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CN203837109U - 一体化组合式机房空调机组 - Google Patents

一体化组合式机房空调机组 Download PDF

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CN203837109U
CN203837109U CN201420205467.5U CN201420205467U CN203837109U CN 203837109 U CN203837109 U CN 203837109U CN 201420205467 U CN201420205467 U CN 201420205467U CN 203837109 U CN203837109 U CN 203837109U
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CN
China
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air
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CN201420205467.5U
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English (en)
Inventor
陈文婷
原志锋
梁小盈
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Guangdong Shenling Environmental Systems Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Shenling Air Conditioning Equipment Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units

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Abstract

一种一体化组合式机房空调机组,包括显热回收器、蒸汽压缩制冷系统、新风气流处理通道、回风气流处理通道和隔板,所述新风气流处理通道和回风气流处理通道通过隔板隔开;所述显热回收器的一部分设置在新风气流处理通道中,显热回收器的另一部分设置在回风气流处理通道中;所述蒸汽压缩制冷系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器;所述新风气流处理通道中依次设置有新风进口、绝热加湿器、排风机组件和排风口,所述显热回收器的一部分位于所述绝热加湿器的排风侧。本实用新型具有安装布局均较为简单方便、调节能力强、节能省电的特点,也便于日常维护。

Description

一体化组合式机房空调机组
技术领域
本实用新型涉及一种空调机组,特别是一种一体化组合式机房空调机组。
背景技术
由于机房或基站的设备运行时的发热量巨大,为维持机房内的温度满足设备的正常工作温度,机房需要配置空调设备全年运行提供冷量,给机房内的设备降温。随着信息行业的飞速发展、机房与基站建设速度增快,机房空调的数量大幅度增加、其耗电量与散热量也在不断增加。机房空调的需求随之增加,机房空调的节能性越来越受到生产商和用户的广泛关注。
传统使用的机房空调主要采用蒸汽压缩制冷系统,由于压缩机需要全年使用,空调耗电量很大。据统计,在这种方式下,空调能耗占机房总能耗的35%~45%,其中70%~80%电量被压缩机消耗。除此之外,由于机房空调设备是根据夏季制冷负荷进行选型,在冬季室外温度较低时,机组制冷能力增强、负荷降低,将造成压缩机频繁启停,导致制冷设备的启停损失增大、机器寿命缩短等一系列问题。
目前,有部分空调机组利用了室外冷源包括室外新风、冷水系统自然冷却等。
当使用冷水系统自然冷却时,空调设备需要配置室外水塔,而且只有在室外水塔的出水温度比7℃左右的冷冻水的温度低2~5℃时,才能停下压缩机,采用室外水塔的冷却水直接冷却空调的冷冻水系统。但是,采用这种方法的局限在于:可以直接利用室外自然冷源的时间段少,全年大部分时间处理水的温度高于5℃,故而节能幅度不大,而且现场安装的工程量大,维护工作量也大。
当采用室外新风作为冷源时,新风往往仅仅经过简单过滤就引入机房内,新风中的尘埃与水蒸气,尤其是二氧化硫等化学成分会严重污染机房内的环境,甚至可能对昂贵的计算机设备造成化学性腐蚀。如果对引入的新风彻底的过滤,机组中需要配置中效过滤器和化学过滤器,其中,化学过滤器的价格非常昂贵,而且无法清洗反复利用;当将化学过滤器用于新风处理时,该化学过滤器的更换频率也较高,从而造成空调机组投资成本和运行成本都非常大。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、能效比高的一体化组合式机房空调机组,能根据不同的使用工况设置不同的制冷模式,最大限制的降低能耗,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种一体化组合式机房空调机组,其结构特征在于,包括显热回收器、蒸汽压缩制冷系统、新风气流处理通道、回风气流处理通道和隔板,所述新风气流处理通道和回风气流处理通道通过隔板隔开;
所述显热回收器的一部分设置在新风气流处理通道中,显热回收器的另一部分设置在回风气流处理通道中;所述显热回收器为显热回收转轮或热管热回收器或板式热回收器;
所述蒸汽压缩制冷系统包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器;
所述新风气流处理通道中依次设置有新风进口、绝热加湿器、排风机组件和排风口,所述显热回收器的一部分位于所述绝热加湿器的排风侧,所述冷凝器位于显热回收器和排风机组件之间;
所述回风气流处理通道中依次设置有回风进口、送风机组件和送风口,所述显热回收器的另一部分、压缩机、节流装置、蒸发器位于所述回风进口和送风机组件之间。
进一步,在所述新风气流处理通道中设置有新风过滤器。
进一步,在所述回风气流处理通道中设置有回风过滤器。
进一步,在所述蒸发器和送风机组件之间设置有加湿器。
进一步,所述新风气流处理通道和回风气流处理通道按上下方式布置、或者按左右方式布置、或者按前后方式布置。
进一步,所述新风气流处理通道的面板和回风气流处理通道的面板均为双层发泡保温板。
本实用新型将显热回收器的一部分设置在新风气流处理通道中,将显热回收器的另一部分设置在回风气流处理通道中,整个空调机组采用新风间接冷却的方式,防止了新风对机房内的空气进行污染;并且采用一体化设计,冷凝器与显热回收器低温侧只需一台风机提供冷却风,节省了成本,降低了运行能耗。
本实用新型采用显热回收器与蒸汽压缩机配合制冷的结构,只要显热回收器的冷却侧的进风温度低于室内回风温度,显热回收器就可提供冷量,降低蒸汽压缩制冷系统中的压缩机需要提供的冷量,提高了空调制冷系统效率;当显热回收器的冷却侧的进风温度低于要求送风温度3~5℃时,即可停止压缩机,实现进一步节能。
本实用新型主要用于机房制冷,工作时根据机房的负荷与室外新风工况,自动调整制冷系统配合运行,最大限度利用室外新风为室内提供冷量,同时控制进入机房的新风量,仅仅用于保持机房内的正压,不会对机房的空气造成污染,而且确保室外新风焓值高时也能自动调整制冷量满足机房负荷要求。经过多次反复测试,本实用新型基本上全年均可采用显热回收器节能运行,节能效果相当可观。
本实用新型根据机房的负荷与室外新风工况自动调整制冷系统配合运行,达到了最优化的能效比,最大限度利用室外新风为室内提供冷量。在实际使用时,基于机房内的机器需全年散热的特点,过渡季节和冬季的室外环境温度会低于机房的设定温度,因此可以通过恰当的方法,利用室外自然冷源排除机房的显热,减少压缩机运行的时间,能根据不同使用工况而设置不同的制冷模式,最大幅度降低机房空调系统的能耗。
本实用新型中的新风气流处理通道和回风气流处理通道按上下方式布置、或者按左右方式布置、或者按前后方式布置,采用两个气流处理通道,将各元件设置于气流处理通道中,采用一体化的设计,减少了现场安装的工程量,也避免了由于室内外机管路连接长度不定而可能造成的性能衰减,具有安装布局均较为简单方便、调节能力强、节能省电的特点,也便于日常维护。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构示意图。
图2为蒸汽压缩制冷系统的示意图。
图中:10为显热回收器,20为蒸汽压缩制冷系统,201为压缩机,202为冷凝器,203为节流装置,204为蒸发器,30为新风气流处理通道,301为新风进口,302为新风过滤器,303为绝热加湿器,304为排风机组件,305为排风口,40为回风气流处理通道,401为回风进口,402为回风过滤器,403为加湿器,404为送风机组件,405为送风口,50为隔板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1-图2,本一体化组合式机房空调机组,包括显热回收器10、蒸汽压缩制冷系统20、新风气流处理通道30、回风气流处理通道40和隔板,所述新风气流处理通道30和回风气流处理通道40通过隔板50隔开。
其中,显热回收器10为显热回收转轮、热管热回收器或板式热回收器。显热回收器10的一部分设置在新风气流处理通道30中,显热回收器10的另一部分设置在回风气流处理通道40中。
蒸汽压缩制冷系统20包括依次连接的压缩机201、冷凝器202、节流装置203和蒸发器204;在本实施例中,蒸汽压缩制冷系统20包括依次连接的气液分离器、压缩机201、冷凝器202、储液器、节流装置203和蒸发器204及配件。
压缩机201可根据需要设置为一台或者多台,还可以根据制冷量需求进行无级或分级调载制冷量,并且压缩机201最大制冷量应满足机房最大热负荷。
所述新风气流处理通道30中依次设置有新风进口301、绝热加湿器303、排风机组件304和排风口305,显热回收器10的一部分位于所述绝热加湿器303的排风侧,冷凝器202位于显热回收器10和排风机组件304之间。即:在新风气流处理通道30中,从新风进口301侧到排风口305侧,新风气流处理通道30中的各组件的排列方式为:绝热加湿器303、显热回收器10、冷凝器202、排风机组件304。排风机组件304包括排风机与电机,所述电机可采用变频电机,电机电源通过变频器调节频率输入,控制排风机的转速。
在本实施例中,所述新风气流处理通道30中的绝热加湿器303可以采用各种形式的绝热加湿器,其加湿饱和效率越高越节能。
所述回风气流处理通道40中依次设置有回风进口401、送风机组件404和送风口405,所述显热回收器10的另一部分、压缩机201、节流装置203、蒸发器204位于所述回风进口401和送风机组件404之间。
即:在回风气流处理通道40中,从回风进口401侧到送风口405侧,回风气流处理通道40中的各组件的排列方式为:显热回收器10、蒸发器204和送风机组件404。在图1中,由于视角关系,节流装置203未示出。送风机组件404包括送风机与电机。
在所述新风气流处理通道30中设置有新风过滤器302。
为了提高新风的洁净度,新风过滤器302设置在新风进口301和绝热加湿器303之间,在新风进入显热回收器10之前经过新风过滤器302进行处理。
并且,在所述回风气流处理通道40中设置有回风过滤器402。该回风过滤器402设置在回风进口401与显热回收器10的另一部分之间;将回风进行处理,从而满足室内洁净要求。
为了增加机房内的相对湿度,在回风气流处理通道40中,在所述蒸发器204和送风机组件404之间设置有加湿器403。与现有技术相比,本实施例即能保证机房内的空气质量要求,又能有效降低新风净化的成本。
所述新风气流处理通道30的面板和回风气流处理通道40的面板均为双层发泡保温板。并且,隔板50为双层发泡保温板,使新风气流处理通道30和回风气流处理通道40互相隔离。
所述新风气流处理通道30和回风气流处理通道40按上下方式布置、或者按左右方式布置、或者按前后方式布置。新风气流处理通道30和回风气流处理通道40的额定最大通风量保持一致,从而能达到最好的制冷效果。
在本实施例中,各风口,包括新风进口、排风口、回风进口、送风口和旁通风口上都设置有用于关闭和开启该风口的风阀及其电动或手动执行器。
新风气流从新风进口301进入,通过新风过滤器302处理后依次经过绝热加湿器303、显热回收器10、冷凝器202、排风机组件304从排风口305送出室外。
回风气流从回风进口401进入,经回风过滤器402处理后依次经过显热回收器10、蒸发器204、加湿器403和送风机组件404、送风口405送入机房来降低机房的温度。
在使用时,根据实际情况,包括室内负荷,新、回、送风等工况,本产品通过控制蒸汽压缩机制冷与显热回收器制冷的配合运行,最大程度利用显热回收器制冷获得自然冷源。
当制冷模式为全压缩机制冷时,显热回收器停止运行,由蒸汽压缩制冷系统运行,通过控制蒸汽压缩式制冷系统的制冷量或送风量来达到设定目标参数。
一般在室外温度较高的季节,显热回收器也可提供部分冷量,降低压缩机的制冷量,减少总耗电量;并且排风机组件可以同时为显热回收器以及冷凝器提供冷却风,节省耗电量和初投资。
一般在室外温度较低的过渡季节或者冬季时,就可以完全采用显热回收器制冷,此时无需启动蒸汽压缩机制冷,运行非常节能。经计算,全年大部分时间均可采用室外新风提供冷量,大大降低全年耗电量。
应当理解的是,上述所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种一体化组合式机房空调机组,包括显热回收器(10)、蒸汽压缩制冷系统(20)、新风气流处理通道(30)、回风气流处理通道(40)和隔板,其特征在于,所述新风气流处理通道(30)和回风气流处理通道(40)通过隔板(50)隔开;
所述显热回收器(10)的一部分设置在新风气流处理通道(30)中,显热回收器(10)的另一部分设置在回风气流处理通道(40)中;所述显热回收器(10)为显热回收转轮或热管热回收器或板式热回收器;
所述蒸汽压缩制冷系统(20)包括依次连接的压缩机(201)、冷凝器(202)、节流装置(203)和蒸发器(204);
所述新风气流处理通道(30)中依次设置有新风进口(301)、绝热加湿器(303)、排风机组件(304)和排风口(305),所述显热回收器(10)的一部分位于所述绝热加湿器(303)的排风侧,所述冷凝器(202)位于显热回收器(10)和排风机组件(304)之间;
所述回风气流处理通道(40)中依次设置有回风进口(401)、送风机组件(404)和送风口(405),所述显热回收器(10)的另一部分、压缩机(201)、节流装置(203)、蒸发器(204)位于所述回风进口(401)和送风机组件(404)之间。
2.根据权利要求1所述的一体化组合式机房空调机组,其特征在于,所述新风气流处理通道(30)中设置有新风过滤器(302)。
3.根据权利要求1所述的一体化组合式机房空调机组,其特征在于,所述回风气流处理通道(40)中设置有回风过滤器(402)。
4.根据权利要求1所述的一体化组合式机房空调机组,其特征在于,所述蒸发器(204)和送风机组件(404)之间设置有加湿器(403)。
5.根据权利要求1所述的一体化组合式机房空调机组,其特征在于,所述新风气流处理通道(30)和回风气流处理通道(40)按上下方式布置、或者按左右方式布置、或者按前后方式布置。
6.根据权利要求1所述的一体化组合式机房空调机组,其特征在于,所述新风气流处理通道(30)的面板和回风气流处理通道(40)的面板均为双层发泡保温板。
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