CN219761764U - 一种带节能温控装置的模块化制冷机房 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带节能温控装置的模块化制冷机房；该机房包括机房外壳、制冷系统和机房温控模块。机房温控模块包括排风口和冷却单元。冷却单元包括进风口、第六通断阀和冷却器。机房外壳上的进风口与冷却器的气流通道的冷却出风口连通。串联后的第六通断阀和冷却器，并联在换热器内的换热介质管道的两端。本实用新型在制冷系统管路基础上增设一条用于机房制冷的冷量循环支路，无需增设能效较低的蒸汽压缩式空调机用于向机房内供冷，解决了集装箱式模块化制冷机房在长期工作中出现内部过热的问题。同时，本实用新型可根据外界环境的变化选择全新风冷却，室外新风与冷量循环支路混合冷却，完全冷量循环支路冷却三种模式中的任意一种运行。

Description

一种带节能温控装置的模块化制冷机房

技术领域

本实用新型属于新能源及建筑节能技术领域，具体涉及一种带节能温控装置的模块化制冷机房。

背景技术

目前市面上常见的模块化制冷机房为包含将制冷机房内几大设备及其管路、阀门附件模块化集约排布后，再辅以维护作用的集装箱外框维护结构及饰面，再配套通风设施。作为装备产品整体销售。目前装配式机房最常出现的问题为设备在运行期间散热量大且排热不易，通常散热方式为安装分体式空调长期运行，其能效低下运行耗电量较大，且常由于分体式空调安装位置不合理，机房内气流阻滞，换热效果不佳，主机和电气柜等设备散热较大的设备局部温度过高，引发宕机和设备使用寿命缩短等问题。此外，分体式空调的二次安装需要在模块化制冷机房上预留孔洞或现场开洞，破坏了集装箱的整体防水性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带节能温控装置的模块化制冷机房。

本实用新型一种带节能温控装置的模块化制冷机房，包括机房外壳，以及安装在机房外壳内的制冷系统和机房温控模块。制冷系统包括制冷主机和换热器。制冷主机和换热器。换热器内设置有进行热交换的换热介质管道和冷冻水管道。换热介质管道与制冷主机连接。

所述的机房温控模块包括第五通断阀、排风口和一个或多个冷却单元。一个或多个排风口设置在机房外壳上。所述的冷却单元包括进风口、第六通断阀和冷却器。进风口设置在机房外壳上。进风口中安装有进风机。冷却器内设置有进行热交换的气流通道和冷冻水通道。冷却器的气流通道的一端为循环回风口，另一端为冷却出风口。机房外壳上的进风口与冷却器的冷却出风口连通。串联后的第六通断阀和冷却器，并联在换热器内的换热介质管道的两端。

作为优选，所述的循环回风口位于冷却器的顶部；冷却出风口位于冷却器的底部。

作为优选，所述的冷却单元有多个；一部分冷却单元为通用冷却单元。其余冷却单元为专用冷却单元。通用冷却单元中的冷却出风口和循环回风口均与机房外壳的内腔直接连通。专用冷却单元中的冷却出风口和循环回风口均与动力柜和系统柜的内部直接连通。

作为优选，该带节能温控装置的模块化制冷机房还包括动力柜和系统柜。所述的动力柜用于为制冷系统供电；系统柜用于控制制冷系统。动力柜和系统柜的顶部安装有第一排风机。

作为优选，每个冷却单元中的第六通断阀、冷却器的冷冻水通道均形成一条冷量循环支路。各冷量循环支路并联后形成的两条干路中，连接换热器内的换热介质管道输入口的干路上设置有第五通断阀，连接换热器内的换热介质管道输出口的干路上设置有第四温度传感器。

作为优选，气流通道内靠近循环回风口的位置设置有风阀。

作为优选，所述的制冷系统还包括换热介质输送泵、冷却泵、冷冻水输送泵、蓄冷模块和控制阀组。制冷主机内设置有蒸发器和冷凝器。冷却泵、制冷主机内的冷凝器与设置在机房外壳外部的冷却塔依次相连，构成第一循环回路。换热介质输送泵、制冷主机内的蒸发器、换热器内的换热介质管道依次相连，构成第二循环回路。冷冻水输送泵、换热器内的冷冻水管道与外部的用冷负载构成第三循环回路。

作为优选，所述的控制阀组包括第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀和第四通断阀。第一通断阀和第三通断阀串联在制冷主机内的蒸发器的输出口与换热器内的换热介质管道输入口之间。第一通断阀和第三通断阀的连接端通过第二通断阀连接至外部的蓄冷设备的换热介质输入口。第一通断阀和第三通断阀的连接端通过第四通断阀连接至换热介质输送泵的输入口。

作为优选，换热器内的换热介质管道的输出口与换热介质输送泵的输入口之间的管道中设置有第三温度传感器。

作为优选，所述机房外壳的内部设置有第一温度传感器，外部设置有第二温度传感器。

作为优选，排风口中设置有第二排风机。

作为优选，所述的换热器采用乙二醇-水板式换热器。

本实用新型具有的有益效果是：

1.本实用新型利用模块化制冷机房自带冷源的特点，在制冷系统管路基础上增设一条用于机房制冷的冷量循环支路，无需增设能效较低的蒸汽压缩式空调机用于向机房内供冷，提升了集装箱式模块化制冷机房在长期工作中出现内部过热的情况。

2.本实用新型在模块化制冷机房的内部形成风冷系统，且风冷系统涵盖电控柜的内部，能够合理利用室外低温自然冷源进行机房内部冷却，从而有效降低冷量循环支路的冷量消耗，从而降低模块化制冷机房运行所需的电量消耗。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构俯视示意图。

图2为本实用新型中制冷系统和机房温控模块的热交换流路示意图。

图3为本实用新型的整体结构侧视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种带节能温控装置的模块化制冷机房，包括机房外壳，以及安装在机房外壳内的动力柜6、系统柜7、制冷系统和机房温控模块。机房外壳呈集装箱式结构。制冷系统用于进行制冷作业，为外界的用冷负载或蓄冰装置提供冷量。动力柜6用于为制冷系统供电；系统柜7用于控制制冷系统。动力柜6和系统柜7内部的电路结构属于现有技术，在此不作赘述。动力柜6和系统柜7的顶部安装有第一排风机12。第一排风机12用于将动力柜6和系统柜7外部的气流送入动力柜6和系统柜7的内部。

制冷系统包括制冷主机1、换热器2、换热介质输送泵3、冷却泵4、冷冻水输送泵5、蓄冷模块和控制阀组。制冷主机1内设置有用于压缩机、节流阀、蒸发器和冷凝器。压缩机、节流阀、蒸发器的壳程和冷凝器的壳程形成冷媒循环回路。换热器2具体采用乙二醇-水板式换热器。换热器2内设置有能够进行热交换的换热介质管道(即板式换热器的一次侧)和冷冻水管道(即板式换热器的二次侧)。

制冷系统内形成用于循环冷却水的第一循环回路，用于循环换热介质的第二循环回路，用于循环冷冻水的第三循环回路。冷却水用于接收高温换热介质中的热量，并将热量转移至外部的冷却塔释放。冷却水用于接收低温换热介质中的冷量，并将冷量转移至外部的用冷负载中释放，实现制冷。

冷却泵4、制冷主机1内的冷凝器的管程、设置在机房外壳外部的冷却塔依次相连，构成第一循环回路。

换热介质输送泵3、制冷主机1内的蒸发器的管程、换热器2内的换热介质管道依次相连，构成第二循环回路。换热器2内的换热介质管道的输出口与换热介质输送泵3的输入口之间的管道中设置有第三温度传感器T3。

冷冻水输送泵5、换热器2内的冷冻水管道和外部的用冷负载构成第三循环回路。

控制阀组包括第一通断阀V1、第二通断阀V2、第三通断阀V3和第四通断阀V4。第一通断阀V1和第三通断阀V3串联在制冷主机1内的蒸发器的输出口与换热器2内的换热介质管道输入口之间。

第一通断阀V1和第三通断阀V3的连接端通过第二通断阀V2连接至蓄冷设备的换热介质输入口。第一通断阀V1和第三通断阀V3的连接端通过第四通断阀V4连接至换热介质输送泵3的输入口。

当第一通断阀V1、第三通断阀V3导通，第二通断阀V2、第四通断阀V4截止时，制冷主机1输出的低温换热介质输送至换热器2中，最终为换热负载供冷；当第二通断阀V2、第四通断阀V4导通，第一通断阀V1、第三通断阀V3截止时，制冷主机1输出的低温换热介质输送至外部的蓄冷模块中，用于在蓄冷模块中制冰。

机房温控模块包括第一温度传感器T1、第二温度传感器T2、第五通断阀V5、排风口9和三个冷却单元。多个排风口9设置在机房外壳内侧壁的顶部。每个排风口9中均设置有第二排风机。第一温度传感器T1固定在机房外壳的内部。第二温度传感器T2固定在机房外壳的外部。利用第一温度传感器T1和第二温度传感器T2测得的温度差，能够判断模块化制冷机房内部的发热情况。

冷却单元包括进风口8、第六通断阀V6和冷却器10。进风口8设置在机房外壳内侧壁的底部。进风口8中安装有风机。风机用于将外界的气流送入机房外壳的内部。冷却器10内设置有气流通道和冷冻水通道10-1。冷冻水通道10-1均为管翅微通换热管，气流通道为管翅微通道换热管与冷却器外壳之间的空腔部分，二者相互靠近，能够进行充分的热交换。冷却器10的气流通道的入口端为循环回风口10-2或进风口8，出口端为冷却出风口10-3。循环回风口10-2位于冷却器10的顶部；冷却出风口10-3位于冷却器10的底部。机房外壳上的进风口8与循环回风口10-2汇合后与冷却器10连通。气流通道靠近循环回风口10-2的位置设置有风阀Vf1，气流通道靠近进风口8的位置设置有风阀Vf2。第六通断阀V6、冷却器10的冷冻水通道10-1形成机房温控模块的一条冷量循环支路。第六通断阀V6截止时，对应的冷却器10停止工作。

三条冷量循环支路并联在换热器2内的换热介质管道的两端。三条冷量循环支路并联后形成的两条干路中，连接换热器2内的换热介质管道输入口的干路上设置有第五通断阀V5，连接换热器2内的换热介质管道输出口的干路上设置有第四温度传感器T4。第五通断阀V5截止时三个冷却单元均停止工作。

其中两个冷却单元为通用冷却单元，用于直接为机房外壳的内部供冷。最后一个冷却单元为专用冷却单元，用于专门为动力柜6和系统柜7的内部供冷。通用冷却单元中的冷却出风口10-3和循环回风口10-2均与机房外壳的内腔直接连通。专用冷却单元中的冷却出风口10-3和循环回风口10-2均与动力柜6和系统柜7的内部直接连通。

本实用新型的一种工作过程(该工作过程仅为一种可选的工作方式，并非必要过程)如下：

模块化制冷机房的制冷模块启动，机房温控模块同步启动，通过以下两种温控方式中的任意一种或两种相结合调节机房内的温度。

第一种温控方式：自然风冷却方式。

第五通断阀V5关闭，冷冻液不进入冷却器；开启进风口8中的风机，以及排风口上对应的排风机；外界低温空气从进风口8进入机房外壳内，与机房外壳内的热空气混合后往上抬升，从排风口9排出，从而达到机械通风冷却并排热的目的。

第二种温控方式：冷量循环支路冷却方式。

第五通断阀V5以及各个第六通断阀V6开启，换热器一次侧输出的低温换热介质输入到冷却器的冷冻水通道10-1中，从而降低冷却器的气流通道中的气流温度。低温的气流输出到机房外壳的内部和动力柜6、系统柜7的内部，从而降低模块化制冷机房的工作温度。

Claims (10)

1.一种带节能温控装置的模块化制冷机房，包括机房外壳，以及安装在机房外壳内的制冷系统和机房温控模块；所述的制冷系统包括制冷主机(1)和换热器(2)；制冷主机(1)和换热器(2)；换热器(2)内设置有进行热交换的换热介质管道和冷冻水管道；换热介质管道与制冷主机(1)连接；其特征在于：所述的机房温控模块包括第五通断阀(V5)、排风口(9)和一个或多个冷却单元；一个或多个排风口(9)设置在机房外壳上；所述的冷却单元包括进风口(8)、第六通断阀(V6)和冷却器(10)；进风口(8)设置在机房外壳上；进风口(8)中安装有进风机；冷却器(10)内设置有进行热交换的气流通道和冷冻水通道(10-1)；冷却器(10)的气流通道的一端为循环回风口(10-2)，另一端为冷却出风口(10-3)；机房外壳上的进风口(8)与冷却器(10)的冷却出风口(10-3)连通；串联后的第六通断阀(V6)和冷却器(10)，并联在换热器(2)内的换热介质管道的两端。

2.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述的循环回风口(10-2)位于冷却器(10)的顶部；冷却出风口(10-3)位于冷却器(10)的底部。

3.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：该带节能温控装置的模块化制冷机房还包括动力柜(6)和系统柜(7)；所述的动力柜(6)用于为制冷系统供电；系统柜(7)用于控制制冷系统；动力柜(6)和系统柜(7)的顶部安装有第一排风机(12)。

4.根据权利要求3所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述的冷却单元有多个；一部分冷却单元为通用冷却单元；其余冷却单元为专用冷却单元；通用冷却单元中的冷却出风口(10-3)和循环回风口(10-2)均与机房外壳的内腔直接连通；专用冷却单元中的冷却出风口(10-3)和循环回风口(10-2)均与动力柜(6)和系统柜(7)的内部直接连通。

5.根据权利要求4所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：每个冷却单元中的第六通断阀(V6)、冷却器(10)的冷冻水通道(10-1)均形成一条冷量循环支路；各冷量循环支路并联后形成的两条干路中，连接换热器(2)内的换热介质管道输入口的干路上设置有第五通断阀(V5)，连接换热器(2)内的换热介质管道输出口的干路上设置有第四温度传感器(T4)。

6.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：气流通道内靠近循环回风口(10-2)的位置设置有风阀(Vf1)。

7.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述的制冷系统还包括换热介质输送泵(3)、冷却泵(4)、冷冻水输送泵(5)、蓄冷模块和控制阀组；制冷主机(1)内设置有用于蒸发器和冷凝器；冷却泵(4)、制冷主机(1)内的冷凝器与设置在机房外壳外部的冷却塔依次相连，构成第一循环回路；换热介质输送泵(3)、制冷主机(1)内的蒸发器、换热器(2)内的换热介质管道依次相连，构成第二循环回路；冷冻水输送泵(5)、换热器(2)内的冷冻水管道与外部的用冷负载构成第三循环回路。

8.根据权利要求7所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述的控制阀组包括第一通断阀(V1)、第二通断阀(V2)、第三通断阀(V3)和第四通断阀(V4)；第一通断阀(V1)和第三通断阀(V3)串联在制冷主机(1)内的蒸发器的输出口与换热器(2)内的换热介质管道输入口之间；第一通断阀(V1)和第三通断阀(V3)的连接端通过第二通断阀(V2)连接至外部的蓄冷设备的换热介质输入口；第一通断阀(V1)和第三通断阀(V3)的连接端通过第四通断阀(V4)连接至换热介质输送泵(3)的输入口。

9.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述的换热器(2)内的换热介质管道的输出口与换热介质输送泵(3)的输入口之间的管道中设置有第三温度传感器(T3)。

10.根据权利要求1所述的一种带节能温控装置的模块化制冷机房，其特征在于：所述机房外壳的内部设置有第一温度传感器(T1)，外部设置有第二温度传感器(T2)。