CN217584712U

CN217584712U - 一种空调机组

Info

Publication number: CN217584712U
Application number: CN202221529728.XU
Authority: CN
Inventors: 张渊; 林武隽; 刘永彬; 杨子靖; 翟骏
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2032-06-16

Abstract

本申请公开了一种空调机组包括机壳、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件、间接蒸发冷却组件和温湿度传感器，其中，机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件设置于机壳中，机械制冷组件设置在直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件之间；温湿度传感器设置于机壳外部；温湿度传感器、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件分别与空调机组外部的控制柜电连接，控制柜用于根据温湿度传感器的监测数据，控制机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件工作。上述空调机组可以根据温湿度传感器的监测数据，使控制柜根据室外天气的具体情况选择性开启各个组件，实现上述空调机组保持较低的运行能耗，从而达到节能的效果。

Description

一种空调机组

技术领域

本申请涉及空调设备技术领域，特别是涉及一种空调机组。

背景技术

目前，现有的应用于数据中心的空调机组耗能较高。并且，蒸发冷却式的冷水机组只限应用于干燥地区的数据中心。在干燥地区的应用运行模式较为简单，都是以单一的气温数据来判断机组的制冷组件是否开启，但仅通过气温判断不准确，导致机组制冷工作状态不稳定，制冷效果不佳。

实用新型内容

本申请提供的一种空调机组解决了现有的空调机组设备满载运行耗能较高，不能根据天气的实际情况调配各个组件组合工作的问题。

本申请提供的一种空调机组包括机壳、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件、间接蒸发冷却组件和温湿度传感器，其中，机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件设置于机壳中，机械制冷组件设置在直接蒸发冷却段和间接蒸发冷却段之间。机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件在控制柜的控制下工作。温湿度传感器设置于机壳外部，用于监测外部环境的干球温度和湿球温度。温湿度传感器、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件分别与空调机组外部的控制柜电连接，控制柜用于根据温湿度传感器的监测数据，控制机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件工作。

在上述实施例中，空调机组可以根据温湿度传感器的监测数据判断室外天气变化，控制柜根据室外天气的具体情况选择性开启机械制冷组件、间接蒸发冷却组件和直接蒸发冷却组件中的一个或者多个组件，实现上述空调机组保持较低的运行能耗，从而达到节能的效果。

在可选的技术方案中，上述机壳包括一次进风口、二次进风口和出风口，一次进风口和二次进风口分别位于机壳相对的两个侧壁，出风口垂直于一次进风口；直接蒸发冷却组件靠近一次进风口，间接蒸发冷却组件靠近二次进风口，一次进风口和出风口之间且围绕机械制冷组件形成环形风道。

在可选的技术方案中，上述直接蒸发冷却组件包括自上而下依次设置的一次风阀组件、一次风机、直接布水装置和填料，一次风阀组件与机壳的外部连通。

在可选的技术方案中，上述空调机组还包括二次风阀组件，二次风阀组件位于填料和间接蒸发冷却组件之间，二次风阀组件与机壳的外部连通，一次风阀组件和二次风阀组件开启时形成风道。

在可选的技术方案中，上述空调机组还包括间接蒸发冷却器，间接蒸发冷却器设置于一次进风口处。

在可选的技术方案中，上述空调机组还包括水箱，水箱设置于直接蒸发冷却组件下方，水箱与直接布水装置管路连接。

在可选的技术方案中，上述间接蒸发冷却组件包括自上而下依次设置的二次风机、间接布水装置和间接蒸发换热器。

在可选的技术方案中，上述空调机组还包括间接水箱，间接水箱设置于间接蒸发冷却组件下方，间接水箱与间接布水装置管路连接。

在可选的技术方案中，上述空调机组还包括蒸发器和换热器，机械制冷组件包括冷凝器，蒸发器和换热器分别与冷凝器连接形成循环回路，水箱和直接布水装置分别与换热器管路连接。

在可选的技术方案中，上述空调机组设置于机房外，蒸发器与机房内的空调设备连接形成循环回路。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中空调机组的结构示意图；

图2为图1中A部的局部放大图。

附图标记：

100-机壳；1-一次风机；2-填料；3-二次风机；4-间接蒸发换热器；5-循环水泵a；6-换热器；7-一次风阀执行机构；71-二次风阀执行机构；8-冷凝器； 9-压缩机；10-节流阀；11-蒸发器；12-循环水泵b；13-空调设备；14-间接蒸发冷却器；15-一次风阀；151-二次风阀；16-温湿度传感器；17-控制柜；18-阀门 a；19-阀门b；20-阀门c；21-阀门d；22-阀门e；23-阀门f；24-间接循环泵； 25-间接水箱；26-二次进风口；27-水箱；28-一次进风口；29-直接布水装置； 30-间接布水装置；31-出风口。

具体实施方式

目前，现有的应用于数据中心的空调机组耗能较高。本申请的实施例提供的一种空调机组能够根据天气的实际变化情况，将空调机组各组件调配组合工作，保持较高的制冷效率，同时达到节能的效果。为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图举实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请的一个实施例中空调机组的结构示意图，图2为图1中A部的局部放大图。如图1和图2所示，在可选的实施例中，本申请的实施例提供的一种空调机组包括机壳100、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件、间接蒸发冷却组件和温湿度传感器16。其中，上述机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件设置于机壳100中，机械制冷组件设置在直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件之间。机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件在控制柜的控制下工作。温湿度传感器16设置于机壳100外部，用于监测外部环境的干球温度和湿球温度。温湿度传感器16、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发组件分别与设置在空调机组外部的控制柜17电连接，控制柜17用于根据温湿度传感器16的监测数据，控制机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件工作。

在上述实施例中，空调机组可以根据温湿度传感器16的监测数据判断室外天气变化，控制柜17根据室外天气的具体情况选择性开启机械制冷组件、间接蒸发冷却组件和直接蒸发冷却组件中的一个或者多个组件，实现上述空调机组保持较低的运行能耗，从而达到节能的效果。

在可选的实施例中，上述温湿度传感器16能够监测室外的干球温度t_g和湿球温度t_s。温湿度传感器将监测的数据传输到控制柜17，控制柜17对数据进一步处理。能够根据天气的实时变化情况启动空调机组的各个组件，实现空调机组保持较低能耗运行，节约能源。

请继续参考图1，在可选的实施例中，上述机壳100可以包括一次进风口 28、二次进风口26和出风口31。一次进风口28和二次进风口26分别位于机壳100相对的两个侧壁，出风口31垂直于一次进风口28设置。具体的，上述一次进风口28位于机壳100右上方，二次进风口26位于机壳100的左下方，出风口31位于机壳100顶壁且靠近上述一次进风口28。上述直接蒸发冷却组件靠近一次进风口28，间接蒸发冷却组件靠近二次进风口26，一次进风口28 和出风口31之间且围绕机械制冷组件形成环形风道。机壳100外部的空气可以从一次进风口28进入，沿环形风道经过间接蒸发冷却组件，再经过直接蒸发冷却组件后，从机壳100顶部的出风口31排出。同样的，机壳100外部的空气也可以从二次进风口26进入机壳内部，经过间接蒸发冷却组件后，沿环形风道顺时针流动后从出风口31排出。

在可选的实施例中，上述直接蒸发冷却组件包括自上而下依次设置的一次风阀组件、一次风机1、直接布水装置29和填料2，一次风阀15与机壳100 的外部连通。填料2用于将进入机壳100的空气中的湿气吸收，填料2可以根据需要对密度、结构、材质等进行配置。具体的，上述一次风机1与控制柜17 电连接，一次风机1的排风口朝向上述出风口31。一次风阀组件包括一次风阀15和一次风阀执行机构7。一次风阀执行机构7与上述控制柜17电连接。控制柜17能够根据温湿度传感器16采集的监测数据，控制一次风阀执行机构7 开启或关闭一次风阀15。

在可选的实施例中，上述空调机组还可以包括间接蒸发冷却器，该间接蒸发冷却器14设置于一次进风口28处。具体的，间接蒸发冷却器14位于一次进风口28和出风口31交接的位置，图1中机壳右上角的位置，在直接蒸发冷却组件的上方。上述间接蒸发冷却器14将从一次进风口28进入的空气排风进行等湿冷却将冷量回收。在一次风阀15关闭的状态，空气经环形风道流动一圈后，再次经过间接蒸发冷却器14进行等湿冷却后排出。

在可选的实施例中，上述间接蒸发冷却组件可以包括自上而下依次设置的二次风机3、间接布水装置30和间接蒸发换热器4。上述二次风机3与控制柜 17电连接。

在具体选择上述一次风机1时，可以选择变频风机作为一次风机。同样的，也可以选择变频风机作为二次风机3。变频风机能够根据实际情况变换运行频率从而节约空调机组的运行能耗。

在可选的实施例中，上述空调机组还可以包括二次风阀组件，二次风阀组件位于环形风道，且位于填料2和间接蒸发冷却组件之间。二次风阀组件与机壳100的外部连通。具体的，二次风阀组件包括二次风阀151和二次风阀执行机构71，二次风阀执行机构71与上述控制柜17电连接。一次风阀15和二次风阀151开启时形成风道。控制柜17能够根据温湿度传感器16采集的监测数据，控制二次风阀执行机构71开启或关闭二次风阀151。当一次风阀15和二次风阀151同时开启时，上述间接蒸发冷却组件不工作，空气从二次风阀151 进入机壳100，然后经过填料2进行热湿处理后，经过一次风机1后从一次风阀15排出。在本实施例中，单独运行直接蒸发冷却组件，间接蒸发冷却组件不工作。因此可以旁通掉间接蒸发冷却组件的阻力，减少单独运行直接蒸发冷却组件时一次风机的能耗，达到了节能的效果。

在上述一些实施例中，在一次风机1上方还可以设置有间接蒸发冷却器14 回收排风冷量，一次风机1和间接蒸发冷却器14之间设置有一次风阀15。空调机组只运行直接蒸发冷却组件时，开启一次风阀15和二次风阀151，可以有效降低间接蒸发冷却换热器6和间接蒸发冷却器14的阻力，从而降低一次风机1的运行频率，而节约运行能耗。

请结合图1和图2，在可选的实施例中，上述空调机组还可以包括水箱27，该水箱27设置于直接蒸发冷却组件下方，水箱27和直接布水装置29分别与换热器6通过管路连接。具体的，管道G1连接水箱27、换热器6和直接布水装置29。管道G1设有循环水泵a5。该循环水泵a5与控制柜17电连接。循环水泵a5将水箱27的水泵处经过换热器6换热后输送至直接布水装置29，对流经直接蒸发冷却组件的空气进行喷淋降温。

在可选的实施例中，上述空调机组还可以包括间接水箱25，间接水箱25 设置于间接蒸发冷却组件下方，间接水箱25与间接布水装置30管路连接。具体的，间接水箱25与间接布水装置30通过管道G3连接。管道G3上设有间接循环泵24，该间接循环泵24与控制柜17电连接。间接循环泵24将间接水箱25中的水泵出并输送至间接布水装置30，对流经间接蒸发冷却组件的空气进行喷淋降温。

请继续参考图2，在可选的实施例中，上述空调机组还可以包括蒸发器11 和换热器6。机械制冷组件包括冷凝器8，蒸发器11和换热器6分别与冷凝器 8连接形成循环回路。具体的，上述换热器6可以为板式换热器。冷凝器8分别通过管道G4和管道G5连接换热器6并与换热器6形成循环回路。冷凝器8 通过管道G6和管道G7连接蒸发器11，与蒸发器11形成循环回路。管道G7 设置有压缩机9。管道G6上设置有节流阀10。压缩机9和节流阀10还分别与上述控制柜17电连接。

请结合图1和图2，在可选的实施例中，空调机组设置于机房外，蒸发器 11与机房内的室内空调设备13连接形成循环回路。空调机组用于向室内空调设备13输送冷量。具体的，空调设备13可以安装在机房末端。蒸发器11还通过管道G8和管道G9与机房末端的空调设备13连接形成循环回路。管道 G8靠近室内空调设备的一端设有循环水泵b12。该循环水泵b12通过与控制柜 17电连接。管道G8和管道G4之间连接有管道G10，管道G5和管道G9之间还连接有管道G11。管道G4上设有阀门a18，管道G5上设有阀门b19，管道 G8靠近蒸发器11的一端还设置有阀门e22，管道G9靠近蒸发器11的一端设有阀门f23，管道G10上设有阀门d21，管道G11上设有阀门c20。

在一个具体的实施例中，控制柜17对温湿度传感器监测的环境数据进行处理得到室外空气的露点温度t_c，然后求出湿球温度与露点温度差值Δt，由湿球效率公式：

计算得出经间接蒸发冷却后的干球温度t_g1＝t_g-η(t_g-t_s)。然后由(t_g1，t_c)计算出经间接蒸发冷却后的湿球温度t_s1。控制柜17再根据填料2的配置确定直接蒸发冷却组件的冷幅为Δt_冷幅计算出冷回收和空调机组供水出水温度t_出水＝t_s1+Δt _冷幅，然后根据计算的冷回收和空调机组供水出水温度t_出水，然后根据需求的出水温度选择开启或关闭机械制冷组件和间接蒸发冷却组件。湿球温度与露点温度差值可以反映室外空气的湿度情况，用该值控制可以更准确更安全地保证空调机组出水温度满足要求。

在可选的实施例中，预先设置的空调机组的出水温度为t_设计，则空调机组按照如下方式运行：

在可选的实施例中，当t_s＞23℃且t_出水＞t_设计时，控制柜17控制关闭阀门 c20、阀门d21、一次风阀15和二次风阀151。开启压缩机9、节流阀10、阀门a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23、一次风机1和二次风机3，一次风机1 和二次风机3满频率或变频运行。水在循环水泵a5的作用下进入换热器6与来自机械制冷组件的冷凝器8进行换热，带走冷凝器8中制冷剂的热量，制冷剂在蒸发器11中冷却空调设备13回来的水，为空调设备13制取冷冻水。

在可选的实施例中，当t_设计+2℃＜t_s≤t_设计+10℃且t_出水＞t_设计时，控制柜17 控制关闭阀门c20、阀门d21和二次风机3。开启压缩机9、节流阀10、阀门 a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23、一次风机1、一次风阀15和二次风阀151。一次风机1变频运行。循环水泵a5将冷水输送至换热器6与来自冷凝器8进行换热，带走冷凝器8中制冷剂的热量，制冷剂在蒸发器11中冷却空调设备 13回来的水，为机房末端13制取冷冻水。

在可选的实施例中，当t_设计-2℃＜t_s≤t_设计+2℃且Δt＜6℃时，控制柜17控制关闭阀门c20、阀门d21和二次风机3。开启压缩机9、节流阀10、阀门a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23、一次风机1、一次风阀15和二次风阀151，一次风机1变频运行。直接蒸发冷却组件制取的冷水在循环水泵a5的作用下进入换热器6与来自机械制冷组件的冷凝器8进行换热，带走冷凝器8中制冷剂的热量，制冷剂在蒸发器11中冷却空调设备13回来的水，为空调设备13制取冷冻水。

在可选的实施例中，当t_设计-2℃＜t_s≤t_设计+2℃且Δt≥6℃时，控制柜17控制开启阀门c20、阀门d21、一次风机1和二次风机3。关闭压缩机9、节流阀 10、阀门a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23、一次风阀15和风阀a15-1，机械制冷组件关闭。一次风机1和二次风机3满频率或变频运行。直接蒸发冷却组件制取的冷水在循环水泵a5的作用下进入换热器6与来自空调设备13回来的水进行换热，为空调设备13制取冷冻水。

在可选的实施例中，当t_设计-7℃＜t_s≤t_设计-2℃时，控制柜17控制开启阀门 c20、阀门d21、一次风机1和二次风机3。关闭压缩机9、节流阀10、阀门a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23、一次风阀15和二次风阀151，机械制冷关闭，一次风机1和二次风机3变频运行。直接蒸发冷却组件制取的冷水在循环水泵 a5的作用下进入换热器6与来自空调设备13回来的水进行换热，为空调设备 13制取冷冻水。

在可选的实施例中，当t_s≤t_设计-7℃时，控制柜17控制开启阀门c20、阀门d21、一次风机1、一次风阀15和二次风阀151。关闭压缩机9、节流阀10、阀门a18、阀门b19、阀门e22、阀门f23和二次风机3，机械制冷关闭。一次风机1随t_s的降低而变频运行。直接蒸发冷却组件制取的冷水在循环水泵a5 的作用下进入换热器6与来自空调设备13回来的水进行换热，为机房末端制取冷冻水。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种空调机组，其特征在于，包括机壳、机械制冷组件、直接蒸发冷却组件、间接蒸发冷却组件和温湿度传感器，其中，

所述机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件设置于所述机壳中，所述机械制冷组件设置在所述直接蒸发冷却组件和所述间接蒸发冷却组件之间；所述温湿度传感器设置于所述机壳外部，用于监测外部环境的干球温度和湿球温度；所述机械制冷组件、直接蒸发冷却组件和间接蒸发冷却组件在控制柜的控制下工作；

所述温湿度传感器、所述机械制冷组件、所述直接蒸发冷却组件和所述间接蒸发冷却组件分别与设置在所述空调机组外部的所述控制柜电连接，所述控制柜用于根据所述温湿度传感器的监测数据，控制所述机械制冷组件、所述直接蒸发冷却组件和所述间接蒸发冷却组件工作。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述机壳包括一次进风口、二次进风口和出风口，所述一次进风口和所述二次进风口分别位于所述机壳相对的两个侧壁，所述出风口垂直于所述一次进风口；所述直接蒸发冷却组件靠近所述一次进风口，所述间接蒸发冷却组件靠近所述二次进风口，所述一次进风口和所述出风口之间且围绕所述机械制冷组件形成环形风道。

3.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却组件包括自上而下依次设置的一次风阀组件、一次风机、直接布水装置和填料，所述一次风阀组件与所述机壳的外部连通。

4.根据权利要求3所述的空调机组，其特征在于，还包括二次风阀组件，所述二次风阀组件位于所述填料和所述间接蒸发冷却组件之间，所述二次风阀组件与所述机壳的外部连通，所述一次风阀组件和所述二次风阀组件开启时形成风道。

5.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，还包括间接蒸发冷却器，所述间接蒸发冷却器设置于所述一次进风口处。

6.根据权利要求3所述的空调机组，其特征在于，还包括水箱，所述水箱设置于所述直接蒸发冷却组件下方，所述水箱与所述直接布水装置管路连接。

7.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述间接蒸发冷却组件包括自上而下依次设置的二次风机、间接布水装置和间接蒸发换热器。

8.根据权利要求7所述的空调机组，其特征在于，还包括间接水箱，所述间接水箱设置于所述间接蒸发冷却组件下方，所述间接水箱与所述间接布水装置管路连接。

9.根据权利要求6所述的空调机组，其特征在于，还包括蒸发器和换热器，所述机械制冷组件包括冷凝器，所述蒸发器和所述换热器分别与所述冷凝器连接形成循环回路，所述水箱和所述直接布水装置分别与所述换热器管路连接。

10.根据权利要求9所述的空调机组，其特征在于，所述空调机组设置于机房外，所述蒸发器与所述机房内的空调设备连接形成循环回路。