技术，以实现一种双泵混驱高效节能的热管空调系统，充分利用自然冷源，降低机房空调能耗，实现节能，提高系统的稳定性和可靠性，保障机房设备的安全运行，有效延长机组的使用寿命。

Description

一种双泵混驱复合型热管节能空调系统

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其涉及一种双泵混驱复合型热管节能空调系统。

背景技术

随着通信技术的发展，数据中心的规模日益增大、功率密度不断提升。为了提高通信机房的经济效益，响应国家节能减排、绿色环保的理念，加大对机房空调节能技术的研究就显得尤为重要。

当前电信行业机房空调节能技术的应用主要体现为：在传统的压缩机机械制冷模式基础上，通过引入制冷剂泵(以下简称氟泵)，充分的利用室外自然冷源。

当室外环境温度高于25℃时，压缩机开启，氟泵关闭，系统处于传统的机械制冷模式。

当室外环境温度低于5℃时，氟泵开启，压缩机关闭。此时，室内机蒸发器中的制冷剂液体吸收机房内或IT设备的热量，蒸发为制冷剂蒸气，随后进入室外冷凝器。在冷凝器内与室外冷空气进行热量交换后，冷凝为液体，通过氟泵输送至蒸发器，如此往复循环。

当室外环境温度处于5～25℃时，压缩机和氟泵均开启，系统处于混合制冷模式。通过氟泵增压，提高压缩机蒸发温度，降低压缩机的压比，从而提高了整机能效。该系统的缺点是氟泵易出现气蚀现象，造成压缩机和氟泵的故障率增高，缩短系统部件的使用寿命。同时，由于压缩机的压缩比依然很高，其运行能耗仅是相比于全年压缩机运行时的模式有降低，仍有待改进优化。

实用新型内容

(一)实用新型目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种双泵混驱复合型热管节能空调系统，充分利用自然冷源，降低机房空调能耗，实现节能，提高系统的稳定性和可靠性，保障机房设备的安全运行，有效延长机组的使用寿命。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型提出了一种双泵混驱复合型热管节能空调系统，包括压缩机、气泵、多个蒸发器、室内风机、第一电磁阀、电子膨胀阀、氟泵、第二电磁阀、冷凝器和室外风机；

压缩机、气泵以及第一电磁阀并联设置；氟泵和第二电磁阀并联设置；多个蒸发器并联设置；

压缩机和气泵的出气口连接冷凝器的进气口；冷凝器的出液口连接氟泵的进液口；电子膨胀阀的出液口连接蒸发器的进液口；蒸发器的出气口分别连接压缩机的进气口以及连接气泵的进气口。

优选的，压缩机为直流变频涡旋式压缩机。

优选的，气泵为直流变频气泵，小压比在0.5-2范围内。

优选的，蒸发器为V形结构，蒸发器正向布置于室内机内。

优选的，室内风机为EC离心风机，室内风机位于蒸发器上方，室内风机周围为负压区。

优选的，电子膨胀阀为用于根据过热度而进行冷媒流量PID自动调节的阀门。

优选的，冷凝器为U型结构。

优选的，氟泵为直流变频式转子泵。

优选的，室外风机为EC轴流风机。

本实用新型中，通过增加气泵，替代压缩机在室外环境温度5-25℃工况下的运行，在满足制冷量需求的前提下，极大程度上缩小压缩比，提高该工况下的整机能效，避免了液泵和压缩机的损坏。通过增加转子液泵，取代压缩机运行，充分的利用自然冷源，尤其适合北方寒冷地区，节能效果显著。其中，系统采用0.5≤Σ≤2小压比气泵，其能耗远低于传统压缩机。

本实用新型通过引用双泵技术，即气泵和液泵技术，以实现一种双泵混驱高效节能的热管空调系统，充分利用自然冷源，进一步降低机房空调能耗，实现节能。同时，提高系统的稳定性和可靠性，保障机房设备的安全运行，有效延长机组的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中室内机结构示意图。

图2为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中室外机结构示意图。

图3为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统的总原理图。

图4为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中压缩机制冷模式模式的原理图。

图5为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中气泵运行模式的原理图。

图6为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中气泵的运行范围示意图。

图7为本实用新型提出的双泵混驱复合型热管节能空调系统中液泵运行模式的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-2所示，本实用新型提出的一种双泵混驱复合型热管节能空调系统，包括压缩机1、气泵2、多个蒸发器3、室内风机4、第一电磁阀5、电子膨胀阀6、氟泵7、第二电磁阀8、冷凝器9和室外风机10；

压缩机1、气泵2以及第一电磁阀5并联设置；氟泵7和第二电磁阀8并联设置；多个蒸发器3并联设置；

压缩机1和气泵2的出气口连接冷凝器9的进气口；冷凝器9的出液口连接氟泵7的进液口；电子膨胀阀6的出液口连接蒸发器3的进液口；蒸发器3的出气口分别连接压缩机1的进气口以及连接气泵2的进气口。

其中，第一电磁阀5对压缩机1和气泵2进行管路旁通，第二电磁阀8对氟泵7进行管路旁通。

在一个可选的实施例中，包括以下几种工作模式：

S1：当室外环境温度高于25℃时，压缩机1及第二电磁阀8开启，气泵2和氟泵7关闭，系统开启压缩机制冷模式：

在蒸发器3中吸收热量后的制冷剂蒸气，经过压缩机1压缩为高温高压气体后，再进入冷凝器9；而后，经电子膨胀阀6再次进入蒸发器3内，如此往复循环；

S2：当室外环境温度处于5-25℃时，气泵2及第二电磁阀8开启，压缩机1、第一电磁阀5和氟泵7关闭，系统开启气泵运行模式：

在蒸发器3中吸收热量后的制冷剂蒸气，经过气泵2提升压力后，再进入冷凝器9；冷凝后的制冷剂液体经过电子膨胀阀6再次回到蒸发器3内，如此往复循环；

S3：当室外环境温度低于5℃时，氟泵7及第一电磁阀5开启，压缩机1、气泵2和第二电磁阀8关闭，开启液泵运行模式：

蒸发器3中的制冷剂气体无需经过压缩增压，直接进入冷凝器9与外界低温空气进行热量交换；然后，通过氟泵7强制输送至蒸发器3内，如此往复循环。

本实用新型中，通过增加气泵，替代压缩机在室外环境温度5-25℃工况下的运行，在满足制冷量需求的前提下，极大程度上缩小压缩比，提高该工况下的整机能效，避免了液泵和压缩机的损坏。通过增加转子液泵，取代压缩机运行，充分的利用自然冷源，尤其适合北方寒冷地区，节能效果显著。

在一个可选的实施例中，压缩机1为直流变频涡旋式压缩机，其噪音低，运行平衡可靠，高效节能。

在一个可选的实施例中，气泵2为直流变频气泵，小压比在0.5-2范围内，远小于传统压缩机的功耗。

在一个可选的实施例中，蒸发器3为V形结构，蒸发器3正向布置于室内机内，用于与机房中的热空气进行热量交换。

在一个可选的实施例中，室内风机4为EC离心风机，室内风机4位于蒸发器3上方，室内风机4周围为负压区，使机房中的热空气向蒸发器3方向流动。室内风机4噪音低，可无级调速。

在一个可选的实施例中，电子膨胀阀6为用于根据过热度而进行冷媒流量PID自动调节的阀门。

在一个可选的实施例中，冷凝器9为U型结构，其占地面积更小，整体结构更紧凑。

在一个可选的实施例中，氟泵7为直流变频式转子泵，能有效防止气蚀现象的发生。

在一个可选的实施例中，室外风机10为EC轴流风机，其风量大，结构简单，稳固可靠。

需要说明的是，系统采用0.5≤Σ≤2小压比气泵，其能耗远低于传统压缩机。其中，气泵详细的运行范围参见图6。

因此，在制冷量满足需求的情况下，采用气泵运行模式模式，整机能效比相比现有空调采用压缩机和氟泵的混合模式更高。

综上，本实用新型通过引用双泵技术，即气泵和液泵技术，以实现一种双泵混驱高效节能的热管空调系统，充分利用自然冷源，进一步降低机房空调能耗，实现节能。同时，提高系统的稳定性和可靠性，保障机房设备的安全运行，有效延长机组的使用寿命。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，包括压缩机(1)、气泵(2)、多个蒸发器(3)、室内风机(4)、第一电磁阀(5)、电子膨胀阀(6)、氟泵(7)、第二电磁阀(8)、冷凝器(9)和室外风机(10)；

压缩机(1)、气泵(2)以及第一电磁阀(5)并联设置；氟泵(7)和第二电磁阀(8)并联设置；多个蒸发器(3)并联设置；

压缩机(1)和气泵(2)的出气口连接冷凝器(9)的进气口；冷凝器(9)的出液口连接氟泵(7)的进液口；电子膨胀阀(6)的出液口连接蒸发器(3)的进液口；蒸发器(3)的出气口分别连接压缩机(1)的进气口以及连接气泵(2)的进气口。

2.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，压缩机(1)为直流变频涡旋式压缩机。

3.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，气泵(2)为直流变频气泵，小压比在0.5-2范围内。

4.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，蒸发器(3)为V形结构，蒸发器(3)正向布置于室内机内。

5.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，室内风机(4)为EC离心风机，室内风机(4)位于蒸发器(3)上方，室内风机(4)周围为负压区。

6.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，电子膨胀阀(6)为用于根据过热度而进行冷媒流量PID自动调节的阀门。

7.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，冷凝器(9)为U型结构。

8.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，氟泵(7)为直流变频式转子泵。

9.根据权利要求1所述的双泵混驱复合型热管节能空调系统，其特征在于，室外风机(10)为EC轴流风机。

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