CN216144226U - 一种可再生能源热管制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可再生能源热管制冷系统，包括可再生能源蓄能系统、热管制冷系统和控制系统，热管制冷系统包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机；控制系统包括温度传感器和控制器；所述可再生能源蓄能系统包括能源收集装置和能源存储装置，能源收集装置通过导线与能源存储装置连接。本方案直接利用太阳能或风能发电驱动热管风扇运行，在夜间或没有风力时，采用市电驱动风扇，大大降低市电消耗；可为停电时提供应急降温备用冷源，使系统的稳定性更高；通过冷凝水盘表面空气的流动，使产生的冷凝水进行蒸发，对冷凝水进行处理，达到避免对变电所等机房室内设备的水患等影响，进而提高热管制冷系统的安全性。

Description

一种可再生能源热管制冷系统

技术领域

本实用新型涉及暖通空调领域，特别是一种可再生能源热管制冷系统。

背景技术

随着轨道交通建设的飞速发展，以及机房IT设备高度的集成化、无人化管理，机房散热量日渐趋高的现象、机房冷却剂制冷系统能耗的问题，及其能源效率偏差开始受到了各界的强烈关注。一直以来,地铁站的空调采用机械制冷系统,以调节机房所需合适的环境温度,但制冷方法是针对机房整体空间进行大面积的机房空间制冷,调节服务器所需的合适温度环境。

现有技术存在以下缺点：1、不利于设备房设备的有效散热,换热效率低,功耗大,增加机房的运行成本；2、机房采用的空调系统,很难达到精确制冷,高功率密度机房的制冷效果不均匀,导致部分区域热量堆积,影响服务器的正常工作,难以满足众多客户的需求；3、机房采用的空调系统一旦部分故障,往往也会导致机房局部温度过高,热量堆积,影响服务器的正常工作,难以满足众多客户的需求；4、热管的冷凝段与蒸发段距离远,接点多,造成安装工艺复杂,维护保养成本高、热管的冷凝段与蒸发段连接铜管必须一高一低布置,影响机房美观且暴漏在外,极不安全；5、冷凝段需要专用机房空间,影响机房使用效率。5、热管自然冷却的时间受环境的影响大，其使用受到限制。因此，有必要开发可再生能源热管制冷系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种可再生能源热管制冷系统节约能耗，绿色环保，易于实施的可再生能源热管制冷系统。

本实用新型的技术方案是：一种可再生能源热管制冷系统，包括可再生能源蓄能系统、热管制冷系统和控制系统，热管制冷系统包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机；控制系统包括温度传感器和控制器；所述可再生能源蓄能系统包括能源收集装置和能源存储装置，能源收集装置通过导线与能源存储装置连接。

本方案的优点在于，可再生能源热管制冷系统能充分利用太阳能或风能，并结合相变模块和蓄电池模块对可再生能源进行储存；并可根据室内、外环境温度增长湿膜降温的时间；从而使系统在保证机房温度要求的条件下实现了节能；同时室内、外空气隔绝循环，不会将室外的灰尘、潮湿等引入室内，保证了机房的洁净度。

进一步，所述能源收集装置包括太阳能光伏组件或风轮，能源存储装置包括相变模块和/或蓄电池。

进一步，所述热管制冷系统包括蒸发段换热器和冷凝段换热器，蒸发段换热器和冷凝段换热器相连通，蒸发段换热器和冷凝段换热器分别安装有蒸发器湿膜模块和冷凝器湿膜模块；蒸发段换热器内添加制冷剂，蒸发段换热器一侧设有出风风向控制模块，另一侧设有进风窗，出风风向控制模块与所述换热器之间设有两个以上的风机，风机沿着所述换热器的高度设置，相邻风机之间设有隔板，隔板使每个风机位于独立的进出风通道内。

进一步，所述冷凝段换热器位于蒸发段换热器的上部，冷凝段换热器通过管道连接管道进出口，管道进出口设置在出风风向控制模块下端的柜体上。

进一步，所述管道沿着进风窗一端设置，在柜体的底端延伸到出风风向控制模块一端，并和管道进出口相连通。

进一步，所述蒸发段换热器的底端设有冷凝水盘，并设一根风管连接至蒸发器的风机。

进一步，所述出风风向控制模块为电控百叶，用于定向或扫风模式运行。

进一步，所述蒸发段换热器内的制冷剂为氟利昂或非共沸混合工质，冷凝段换热器为水冷管壳换热器或平行流换热器。

进一步，所述风机为采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机或采用交流异步电机的风机。

进一步，所述进风窗内设有过滤网。

本实用新型具有如下特点：本方案直接利用太阳能或风能发电驱动热管风扇运行，在夜间或没有风力时，采用市电驱动风扇，大大降低市电消耗；可为停电时提供应急降温备用冷源，使系统的稳定性更高；通过冷凝水盘表面空气的流动，使产生的冷凝水进行蒸发，对冷凝水进行处理，达到避免对变电所等机房室内设备的水患等影响，进而提高热管制冷系统的安全性。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1-为一种可再生能源热管制冷系统示意图；

1-蒸发器；2-蒸发器湿膜模块；3-蒸发风机；4-冷凝水盘；5-冷凝器；6-冷凝器湿膜模块；7-冷凝风机；8-光伏组件；9-能源存储装置；10-风轮；11-风管。

具体实施方式

如附图所示：一种可再生能源热管制冷系统，包括可再生能源蓄能系统、热管制冷系统和控制系统，热管制冷系统包括蒸发器1、蒸发风机3、冷凝器5、冷凝风机7；控制系统包括温度传感器和控制器；可再生能源蓄能系统包括能源收集装置和能源存储装置9，能源收集装置通过导线与能源存储装置9连接；优选地，能源收集装置包括太阳能光伏组件8或风轮10，能源存储装置9包括相变模块和/或蓄电池；对能量进行储存，延长可再生能源的使用时间，降低市电消耗。

本方案利用了太阳能或风能等可再生能源；对可再生能源的能量进行了存储和调节；增加了热管自然冷却的使用时间；降低了回风进风的温度及室外冷凝器5的进风温度，节约了能源；湿膜和热管两套系统安装在同一机组中，节省了机房的空间。使用过程中没有引入新风，保持了机房原有的湿度和清洁度。采用工业级控制器，稳定性更强，操作方便简洁；支持标准通信协议实现远程管理。

可再生能源热管制冷系统能充分利用太阳能或风能，并结合相变模块和蓄电池模块对可再生能源进行储存；并可根据室内、外环境温度增长湿膜降温的时间；从而使系统在保证机房温度要求的条件下实现了节能；同时室内、外空气隔绝循环，不会将室外的灰尘、潮湿等引入室内，保证了机房的洁净度。

在实施例中，热管制冷系统包括蒸发段换热器和冷凝段换热器，蒸发段换热器和冷凝段换热器相连通，蒸发段换热器和冷凝段换热器分别安装有蒸发器湿膜模块2和冷凝器湿膜模块6；通过湿膜模块可以降低进风温度2-4℃，该机组可以延长热管模式的运行时间10%左右，能效比要远大于同等空调，因此达到节能的效果。

优选地，蒸发段换热器内添加制冷剂，蒸发段换热器一侧设有出风风向控制模块，出风风向控制模块为电控百叶，用于定向或扫风模式运行；蒸发段换热器的另一侧设有进风窗，进风窗内设有过滤网；蒸发段换热器内的制冷剂为氟利昂或非共沸混合工质，蒸发段换热器的底端设有冷凝水盘4，用于将冷凝水进行收集，避免影响设备的使用寿命，并设一根风管11连接至蒸发器1的风机，通过冷凝水盘4表面空气的流动，使产生的冷凝水进行蒸发，对冷凝水进行处理，达到避免对变电所等机房室内设备的水患等影响，提高热管制冷系统的安全性；出风风向控制模块与换热器之间设有两个以上的风机，风机为采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机或采用交流异步电机的风机，风机沿着换热器的高度设置，相邻风机之间设有隔板，隔板使每个风机位于独立的进出风通道内。

更优地，冷凝段换热器为水冷管壳换热器或平行流换热器；冷凝段换热器位于蒸发段换热器的上部，冷凝段换热器通过管道连接管道进出口，管道进出口设置在出风风向控制模块下端的柜体上；优选地，管道沿着进风窗一端设置，在柜体的底端延伸到出风风向控制模块一端，并和管道进出口相连通。

本方案直接利用太阳能或风能发电驱动热管风扇运行，在夜间或没有风力时，采用市电驱动风扇，大大降低市电消耗；可为停电时提供应急降温备用冷源，使系统的稳定性更高；通过冷凝水盘4表面空气的流动，使产生的冷凝水进行蒸发，对冷凝水进行处理，达到避免对变电所等机房室内设备的水患等影响，进而提高热管制冷系统的安全性。

本方案在夜间或没有风力时，利用相变模块或蓄电池模块驱动风扇，使系统的稳定性更高；停电时提供应急降温备用冷源；工质在蒸发器1内吸热，进入冷凝器5，在冷凝器5内将热量散发到室外环境中，工质冷凝降温后进入蒸发器1中，通过降低空气温度而完成一个循环，进而降低了能源的损耗。

在实施例中，风机风扇供能共有三个模式：太阳能或风能供能模式、相变模块或蓄电池模块供能模式和市电模式。热管末端有两个冷却模式：湿膜加湿降温模式和热管冷却模式。各省不同地市/地区的地理环境、气温温差以及空气质量的差异很大。大部分地区每年温度超过25℃的时间不会超过全年时间的1/3-1/4，特别在长江流域和大部分的北方地区，25以下的时间达到1/2-3/4；本方案中通过湿膜模块可以降低进风温度2-4℃，该机组可以延长热管模式的运行时间10%左右，能效比要远大于同等空调，因此达到节能的效果。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可再生能源热管制冷系统，包括可再生能源蓄能系统、热管制冷系统和控制系统，热管制冷系统包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机；控制系统包括温度传感器和控制器；其特征在于：所述可再生能源蓄能系统包括能源收集装置和能源存储装置，能源收集装置通过导线与能源存储装置连接。

2.根据权利要求1所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述能源收集装置包括太阳能光伏组件或风轮，能源存储装置包括相变模块和/或蓄电池。

3.根据权利要求1或2所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述热管制冷系统包括蒸发段换热器和冷凝段换热器，蒸发段换热器和冷凝段换热器相连通，蒸发段换热器和冷凝段换热器分别安装有蒸发器湿膜模块和冷凝器湿膜模块；蒸发段换热器内添加制冷剂，蒸发段换热器一侧设有出风风向控制模块，另一侧设有进风窗，出风风向控制模块与所述换热器之间设有两个以上的风机，风机沿着所述换热器的高度设置，相邻风机之间设有隔板，隔板使每个风机位于独立的进出风通道内。

4.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述冷凝段换热器位于蒸发段换热器的上部，冷凝段换热器通过管道连接管道进出口，管道进出口设置在出风风向控制模块下端的柜体上。

5.根据权利要求4所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述管道沿着进风窗一端设置，在柜体的底端延伸到出风风向控制模块一端，并和管道进出口相连通。

6.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述蒸发段换热器的底端设有冷凝水盘，并设一根风管连接至蒸发器的风机。

7.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述出风风向控制模块为电控百叶，用于定向或扫风模式运行。

8.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述蒸发段换热器内的制冷剂为氟利昂或非共沸混合工质，冷凝段换热器为水冷管壳换热器或平行流换热器。

9.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述风机为采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机或采用交流异步电机的风机。

10.根据权利要求3所述的可再生能源热管制冷系统，其特征在于：所述进风窗内设有过滤网。

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