TWI613404B - 外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統 - Google Patents

外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統 Download PDF

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Abstract

本發明係為一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，主要係由一組(兩個)水對空氣的間接顯熱熱交換器及水泵浦組成的循環系統。本創作產品將室外冷空氣氣流，流通於一個顯熱交換器，室內熱空氣氣流，流通於另一個顯熱交換器，此室內外氣流完全獨立無接觸混合，兩氣流的冷熱能量，藉由流通於兩顯熱熱交換器的水循環系統傳輸傳導，因此本系統機組具有外氣冷源的間接冷卻效益。此外氣冷源的間接顯熱冷卻空調機組可獨立使用，亦可配合既設的傳統空調機組使用，利用本發明機組以外氣冷源優先冷卻室內熱負荷，其不足以冷卻的室內熱負荷，再由傳統的空調系統輔助冷卻，從而達到比一般傳統冷氣空調機節能的效果。

Description

外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統
本發明係有關於一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，尤指主要係由一組(兩個)水對空氣的顯熱熱交換器，及水泵浦組成的循環系統所形成。
一般在IDC雲端機房(internet data center)及電子業的潔淨室(clean room)，其熱負荷是全年24小時的運轉產生，室內溫度必須長年控制在22℃~27℃區間，以維持系統運轉的穩定性，在台灣及中國這般的氣候地域，其全年的外氣溫度條件，正好高於(夏、秋)或低於(春、冬)該類產業的室溫控制條件，因此必須借助空調系統的輔助冷卻或加熱，以達成室溫的控制條件，一般係採用冷凝器、蒸發器及壓縮機組合而成空調系統，此種系統在產業上必須消耗大量電能為其缺失，應採用減少加裝冷凝裝置以結合傳統冷氣空調機達到節能的效果。
本發明主要目的，係要提出一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統專利申請，本發明具有解決上述產業的高耗能缺失，可有效利用低溫期的外氣冷源，輔助或全冷卻該熱負荷，使傳統空調 系統的耗電大幅降低，達成節能減碳的效益為目的。
此外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統的節能應用原理即是；當外氣溫度低於設定條件時，間接顯熱熱交換器系統，可完全冷卻室內的熱負荷，而無須運行傳統空調系統。當外氣溫度高於設定條件時，傳統空調系統將啟動，進行輔助冷卻運行(兩系統並行運轉)。當外氣溫度過高，間接顯熱熱交換器系統完全無冷卻效能時，外氣冷源間接顯熱冷卻空調機組將停止運轉，完全由傳統空調系統供應。
因此，在春、秋、冬季節，或是夜間外氣溫度低於設計值時，此本創作外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，可藉由外氣冷源的冷卻效益，調節傳統空調系統的運轉耗電輸出，達到節能節電的運轉效益。且因外氣與室內空氣的熱交換，採間接冷卻方式，即兩側氣流完全無交流接觸，如此可避免外氣的濕度、污染源等，在冷卻過程中對室內空氣的干擾為目的。
A,A1‧‧‧水對空氣的顯熱熱交換器
CR‧‧‧潔淨室
F1,F2‧‧‧風扇
G‧‧‧隔距
H1,H2‧‧‧隔間板
IR‧‧‧雲端機房
J1,J2‧‧‧隔板
OA‧‧‧外氣
K11‧‧‧空間室
K12,K2‧‧‧空調機室
P‧‧‧水泵浦
RA‧‧‧熱負荷高溫氣流
SA‧‧‧新來源氣流
圖1 係為本發明之外氣冷源顯熱冷卻空調機系統一體型示意圖之一。
圖2 係為本發明之外氣冷源顯熱冷卻空調機系統分離型示意圖之二。
本發明係為一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，如圖1所示；主要係由一組水對空氣的間接顯熱熱交換器A,A1及水泵浦 P水循環系統所構成，其中雲端機房IR或是潔淨室CR的熱負荷高溫氣流(RA)，循環流經水對空氣的間接顯熱熱交換器(A)進行冷卻，其熱量經由水泵浦P水循環系統，傳輸至水對空氣的間接顯熱熱交換器A1，由外氣OA冷空氣進行冷卻，而雲端機房IR或是潔淨室CR與空調機室以隔間板H1隔離，空調機室內以隔間板H2相隔離如圖1所示，同時雲端機房IR或是潔淨室CR的空間室K11與空調機室K12以隔間板H1隔離，其中空調機室(K12)的隔板(J1)與空調機室(K2)的隔板(J2)相互隔離，其空調機室(K12)與空調機室(K2)之間相互分離形成隔距(G)如圖2所示。
請參閱圖1,2所示當風扇F2將新來源氣流SA吹入雲端機房IR或是潔淨室內CR，完成室內熱負荷的冷卻循環效果，同時室內的熱負荷高溫氣流RA，也經由流經水對空氣的間接顯熱熱交換器A1，經由風扇F1排放至室外大氣間，完成外氣OA的散熱循環效果。當外氣OA溫度低於設定條件時，間接顯熱熱交換器系統，可完全冷卻室內的熱負荷，而無須運行傳統空調系統。當外氣OA溫度高於設定條件時，傳統空調系統將啟動，進行輔助冷卻運行(兩系統並行運轉)。當外氣OA溫度過高，間接顯熱熱交換器系統完全無冷卻效能時，外氣冷源間接顯熱冷卻空調機組將停止運轉，完全由傳統空調系統供應。
本發明係為一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，已符合專利要件，今依法提出專利申請。
A,A1‧‧‧水對空氣的間接顯熱熱交換器
CR‧‧‧潔淨室
F1,F2‧‧‧風扇
H1,H2‧‧‧隔間板
IR‧‧‧雲端機房
OA‧‧‧外氣
P‧‧‧水泵浦
RA‧‧‧熱負荷高溫氣流
SA‧‧‧新來源氣流

Claims (1)

  1. 一種外氣冷源間接顯熱冷卻空調機系統，係可分為單機組的一體式或室內外分體兩組的分離式，主要係由一組(兩個)水對空氣的間接顯熱熱交換器(A,A1)及水泵浦(P)水循環系統所構成，其中雲端機房(IR)或是潔淨室(CR)的熱負荷高溫氣流(RA)，循環流經水對空氣的間接顯熱熱交換器(A)進行冷卻，其熱量經由水泵浦(P)水循環系統，傳輸至水對空氣的間接顯熱熱交換器(A1)，由外氣(OA)冷空氣進行冷卻，其中外氣(OA)與室內空氣(RA)的熱交換，採取水循環傳導冷卻方式，即兩側氣流完全無交流接觸，如此可避免外氣的濕度、污染源等，在冷卻熱交換過程中對室內空氣的干擾。
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