專利名稱：一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)近年來信息產(chǎn)業(yè)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快速發(fā)展，機(jī)房與基站建設(shè)速度大大加 快，其數(shù)量迅速增加，越來越成為能耗大戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)房與基站的能耗占整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗的 90 %，而空調(diào)制冷能耗又占機(jī)房與基站能耗的40 % 50 %。特別是許多基站在春季及秋冬 季節(jié)仍然需要利用空調(diào)制冷，而此時(shí)戶外空氣溫度往往比較低，如果能利用戶外的低溫進(jìn) 行制冷將大大降低基站空調(diào)的能耗。利用戶外較低溫度進(jìn)行室內(nèi)熱量的排放并不是一個(gè)全新的概念，目前已經(jīng)被大量 采用的新風(fēng)系統(tǒng)即采用了這一理念，此外還有直接采用熱交換方式的制冷系統(tǒng)。中國(guó)專利ZL200920037779. 9中公開了一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括需散熱機(jī)組，該需 散熱機(jī)組中的兩相鄰機(jī)組的發(fā)熱面或非發(fā)熱面相對(duì)安置，各機(jī)組的底部設(shè)有由非發(fā)熱面通 往發(fā)熱面的氣流通道，氣流通道中裝有風(fēng)機(jī)，各機(jī)組的上方安裝延伸到房頂?shù)母綦x板。在兩 相鄰機(jī)組發(fā)熱面之間以及非發(fā)熱面之間的房頂分別設(shè)置接空調(diào)機(jī)的抽風(fēng)口和送風(fēng)口，即可 形成空調(diào)機(jī)由送風(fēng)口自上之下送出冷風(fēng)，經(jīng)由底部及各層的通風(fēng)排孔由非發(fā)熱面送至發(fā)熱 面，抽風(fēng)口將發(fā)熱面熱氣自下向上抽出，形成合理的空調(diào)風(fēng)場(chǎng)循環(huán)，獲得理想的空調(diào)效果， 并且成本經(jīng)濟(jì)。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)CN200910035398. 1中公開了一種機(jī)房空調(diào)輔助裝置，在空調(diào) 的外機(jī)下方設(shè)置有噴淋裝置，該噴淋裝置包括噴淋主管，噴淋主管上設(shè)置有至少一個(gè)噴淋 支管，噴淋支管設(shè)置于外機(jī)的下方，在噴淋支管端部設(shè)置有霧化噴頭，噴淋主管上設(shè)置有電 磁控制閥，電磁控制閥上設(shè)置溫控電路。通過對(duì)空調(diào)外機(jī)進(jìn)行噴淋水冷，來提高空調(diào)的制冷 效果。但是，現(xiàn)有的新風(fēng)系統(tǒng)的制冷方式會(huì)存在較復(fù)雜的空氣品質(zhì)處理問題，熱交換方 式的制冷系統(tǒng)會(huì)存在運(yùn)行溫差較大、能效比不高的問題。因此，有必要開發(fā)一種新型的機(jī)房 空調(diào)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、第一風(fēng)冷冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā) 冷凝器、儲(chǔ)液罐、流量平衡閥、末端換熱器、氣泡泵、第一制冷劑切換閥、第二制冷劑切換閥 和第二風(fēng)冷冷凝器；所述的壓縮機(jī)的高壓排氣口依次與第一風(fēng)冷冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)冷凝器的蒸 發(fā)側(cè)、壓縮機(jī)的低壓吸氣口相連接，形成壓縮制冷循環(huán)回路；所述的蒸發(fā)冷凝器的冷凝側(cè)出口依次與儲(chǔ)液罐、流量平衡閥、末端換熱器、氣泡 泵、第一制冷劑切換閥、蒸發(fā)冷凝器的冷凝側(cè)進(jìn)口相連接，所述的末端換熱器的出口依次與
3第二制冷劑切換閥、第二風(fēng)冷冷凝器、儲(chǔ)液罐的進(jìn)口相連接，形成熱管制冷循環(huán)回路。所述的儲(chǔ)液罐最好位于蒸發(fā)冷凝器與第二風(fēng)冷冷凝器下方，利于制冷劑利用重力 作用進(jìn)行循環(huán)。所述的儲(chǔ)液罐位于末端換熱器上方，且儲(chǔ)液罐與末端換熱器間的距離為Im 4m， 便于儲(chǔ)液罐中的制冷劑在自身重力的作用下流入末端換熱器。所述的氣泡泵可選用本領(lǐng)域常用的普通氣泡泵，也可以選用由垂直于地面的管道 和加裝在管道上的加熱器組成的簡(jiǎn)易氣泡泵。所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)在啟動(dòng)初 期需消耗電能來加熱，通過氣泡泵可對(duì)制冷劑進(jìn)行加熱，使制冷劑在室內(nèi)外溫差的作用下 能夠自行循環(huán)，此后，即可關(guān)閉氣泡泵。所述的氣泡泵位于高于末端換熱器0 1. 5m且垂直于地面的管道上，利于制冷劑 在循環(huán)中正常流動(dòng)。所述的氣泡泵在風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后IOmin 30min使用，以便于 將系統(tǒng)啟動(dòng)前留在氣泡泵與第二風(fēng)冷冷凝器之間的制冷劑泵入第二風(fēng)冷冷凝器使之進(jìn)入 儲(chǔ)液罐。所述的熱管制冷循環(huán)回路中并列設(shè)置2-20臺(tái)末端換熱器，以滿足不同的空間需 求，一般空間較大可適當(dāng)增加末端換熱器的數(shù)量。所述的末端換熱器均串聯(lián)一流量平衡閥，方便調(diào)節(jié)各個(gè)末端換熱器的熱負(fù)荷。所述的壓縮制冷循環(huán)回路中優(yōu)選采用環(huán)保工質(zhì)制冷劑，該回路中的制冷劑可以由 本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)提供，也可以由其他空調(diào)系統(tǒng)提供，以節(jié)約資源。所述的 環(huán)保工質(zhì)制冷劑主要指臭氧層消耗潛能(ODP)值為0的制冷劑，如R410或R134A等。所述的熱管制冷循環(huán)回路中優(yōu)選采用非共沸制冷劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)不僅解決了新風(fēng)系統(tǒng)中較復(fù) 雜的空氣品質(zhì)處理問題，也解決了熱交換技術(shù)中運(yùn)行溫差較大、能效比不高的問題，無論從 經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益還是國(guó)家能源戰(zhàn)略等方面來說，都是極具意義的，主要具有如下有益效 果(1)在室外溫度大于等于20°C時(shí)減少換熱溫差、提高制冷效率。(2)在室外溫度低于20°C時(shí)直接采用氣泡泵循環(huán)制冷劑，制冷效率大幅度提高， 制冷性能系數(shù)(COP)可達(dá)到15 20。(3)克服常規(guī)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中容易水進(jìn)機(jī)房的缺陷，保證機(jī)房安全運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中，1為壓縮機(jī)、2為第一風(fēng)冷冷凝器、3為節(jié)流裝置、4為蒸發(fā)冷凝器、5為儲(chǔ)液 罐、6為流量平衡閥、7為末端換熱器、8為氣泡泵、9為第一制冷劑切換閥、10為第二制冷劑 切換閥、11為第二風(fēng)冷冷凝器。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)1、第一風(fēng)冷冷凝器 2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)冷凝器4、儲(chǔ)液罐5、流量平衡閥6、末端換熱器7、氣泡泵8、第一制冷劑切換閥9、第二制冷劑切換閥10和第二風(fēng)冷冷凝器11。壓縮機(jī)1的高壓排氣口依次與第一風(fēng)冷冷凝器2、節(jié)流裝置3、蒸發(fā)冷凝器4的蒸 發(fā)側(cè)、壓縮機(jī)1的低壓吸氣口相連接，形成壓縮制冷循環(huán)回路；蒸發(fā)冷凝器4的冷凝側(cè)出口依次與儲(chǔ)液罐5、流量平衡閥6、末端換熱器7、氣泡泵 8、第一制冷劑切換閥9、蒸發(fā)冷凝器4的冷凝側(cè)進(jìn)口相連接，末端換熱器7的出口依次與第 二制冷劑切換閥10、第二風(fēng)冷冷凝器11、儲(chǔ)液罐5的進(jìn)口相連接，形成熱管制冷循環(huán)回路。儲(chǔ)液罐5位于蒸發(fā)冷凝器4與第二風(fēng)冷冷凝器11下方，且位于末端換熱器7上方， 儲(chǔ)液罐5與末端換熱器7間的距離為3m。氣泡泵8為由垂直于地面的管道和加裝在管道上的加熱器組成的簡(jiǎn)易氣泡泵，安 裝在位于高于末端換熱器71. 5m且垂直于地面的管道上。氣泡泵8在風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后20min使用。熱管制冷循環(huán)回路中并列設(shè)置15臺(tái)末端換熱器7，每臺(tái)末端換熱器7串聯(lián)一流量 平衡閥6。本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)由壓縮制冷循環(huán)回路和熱管制冷循環(huán)回路所 組成，壓縮制冷循環(huán)回路最好采用環(huán)保工質(zhì)制冷劑作為第一制冷劑，如R410或R134A等環(huán) 保工質(zhì)制冷劑，該回路中的制冷劑可以由本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)提供，也可以 由其他空調(diào)系統(tǒng)提供，以節(jié)約資源；熱管制冷循環(huán)回路可采用非共沸制冷劑作為第二制冷 劑，如R410A等非共沸制冷劑。本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的工作過程如下當(dāng)室外溫度大于等于20°C時(shí)，第一制冷劑切換閥9打開，第二制冷劑切換閥10關(guān) 閉，第一制冷劑切換閥9的打開或關(guān)閉以及第二制冷劑切換閥10的打開或關(guān)閉均可通過現(xiàn) 有的溫度敏感控制系統(tǒng)來控制也可通過手動(dòng)控制。在壓縮制冷循環(huán)回路中，第一制冷劑氣 體經(jīng)壓縮機(jī)1壓縮后進(jìn)入第一風(fēng)冷冷凝器2被室外空氣冷卻冷凝變成第一制冷劑液體，第 一制冷劑液體經(jīng)節(jié)流裝置3節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器4的蒸發(fā)側(cè)，與蒸發(fā)冷凝器4的冷 凝側(cè)發(fā)生熱置換，即吸收熱管制冷循環(huán)回路中的冷凝熱后蒸發(fā)變成第一制冷劑氣體被壓縮 機(jī)1吸入進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。在熱管制冷循環(huán)回路中，儲(chǔ)液罐5中的第二制冷劑液體在重力 作用下流經(jīng)流量平衡閥6，在末端換熱器7中吸收室內(nèi)熱量后蒸發(fā)變成第二制冷劑氣體，第 二制冷劑氣體經(jīng)第一制冷劑切換閥9進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器4的冷凝側(cè)，與蒸發(fā)冷凝器4的蒸發(fā) 側(cè)中的第一制冷劑液體進(jìn)行熱置換，釋放熱量后變成第二制冷劑液體進(jìn)入儲(chǔ)液罐5，進(jìn)入下 一個(gè)循環(huán)。在室外溫度低于20°C時(shí)，第一制冷劑切換閥9關(guān)閉，第二制冷劑切換閥10打開，氣 泡泵8只在系統(tǒng)啟動(dòng)后20min內(nèi)工作，將系統(tǒng)啟動(dòng)前留在氣泡泵8與第二風(fēng)冷冷凝器11之 間的第二制冷劑泵入第二風(fēng)冷冷凝器11使之進(jìn)入儲(chǔ)液罐5。壓縮制冷循環(huán)回路停止工作。 在熱管制冷循環(huán)回路中，儲(chǔ)液罐5中的第二制冷劑液體在重力作用下經(jīng)過流量平衡閥6，在 末端換熱器7中吸收室內(nèi)熱量后蒸發(fā)變成第二制冷劑氣體，第二制冷劑氣體經(jīng)氣泡泵8與 第二制冷劑切換閥10進(jìn)入第二風(fēng)冷冷凝器11冷凝變成第二制冷劑液體，第二制冷劑液體 進(jìn)入儲(chǔ)液罐5，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。本發(fā)明風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)，在室外溫度較低時(shí)可直接采用熱管制冷 循環(huán)回路，不使用壓縮制冷循環(huán)回路，系統(tǒng)COP大幅度提高，可達(dá)到18，調(diào)節(jié)氣泡泵8在風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后IOmin 30min使用、儲(chǔ)液罐5與末端換熱器7間的距離為 Im 4m、氣泡泵8位于高于末端換熱器70 1. 5m且垂直于地面的管道上、熱管制冷循環(huán) 回路中并列設(shè)置2-20臺(tái)末端換熱器7這些參數(shù)，系統(tǒng)COP可達(dá)到15 20。機(jī)房室內(nèi)直接 采用熱管制冷循環(huán)，第二制冷劑使用R410A等非共沸制冷劑，保證機(jī)房安全。
權(quán)利要求
一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)(1)、第一風(fēng)冷冷凝器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)冷凝器(4)、儲(chǔ)液罐(5)、流量平衡閥(6)、末端換熱器(7)、氣泡泵(8)、第一制冷劑切換閥(9)、第二制冷劑切換閥(10)和第二風(fēng)冷冷凝器(11)；所述的壓縮機(jī)(1)的高壓排氣口依次與第一風(fēng)冷冷凝器(2)、節(jié)流裝置(3)、蒸發(fā)冷凝器(4)的蒸發(fā)側(cè)、壓縮機(jī)(1)的低壓吸氣口相連接，形成壓縮制冷循環(huán)回路；所述的蒸發(fā)冷凝器(4)的冷凝側(cè)出口依次與儲(chǔ)液罐(5)、流量平衡閥(6)、末端換熱器(7)、氣泡泵(8)、第一制冷劑切換閥(9)、蒸發(fā)冷凝器(4)的冷凝側(cè)進(jìn)口相連接，所述的末端換熱器(7)的出口依次與第二制冷劑切換閥(10)、第二風(fēng)冷冷凝器(11)、儲(chǔ)液罐(5)的進(jìn)口相連接，形成熱管制冷循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)液罐(5) 位于蒸發(fā)冷凝器(4)與第二風(fēng)冷冷凝器(11)下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)液罐 (5)位于末端換熱器(7)上方，且儲(chǔ)液罐(5)與末端換熱器(7)間的距離為Im 4m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣泡泵(8) 為由垂直于地面的管道和加裝在管道上的加熱器組成的簡(jiǎn)易氣泡泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣泡泵(8)位于高于末端換熱器(7)0 1.5m且垂直于地面的管道上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣泡泵(8) 在風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后IOmin 30min使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱管制冷 循環(huán)回路中并列設(shè)置2-20臺(tái)末端換熱器(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的末端換熱 器⑵均串聯(lián)一流量平衡閥(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮制冷 循環(huán)回路中采用環(huán)保工質(zhì)制冷劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱管制冷 循環(huán)回路中采用非共沸制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)冷式熱管型機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、第一風(fēng)冷冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)冷凝器、儲(chǔ)液罐、流量平衡閥、末端換熱器、氣泡泵、第一制冷劑切換閥、第二制冷劑切換閥和第二風(fēng)冷冷凝器；所述的壓縮機(jī)的高壓排氣口依次與第一風(fēng)冷冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)冷凝器的蒸發(fā)側(cè)、壓縮機(jī)的低壓吸氣口相連接，形成壓縮制冷循環(huán)回路；所述的蒸發(fā)冷凝器的冷凝側(cè)出口依次與儲(chǔ)液罐、流量平衡閥、末端換熱器、氣泡泵、第一制冷劑切換閥、蒸發(fā)冷凝器的冷凝側(cè)進(jìn)口相連接，所述的末端換熱器的出口依次與第二制冷劑切換閥、第二風(fēng)冷冷凝器、儲(chǔ)液罐的進(jìn)口相連接，形成熱管制冷循環(huán)回路。該系統(tǒng)熱交換時(shí)的溫差較小、能效比高。
文檔編號(hào)F24F11/02GK101975428SQ20101052802
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者何一堅(jiān), 唐黎明, 陳光明, 陳琪 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)