一种机房专用干式空调及其实现方法

一种机房专用干式空调及其实现方法

【技术领域】

[0001]本发明涉及一种机房专用干式空调。

【背景技术】

[0002]随着中国通信事业的飞速发展和通信网络规模的不断扩大，通信机房专用空调的能耗急剧增大。此外，为保证通信信号的安全稳定传输，要求通信机房内空调系统全年无休不间断运行；特殊场合还要求空调实现干工况运行。

[0003]目前，为保证机房内空调的干工况运行，常用的做法为提高制冷系统的蒸发温度，保证蒸发器的工作温度高于室内空气的露点温度，以避免冷凝水的存在；然而，该方法仅能保证机房内的温度环境，对机房内的湿度环境无法控制，可能导致机房内湿度过大引起通信失效。为解决该问题，机房空调保持湿工况运行，设计严格的冷凝水排放管路，保证冷凝水不会滴漏到机房内，然而该设计依然存在冷凝水泄露的风险。

[0004]因此，有必要设计一种节能效果显著的机房专用空调。

【发明内容】

[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种机房专用干式空调，该机房专用干式空调能充分利用冷凝水，节能环保。

[0006]发明的技术解决方案如下:

[0007]—种机房专用干式空调，第一换热器(2)、压缩机(1)、第二换热器(7)、节流装置

(4)首尾依次相连形成工质循环通路，第一换热器和第二换热器分

[0008]别为蒸发器和冷凝器；在第一换热器底部设有用于采集冷凝水的水盘(5);压缩机与冷凝器之间的管道的一部分位于水盘内，流过该管道中的工质与水盘内的冷凝水进行热交换。【位于水盘内还包括在水盘内绕行，在水盘内绕行是指该管道的一部分位于水盘内并被水浸没，并通过盘绕回转增加热交换效率】

[0009]所述的第一换热器处设有第一风机(3);所述的第二换热器处设有第二风机(8)。

[0010]所述的机房专用干式空调还包括控制器和室内温度传感器；所述的室内温度传感器与控制器相连；所述的第一换热器、压缩机、第二换热器、第一风机和第二风机均受控于控制器。

[0011]所述的机房专用干式空调还包括室外温度传感器、储水装置(6)、水栗(9)和用于为第二换热器降温的喷淋系统(11);水盘、储水装置、水栗和喷淋系统依次相连；储水装置、水栗和喷淋系统受控于控制器；室外温度传感器与控制器相连。

[0012]在喷淋系统和水栗出口之间设有阀门(10)。

[0013]所述的阀门为受控于微处理器的三通阀或二通阀；

[0014]当阀门为三通阀时，三通阀的1个端口接冷凝水排水口，另外2个端口分别接水栗出口和喷淋系统的供水口。

[0015]第一风机采用轴流风机、离心风机或EC风机，第二风机采用轴流风机或贯流风机。

[0016]阀门为三通阀；微处理器分别通过室外温度传感器和水位传感器监控室外温度和储水装置的水位；

[0017](1)当室外温度大于18°C且(冷凝)水位大于设定值时，开启水栗、喷淋系统以及喷淋系统和水栗出口之间设置的阀门，将储水装置中存储的冷凝水喷淋到第二换热器上；

[0018](2)当室外温度低于18°C且储水装置的水位大于设定值时，开启水栗和喷淋系统和水栗出口之间设置的阀门，将储水装置中存储的冷凝水排至室外。

[0019]—种机房专用干式空调的实现方法，采用前述的机房专用干式空调；压缩机与冷凝器之间的管道为压缩机排气管；压缩机排气管在水盘内绕行，从而1)利用制冷系统运行过程中产生的冷凝水降低压缩机排气管路的温度，通过水的蒸发带走排气管路中的热量，降低冷凝器的工作温度；2)通过排气管路中的热量促进冷凝水的蒸发，减少冷凝水泄露的风险；

[0020]另外:

[0021](1)压缩机与冷凝器之间的管道为压缩机排气管；压缩机排气管在水盘内绕行，从而1)利用制冷系统运行过程中产生的冷凝水降低压缩机排气管路的温度，通过冷凝水的蒸发带走排气管路中的热量，降低冷凝器的工作温度；2)通过排气管路中的热量促进冷凝水的蒸发，减少冷凝水泄露的风险；

[0022]同时(2)，通过喷淋系统以降低第二换热器的工作温度，减少制冷系统的运行能耗。

[0023]第一换热器即蒸发器，第二换热器即冷凝器。

[0024]该机房专用空调可采用分体式结构或一体化结构。

[0025]冷凝器出液管中为高温高压的液态制冷剂。

[0026]蒸发器进液管中为低温低压的液态制冷剂。

[0027]压缩机进气管中为低温低压的气态制冷剂。

[0028]第一换热器采用微通道换热器，换热面积大，阻力小。所述的第二换热器采用微通道换热器，换热面积大，阻力小。

[0029]所述的第一风机(3)采用轴流风机、离心风机或EC风机。

[0030]所述的第二风机(8)采用轴流风机或贯流风机。

[0031 ] 储水装置为自动储水装置包括水箱和自动控制阀，用于控制冷凝水的的应用。

[0032]所述的水栗(9)由自动储水装置的水位和室外温度传感器控制，为冷凝水流动提供动力。

[0033]所述的阀门为电动三通，根据自动储水装置的水位和室外温度传感器控制阀门的开启状态，控制冷凝水的流向。

[0034]所述的喷淋系统安装在室外机第二换热器的正上方，用于冷凝器的降温。

[0035]第二换热器和第二风机处于室外，第一换热器和第一风机处于室内。

[0036]此外，空调采用一体式结构或分体式结构，所述的一体式结构是指无室外机，所述的分体式结构是指冷凝器位于室外，蒸发器位于室内。

[0037]采用一体化结构时，无室外机，能消除空调室外机被盗的风险。采用分体式结构时，由于冷凝器位于室外，有利于冷凝器散热和进一步提高热效率。

[0038]有益效果:

[0039]本发明的一种机房专用干式空调，将压缩机的排气管路接入在冷凝水盘内，从而将制冷运行过程中产生的冷凝水用于降低压缩机的排气温度，即消除了机房内冷凝水存在的隐患，又降低了冷凝器的工作温度，提高制冷系统的运行效率，大大减少机房空调的制冷能耗。

[0040]本发明专利与现有的技术相比，保证了机房内通信设备的安全运行，且具有显著的节能效果。直接将压缩机的排气管路接入在冷凝水盘内，通过排气管路中的热量促进冷凝水的蒸发，消除冷凝水泄露的风险；此外，冷凝水的蒸发带走压缩机排气管路中的热量，降低制冷循环中冷凝器的工作温度，初步估计冷凝温度每降低1°C，制冷系统的运行能耗能降低5-10%。该发明专利即保证了机房空调系统的干式运行，避免冷凝水泄露的风险，又降低了空调系统的运行能耗。

[0041]更进一步，本发明还设计了冷凝水喷淋系统，将室内机系统制冷运行过程中产生的冷凝水加压喷淋到室外机冷凝器上，降低了冷凝器的工作温度，提高制冷系统的运行效率，大大减少机房空调的制冷能耗。直接利用空调制冷运行过程中产生的冷凝水为机冷凝器降温，将冷凝水喷淋到冷凝器上，通过水的蒸发带走冷凝器的热量，降低制冷循环中冷凝器的工作温度，从而降低制冷系统的运行能耗。

[0042]两种方式结合(一种方法为将压缩机的排气管路接入在冷凝水盘内，另一种方式为增加冷凝水喷淋系统)，能达到最大的节能降耗和提高空调效率的效果。

【附图说明】

[0043]图1为实施例1的总体结构示意图；

[0044]图2为控制系统框图；

[0045]图3为控制流程图；

[0046]图4为实施例2的总体结构示意图；

[0047]图5为机房专用干式空调工作温熵图。

[0048]标号说明:1_压缩机，2-第一换热器，3-第一风机，4-节流装置，5-水盘，6-储水装置，7-第二换热器，8-第二风机，9-水栗，10-阀门，11-喷淋系统。

【具体实施方式】

[0049]以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明:

[0050]实施例1:

[0051]如图1和图5，一种机房专用干式空调，第一换热器(2)、压缩机(1)、第二换热器

(7)、节流装置(4)首尾依次相连形成工质循环通路，第一换热器和第二换热器分别为蒸发器和冷凝器；在第一换热器底部设有用于采集冷凝水的水盘(5);

[0052]压缩机与冷凝器之间的管道的一部分位于水盘内，流过该管道中的工质与水盘内的冷凝水进行热交换。

[0053]所述的第一换热器处设有第一风机(3);所述的第二换热器处设有第二风机(8)。

[0054]机房专用干式空调还包括控制器和室内温度传感器；所述的室内温度传感器与控制器相连；所述的第一换热器、压缩机、第二换热器、第一风机和第二风机均受控于控制器。在实施例1的基础上，直接将压缩机的排气管路接入在冷凝水盘内，通过排气管路中的热量促进冷凝水的蒸发，消除冷凝水泄露的风险，冷凝水的蒸发带走压缩机排气管路中的热量，降低制冷循环中冷凝器的工作温度，以降低制冷系统的运行能耗。

[0055]室内温度传感器用于检测机房内温度，空调可以根据机房内温度的当前值对空调中各设备的运行状态进行控制，具体控制部分为现有技术。

[0056]压缩机排气管中为高温高压的

文章来源：精密空调 /