CN215597579U - 空调冷却系统和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种空调冷却系统和空调器，涉及制冷领域，能够提供多种制冷模式，降低空调冷却系统的功耗。该系统包括：在室外温度低于第一设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量；在室外温度高于第一设定值，且低于第二设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量，且第二换热器用于对第一冷媒出口处的冷媒进行补冷；在室外温度高于第二设定值时，第二换热器用于使第二冷媒入口和第二冷媒出口之间流动的冷媒，与第三冷媒入口和第三冷媒出口之间流动的冷媒交换热量。本实用新型应用于空调器。

Description

空调冷却系统和空调器

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，尤其涉及一种空调冷却系统和空调器。

背景技术

随着网络技术的演进，鉴于边缘数据中心反应速度较快的优势，在网络边缘处部署边缘数据中心节点，由边缘数据中心就近为终端设备提供高效、智能的计算，以及存储网络资源等功能，成为目前网络部署的常用方案。而边缘数据中心在设备运行过程中散发大量热量，为确保边缘数据中心的正常运行，其通常需要配置空调冷却系统以对边缘数据中心进行降温，而目前的空调冷却系统的功耗较高，增加了移动运营商的运营成本。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种空调冷却系统和空调器，能够多种制冷模式，降低空调冷却系统的功耗。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种空调冷却系统，包括：第一换热器、第二换热器、冷却回路；第一换热器包括第一冷媒入口和第一冷媒出口；第二换热器包括第二冷媒入口、第二冷媒出口、第三冷媒入口和第三冷媒出口；第二冷媒入口和第二冷媒出口连通，第三冷媒入口和第三冷媒出口连通，第一冷媒出口和第二冷媒入口连接至第一连接点；冷却回路包括第四冷媒入口和第四冷媒出口，第一冷媒入口和第四冷媒出口连接，第二冷媒出口和第四冷媒入口连接至第二连接点；冷却回路，用于对第一冷媒出口或第二冷媒出口的冷媒进行散热；在室外温度低于第一设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量；在室外温度高于第一设定值，且低于第二设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量，且第二换热器用于对第一冷媒出口处的冷媒进行补冷；在室外温度高于第二设定值时，第二换热器用于使第二冷媒入口和第二冷媒出口之间流动的冷媒，与第三冷媒入口和第三冷媒出口之间流动的冷媒交换热量。

第二方面，提供一种空调器，包括第一方面提供的空调冷却系统。

本实用新型实施例提供的空调冷却系统，包括：第一换热器、第二换热器、冷却回路；第一换热器包括第一冷媒入口和第一冷媒出口；第二换热器包括第二冷媒入口、第二冷媒出口、第三冷媒入口和第三冷媒出口；第二冷媒入口和第二冷媒出口连通，第三冷媒入口和第三冷媒出口连通，第一冷媒出口和第二冷媒入口连接至第一连接点；冷却回路包括第四冷媒入口和第四冷媒出口，第一冷媒入口和第四冷媒出口连接，第二冷媒出口和第四冷媒入口连接至第二连接点；冷却回路，用于对第一冷媒出口或第二冷媒出口的冷媒进行散热；在室外温度低于第一设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量；在室外温度高于第一设定值，且低于第二设定值时，第一换热器用于使第一冷媒入口和第一冷媒出口之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量，且第二换热器用于对第一冷媒出口处的冷媒进行补冷；在室外温度高于第二设定值时，第二换热器用于使第二冷媒入口和第二冷媒出口之间流动的冷媒，与第三冷媒入口和第三冷媒出口之间流动的冷媒交换热量。本实用新型实施例提供的空调冷却系统包括三种制冷模式：第一换热器单独制冷、第二换热器单独制冷，以及第一换热器和第二换热器联合制冷，由于第一换热器可以通过与自然风进行热量交换，从而降低外界数据中心的温度，因此相比于单独依靠第二换热器液冷模式，在使用第一换热器对外界环境降温时，可以减少空调冷却系统的功耗，进而减少移动运营商的运营成本。

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提供的一种空调冷却系统的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之四；

图5为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之五；

图6为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之六；

图7为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之七；

图8为本实用新型实施例提供的一种空调冷却系统的结构示意图之八。

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。

为了便于清楚描述本实用新型实施例的技术方案，在本实用新型的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

需要说明的是，本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

目前的空调冷却系统通常通过蒸发器、冷凝器和压缩机等器件进行制冷，而由于数据中心散热较多，为避免数据中心内的设备因温度较高造成损坏，空调冷却系统需要长时间开启，造成了大量的功耗，也增加了移动运营商的运营成本。

针对上述空调冷却系统的高功耗问题，如图1所示，本实用新型实施例提供一种空调冷却系统，该系统包括第一换热器1、第二换热器2和冷却回路3。

其中，第一换热器1包括第一冷媒入口4和第一冷媒出口5；第二换热器2包括第二冷媒入口6、第二冷媒出口7、第三冷媒入口8和第三冷媒出口9；第二冷媒入口6和第二冷媒出口7连通，第三冷媒入口8和第三冷媒出口9连通，第一冷媒出口5和第二冷媒入口6连接至第一连接点10；冷却回路3包括第四冷媒入口11和第四冷媒出口12，第一冷媒入口4和第四冷媒出口12连接，第二冷媒出口7和第四冷媒入口11连接至第二连接点13。

具体地，在室外温度低于第一设定值时，第一换热器1用于使第一冷媒入口4和第一冷媒出口5之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量。

在室外温度高于第一设定值，且低于第二设定值时，第一换热器1用于使第一冷媒入口4和第一冷媒出口5之间流动的冷媒与外部的自然风交换热量，且第二换热器2用于对第一冷媒出口5处的冷媒进行补冷。

在室外温度高于第二设定值时，第二换热器2用于使第二冷媒入口6和第二冷媒出口7之间流动的冷媒，与第三冷媒入口8和第三冷媒出口9之间流动的冷媒交换热量。

冷却回路3，用于对第一冷媒出口5或第二冷媒出口7的冷媒进行散热。

需要说明的是，本实施例中第四冷媒入口11和第四冷媒出口12与散热装置连接，以对空调冷却系统内的冷却液回液进行散热。

为实现第一换热器1和第二换热器2的制冷模式的切换，如图2所示，第一换热器1还包括第一阀门14、第二阀门15和第五阀门16，第二换热器2还包括第三阀门17、第四阀门18和第六阀门19。

其中，第一阀门14和第二阀门15分别设置于第一冷媒入口4和第一冷媒出口5处；第三阀门17和第四阀门18分别设置于第二冷媒入口6和第二冷媒出口7处；第五阀门16的第一端与第一阀门14连接，第二端与第二阀门15连接，且第二阀门15和第五阀门16连接至第一连接点10；第六阀门19设置于第一连接点10和第二连接点13之间。

具体地，在室外温度低于第一设定值时，第一阀门14、第二阀门15和第六阀门19开启，第三阀门17、第四阀门18和第五阀门16关闭。

在室外温度高于第一设定值，且低于第二设定值时，第一阀门14、第二阀门15、第三阀门17和第四阀门18开启，第五阀门16和第六阀门19关闭。

在室外温度高于第二设定值时，第一阀门14、第二阀门15和第六阀门19关闭，第三阀门17、第四阀门18和第五阀门16开启。

一些实施例中，本实施例中的第一换热器1可以包括干冷器，并通过干冷器制冷；第二换热器2可以包括蒸发器，并通过蒸发器制冷。当然，这里的第一换热器1和第二换热器2也可以包括其他制冷装置，需要注意的是，为减少空调冷却系统的功耗，这里的第一换热器1和第二换热器2可以使用不同的降温原理，且其中一个换热器采用自然降温的原理进行制冷。

由于本实施例中，第一换热器1通过自然风与内部的冷媒进行热量交换，因此这里使用第一换热器1单独制冷时，即可以减少空调冷却系统的电力消耗，进而降低空调冷却系统的功耗。而第一换热器1和第二换热器2联合制冷时，第二换热器2仅用于对第一换热器1进行补冷，其工作功率相对于单独工作时的功率较低，也可以减少空调冷却系统的电力消耗，进而降低空调冷却系统的功耗。

可选的，如图3所示，空调冷却系统还包括第一循环泵20和第一变频器21。

其中，第一循环泵20和第一变频器21连接，设置于第一换热器1和冷却回路3之间，第一循环泵20和第一阀门14连接，第一变频器21和第四冷媒出口12连接。

具体地，第一循环泵20，用于使冷却回路3中的冷媒与第一换热器1或第二换热器2中的冷媒循环；第一变频器21，用于控制第一循环泵20的转速。

第一循环泵20可以使空调冷却系统中的冷媒循环，而这里的第一变频器21可以根据室外环境的温度控制第一循环泵20的转速，在室外环境的温度较高时，第一变频器21可以控制第一循环泵20加速转动，以加速冷媒在空调冷却系统中的循环速度，从而更多的吸收室外环境的热量；在室外环境的温度较低时，第一变频器21可以控制第一循环泵20减速转动，以减缓冷媒在空调冷却系统中的循环速度，使得冷媒从室外环境吸收的热量减少。

可选的，如图4所示，空调冷却系统还包括第二循环泵22和第二变频器23。

其中，第二循环泵22和第二变频器23连接，且与第一循环泵20和第一变频器21并联，第二循环泵22和第一阀门14连接，第二变频器23和第四冷媒出口12连接。

具体地，第二循环泵22，用于使冷却回路3中的冷媒与第一换热器1或第二换热器2中的冷媒循环；第二变频器23，用于控制第二循环泵22的转速。

这里的第二循环泵22和第二变频器23的功能与第一循环泵20和第一变频器21的功能相同，其作用在于与第一循环泵20和第一变频器21轮训运转，以避免同一循环泵长时间工作造成损坏。

需要说明的是，这里第一循环泵20和第二循环泵22可以根据设定时间进行轮训运转，如设定时间可以是5小时，第一循环泵20和第二循环泵22每隔5小时进行一次交替运转。

为实现第一循环泵20和第二循环泵22的轮训工作，其所在的管路均包括开关，如图4中的第一开关24和第二开关25。在第一循环泵20工作时，第一开关24关闭，第二开关25开启；在第二循环泵22工作时，第一开关24开启，第二开关25关闭。

可选的，如图5所示，空调冷却系统还包括储液箱26。

其中，储液箱26设置于冷却回路3与第一换热器1、第二换热器2之间，包括第五冷媒入口27、第五冷媒出口28、第六冷媒入口29和第六冷媒出口30；第五冷媒出口28与第一变频器21连接，第五冷媒入口27与第二连接点13连接，第六冷媒出口30与第四冷媒入口11连接，第六冷媒入口29与第四冷媒出口12连接。

具体地，储液箱26，用于在空调冷却系统维修时，回收空调冷却系统内的冷媒。

可选的，如图6所示，冷却回路3还包括温度传感器31，温度传感器31设置于第四冷媒入口11处，用于检测冷却液回液的温度。

具体地，在温度传感器31检测到冷却液回液的温度较高时，室外环境的温度较高，此时变频器(21或23)即可以控制相应的循环泵(20或22)加速转动；在温度传感器31检测到冷却液回液的温度较低时，室外环境的温度较低，此时变频器(21或23)即可以控制相应的循环泵(20或22)减速转动。

可选的，如图7所示，所述第三冷媒入口8处设置有第三连接点32和第四连接点33；空调冷却系统还包括蓄冷装置34。

其中，蓄冷装置34包括蓄冷槽35、第七阀门36、第八阀门37和第九阀门38，第七阀门36设置于第三连接点32和第四连接点33之间，第八阀门37的第一端与第三连接点32连接，第二端与蓄冷槽35的第一端连接，第九阀门38的第一端与第四连接点33连接，第二端与蓄冷槽35的第二端连接。

具体地，蓄冷槽35，用于在第二换热器2故障时，与第三冷媒入口8和第三冷媒出口9之间的冷媒交换热量；在蓄冷槽35与第三冷媒入口8和第三冷媒出口9之间的冷媒交换热量时，第七阀门36关闭，第八阀门37和第九阀门38开启。

这里的蓄冷装置34是对第二换热器2的备份，在第二换热器2所在的冷水机组故障停止工作时，蓄冷装置34即可以释放自身存储的冷量，以对流经的冷媒进行热量交换，继续为室外环境降温。这里的冷水机组包括第二换热器2、压缩机和冷凝器等部件，本实施例中的第三冷媒出口9和第三冷媒入口8可以分别与压缩机和冷凝器等部件连接。

需要说明的是，在第二换热器2所在的冷水机组正常工作时，可以持续为蓄冷装置34存储冷量。此时，第七阀门36和第八阀门37可以开启，第九阀门38关闭。

可选的，如图8所示，空调冷却系统还包括截止阀39、第十阀门40和第十一阀门41。

其中，截止阀39设置于第一循环泵20和第二循环泵22的出口处，第一循环泵20和第一阀门14之间；第十阀门40设置于截止阀39和第一阀门14之间，第十一阀门41设置于第一变频器21和第五冷媒出口28之间。

具体地，这里的截止阀39能够避免空调冷却系统内的冷媒回流，第十阀门40和第十一阀门41的设置是为了便于空调冷却系统的维修，如便于第一循环泵20和第二循环泵22的拆卸。

如上述方案所述，本实用新型实施例提供的空调冷却系统，包括：第一换热器、第二换热器、冷却回路、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门和第六阀门；第一换热器包括第一冷媒入口和第一冷媒出口；第二换热器包括第二冷媒入口、第二冷媒出口、第三冷媒入口和第三冷媒出口；第二冷媒入口和第二冷媒出口连通，第三冷媒入口和第三冷媒出口连通，第一冷媒出口和第二冷媒入口连接至第一连接点；冷却回路包括第四冷媒入口和第四冷媒出口，第一冷媒入口和第四冷媒出口连接，第二冷媒出口和第四冷媒入口连接至第二连接点；第一阀门和第二阀门分别设置于第一冷媒入口和第一冷媒出口处；第三阀门和第四阀门分别设置于第二冷媒入口和第二冷媒出口处；第五阀门的第一端与第一阀门连接，第二端与第二阀门连接，且第二阀门和第五阀门连接至第一连接点；第六阀门设置于第一连接点和第二连接点之间。本实用新型实施例提供的空调冷却系统包括三种制冷模式：第一换热器单独制冷、第二换热器单独制冷，以及第一换热器和第二换热器联合制冷，由于第一换热器可以通过与自然风进行热量交换，从而降低外界数据中心的温度，因此相比于单独依靠第二换热器液冷模式，在使用第一换热器对外界环境降温时，可以减少空调冷却系统的功耗，进而减少移动运营商的运营成本。

本实用新型实施例还提供一种空调器，该空调器包括上述实施例提供的空调冷却系统。

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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调冷却系统，其特征在于，包括：第一换热器、第二换热器、冷却回路；

所述第一换热器包括第一冷媒入口和第一冷媒出口；

所述第二换热器包括第二冷媒入口、第二冷媒出口、第三冷媒入口和第三冷媒出口；所述第二冷媒入口和所述第二冷媒出口连通，所述第三冷媒入口和所述第三冷媒出口连通，所述第一冷媒出口和所述第二冷媒入口连接至第一连接点；

所述冷却回路包括第四冷媒入口和第四冷媒出口，所述第一冷媒入口和所述第四冷媒出口连接，所述第二冷媒出口和所述第四冷媒入口连接至第二连接点；

所述冷却回路，用于对所述第一冷媒出口或所述第二冷媒出口的冷媒进行散热。

2.根据权利要求1所述的空调冷却系统，其特征在于，所述第一换热器还包括第一阀门、第二阀门和第五阀门，所述第二换热器还包括第三阀门、第四阀门和第六阀门；

所述第一阀门和所述第二阀门分别设置于所述第一冷媒入口和所述第一冷媒出口处；所述第三阀门和所述第四阀门分别设置于所述第二冷媒入口和所述第二冷媒出口处；所述第五阀门的第一端与所述第一阀门连接，第二端与所述第二阀门连接，且所述第二阀门和所述第五阀门连接至所述第一连接点；所述第六阀门设置于所述第一连接点和所述第二连接点之间。

3.根据权利要求2所述的空调冷却系统，其特征在于，在室外温度低于第一设定值时，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第六阀门开启，所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门关闭。

4.根据权利要求3所述的空调冷却系统，其特征在于，系统还包括第一循环泵和第一变频器；

所述第一循环泵和所述第一变频器连接，设置于所述第一换热器和所述冷却回路之间，所述第一循环泵和所述第一阀门连接，所述第一变频器和所述第四冷媒出口连接；

所述第一循环泵，用于使所述冷却回路中的冷媒与所述第一换热器或所述第二换热器中的冷媒循环；所述第一变频器，用于控制所述第一循环泵的转速。

5.根据权利要求4所述的空调冷却系统，其特征在于，所述系统还包括第二循环泵和第二变频器；

所述第二循环泵和所述第二变频器连接，且与所述第一循环泵和所述第一变频器并联，所述第二循环泵和所述第一阀门连接，所述第二变频器和所述第四冷媒出口连接；

所述第二循环泵，用于使所述冷却回路中的冷媒与所述第一换热器或所述第二换热器中的冷媒循环；所述第二变频器，用于控制所述第二循环泵的转速。

6.根据权利要求5所述的空调冷却系统，其特征在于，所述系统还包括储液箱；

所述储液箱设置于所述冷却回路与所述第一换热器、所述第二换热器之间，包括第五冷媒入口、第五冷媒出口、第六冷媒入口和第六冷媒出口；所述第五冷媒出口与所述第一变频器连接，所述第五冷媒入口与所述第二连接点连接，所述第六冷媒出口与所述第四冷媒入口连接，所述第六冷媒入口与所述第四冷媒出口连接；

所述储液箱，用于在所述空调冷却系统维修时，回收所述空调冷却系统内的冷媒。

7.根据权利要求6所述的空调冷却系统，其特征在于，所述冷却回路还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述第四冷媒入口处，用于检测冷却液回液的温度。

8.根据权利要求7所述的空调冷却系统，其特征在于，所述第三冷媒入口处设置有第三连接点和第四连接点；所述系统还包括蓄冷装置；

所述蓄冷装置包括蓄冷槽、第七阀门、第八阀门和第九阀门，所述第七阀门设置于所述第三连接点和所述第四连接点之间，所述第八阀门的第一端与所述第三连接点连接，第二端与所述蓄冷槽的第一端连接，所述第九阀门的第一端与所述第四连接点连接，第二端与所述蓄冷槽的第二端连接；

所述蓄冷槽，用于在所述第二换热器故障时，与所述第三冷媒入口和所述第三冷媒出口之间的冷媒交换热量；

在所述蓄冷槽与所述第三冷媒入口和所述第三冷媒出口之间的冷媒交换热量时，所述第七阀门关闭，所述第八阀门和所述第九阀门开启。

9.根据权利要求8所述的空调冷却系统，其特征在于，所述系统还包括截止阀、第十阀门和第十一阀门；

所述截止阀设置于所述第一循环泵和所述第二循环泵的出口处，所述第一循环泵和所述第一阀门之间；

所述第十阀门设置于所述截止阀和所述第一阀门之间，所述第十一阀门设置于所述第一变频器和所述第五冷媒出口之间。

10.一种空调器，其特征在于，空调制冷器包括权利要求1-9任一项所述的空调冷却系统。

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