本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)與通信機(jī)房的制冷系統(tǒng)，尤其涉及一種水冷換熱模塊。

背景技術(shù)：

在數(shù)據(jù)與通信的機(jī)房制冷系統(tǒng)中，制冷的對(duì)象主要是IT設(shè)備及支撐其運(yùn)行的供配電設(shè)備、消防設(shè)備、安防設(shè)備、動(dòng)環(huán)監(jiān)控設(shè)備、BA自控設(shè)備等，其特點(diǎn)是高熱密度、高顯熱比、全年不間斷制冷等。

數(shù)據(jù)與通信機(jī)房制冷系統(tǒng)分為冷水系統(tǒng)、直接膨脹式、新風(fēng)自然冷系統(tǒng)和普通空調(diào)系統(tǒng)。冷水系統(tǒng)包含冷源側(cè)、管網(wǎng)系統(tǒng)和末端側(cè)；直接膨脹式制冷包含風(fēng)冷式和水冷式和氟泵式；新風(fēng)自然冷系統(tǒng)包含風(fēng)墻、濕膜新風(fēng)、智能新風(fēng)等。該系統(tǒng)中直接膨脹式制冷系統(tǒng)方案中的水冷方式應(yīng)用比較廣泛，其具體的熱量傳遞原理為：制冷劑直接通過蒸發(fā)器與機(jī)房內(nèi)部空氣進(jìn)行熱量交換，吸收機(jī)房內(nèi)的熱量。該熱量再通過蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，在機(jī)房空調(diào)水冷冷凝器側(cè)與冷卻水進(jìn)行熱量交換，熱量傳遞給冷卻水。最后通過冷卻水循環(huán)，利用戶外的冷卻塔裝置蒸發(fā)式冷卻將熱量排放到大氣環(huán)境。具體的應(yīng)用中，該直接膨脹式制冷系統(tǒng)可以按照不同個(gè)方式進(jìn)行設(shè)置。

(1)將水冷換熱模塊內(nèi)置機(jī)房空調(diào)內(nèi)部。單個(gè)壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)的水冷換熱器直接內(nèi)置在機(jī)房空調(diào)內(nèi)部，冷卻水需要分配到每一臺(tái)機(jī)房空調(diào)。

(2)將水冷換熱模塊外置獨(dú)立機(jī)房。單獨(dú)設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的機(jī)房，集中布置水冷換熱器，水冷換熱器與機(jī)房空調(diào)之間采取與風(fēng)冷系統(tǒng)一致的方式銅管連接。同時(shí)再通過冷卻水系統(tǒng)與戶外冷卻塔連接起來。

在實(shí)際的應(yīng)用中，上述的直接膨脹閥水冷系統(tǒng)至少存在以下不足：

1、機(jī)房進(jìn)水：因IT設(shè)備等對(duì)水的高度敏感性，若采用上述方案(1)，容易出現(xiàn)冷卻水直接進(jìn)入機(jī)房的問題，因此需要在管路路由、防水等方面做充分考慮，防止水淹機(jī)房事故。

2、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程復(fù)雜性：水冷系統(tǒng)相比于風(fēng)冷系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)復(fù)雜，需要綜合考慮阻力平衡、流量分配等因素，工程實(shí)施工藝、技術(shù)要求也更復(fù)雜。

3、能耗問題：水冷系統(tǒng)冷卻水循環(huán)功耗較高，通常泵的揚(yáng)程要求40米以上。

4、長聯(lián)管問題：若采用上述方案(2)，通常水冷換熱器距離機(jī)房空調(diào)較遠(yuǎn)，存在著冷媒銅管的長聯(lián)管問題(啟動(dòng)、回油、功耗等)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是提供一種水冷換熱模塊，能夠避免機(jī)房進(jìn)水，能夠靈活布置，能夠降低能耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案為：提供一種水冷換熱模塊，包括冷卻塔單元、水泵單元、水冷換熱單元及集中控制單元；所述水冷換熱單元包括至少一氟泵及與所述氟泵連通的殼管式換熱器；

所述集中控制單元分別與所述冷卻塔單元、水泵單元以及氟泵電連接；

所述冷卻塔單元與水泵單元相通，以抽出冷卻塔單元中的介質(zhì)；

所述殼管式換熱器與水泵單元相通，以對(duì)經(jīng)水泵單元抽入的介質(zhì)進(jìn)行換熱，并將換熱后的介質(zhì)排出至冷卻塔單元內(nèi)；

所述氟泵與殼管式換熱器連通，利用輸送的制冷劑對(duì)殼管式換熱器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換。

優(yōu)選地，所述水冷換熱模塊還包括集裝箱，所述冷卻塔單元、水泵單元、水冷換熱單元及集中控制單元分別安裝于集裝箱內(nèi)，且所述冷卻塔單元位于所述水冷換熱單元、水泵單元及集中控制單元的上方。

優(yōu)選地，所述冷卻塔單元及水泵單元分別安裝于樓頂上，且水泵單元靠近冷卻塔單元設(shè)置；所述水冷換熱單元及集中控制單元分別安裝于靠近樓頂?shù)臉菍訖C(jī)房內(nèi)。

優(yōu)選地，所述冷卻塔單元及水泵單元分別安裝于樓頂上，且水泵單元靠近冷卻塔單元設(shè)置；所述水冷換熱單元包括至少兩個(gè)氟泵及殼管式換熱器，一氟泵及一殼管式換熱器對(duì)應(yīng)形成水冷換熱單元組，兩個(gè)所述水冷換熱單元組分別安裝于不同的樓層機(jī)房內(nèi)。

優(yōu)選地，所述水泵單元包括并列安裝的第一水泵及第二水泵。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括冷卻塔單元、水泵單元、水冷換熱單元及集中控制單元；所述水冷換熱單元包括至少一氟泵及與所述氟泵連通的殼管式換熱器，通過對(duì)水冷換熱器進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，能夠與機(jī)房空調(diào)分離，水不進(jìn)機(jī)房，避免漏水的問題；各個(gè)模塊可以在工廠進(jìn)行預(yù)置，現(xiàn)場僅需連接就可以使用，組裝非常方便；整個(gè)的系統(tǒng)布置靈活，可以根據(jù)實(shí)際的要求來設(shè)置，能夠節(jié)省能耗；水冷換熱單元的氟泵，可在較長時(shí)段運(yùn)行在最低冷凝溫度(26℃)，解決最低冷凝壓力運(yùn)行和長聯(lián)管問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型水冷換熱模塊一實(shí)施例的模塊方框圖；

圖2為本實(shí)用新型水冷換熱模塊第一安裝模式的模塊方框圖；

圖3為本實(shí)用新型水冷換熱模塊第二安裝模式的模塊方框圖；

圖4為本實(shí)用新型水冷換熱模塊第三安裝模式的模塊方框圖；

圖5為改良后的雙壓縮機(jī)系統(tǒng)與水冷換熱模塊組合安裝的方框圖。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說明，本實(shí)用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)術(shù)語解釋：

氟泵：即冷媒泵，用于泵送制冷系統(tǒng)所用制冷劑氟利昂(R22/R134a/R410a)的機(jī)械裝置。

殼管式換熱器：一種水-氟利昂的換熱裝置。較大的圓柱形管子(殼)中套若干小銅管(管)，水在小銅管中流動(dòng)，氟利昂在小銅管外殼內(nèi)流動(dòng)，達(dá)到換熱的目的。

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖3，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該水冷換熱模塊，包括冷卻塔單元10、水泵單元20、水冷換熱單元30及集中控制單元40；所述水冷換熱單元30包括至少一氟泵31及與所述氟泵31連通的殼管式換熱器32；

所述集中控制單元40分別與所述冷卻塔單元10、水泵單元20以及氟泵31電連接；

所述冷卻塔單元10與水泵單元20相通，以抽出冷卻塔單元10中的介質(zhì)；

所述殼管式換熱器32與水泵單元20相通，以對(duì)經(jīng)水泵單元20抽入的介質(zhì)進(jìn)行換熱，并將換熱后的介質(zhì)排出至冷卻塔單元10內(nèi)；

所述氟泵31與殼管式換熱器32連通，利用輸送的制冷劑對(duì)殼管式換熱器32內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換。

本實(shí)施例中，冷卻塔單元10介質(zhì)流入的速率最小為100立方米/小時(shí)。該水泵單元20包括兩臺(tái)水泵，分別為第一水泵21及第二水泵22，根據(jù)設(shè)定的要求可以打開第一水泵21及第二水泵22中的任一臺(tái)。該水冷換熱單元30中包括至少一組氟泵31與殼管式換熱器32，具體的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際的要求來設(shè)計(jì)。該介質(zhì)通常為水，還可以是其他液體。本實(shí)施例中，采用氟泵31與殼管式換熱器32結(jié)合，可較長時(shí)段運(yùn)行在最低冷凝溫度(26℃)，解決最低冷凝壓力運(yùn)行和長聯(lián)管問題，該壓縮機(jī)系統(tǒng)全年運(yùn)行節(jié)能效果超過40％。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括冷卻塔單元10、水泵單元20、水冷換熱單元30及集中控制單元40；所述水冷換熱單元30包括至少一氟泵31及與所述氟泵31連通的殼管式換熱器32，通過對(duì)水冷換熱器進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，能夠與機(jī)房空調(diào)分離，水不進(jìn)機(jī)房，避免漏水的問題；各個(gè)模塊可以在工廠進(jìn)行預(yù)置，現(xiàn)場僅需連接就可以使用，組裝非常方便；整個(gè)的系統(tǒng)布置靈活，可以根據(jù)實(shí)際的要求來設(shè)置，能夠節(jié)省能耗；水冷換熱單元30的氟泵31，可在較長時(shí)段運(yùn)行在最低冷凝溫度(26℃)，解決最低冷凝壓力運(yùn)行和長聯(lián)管問題。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，在一具體的實(shí)施例中，該實(shí)施例為水冷換熱模塊的一體機(jī)安裝模式，所述水冷換熱模塊還包括集裝箱50，所述冷卻塔單元10、水泵單元20、水冷換熱單元30及集中控制單元40分別安裝于集裝箱50內(nèi)，且所述冷卻塔單元10位于所述水冷換熱單元30、水泵單元20及集中控制單元40的上方。本實(shí)施例中，冷卻塔單元10、水泵單元20、水冷換熱單元30及集中控制單元40可以通過進(jìn)工廠預(yù)置，組合安裝于集裝箱50內(nèi)，形成一體化的模塊，具有布置靈活的優(yōu)點(diǎn)。在一體機(jī)模式中，水冷換熱模塊就近安裝時(shí)，水泵單元20的揚(yáng)程僅需15米，大幅降低冷卻水循環(huán)功耗，能耗為現(xiàn)場安裝管路的1/3。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，在一具體的實(shí)施例中，該實(shí)施例為水冷換熱模塊的錯(cuò)層安裝模式，所述冷卻塔單元10及水泵單元20分別安裝于樓頂上，且水泵單元20靠近冷卻塔單元10設(shè)置；所述水冷換熱單元30及集中控制單元40分別安裝于靠近樓頂?shù)臉菍訖C(jī)房內(nèi)。本實(shí)施例中，該水冷換熱單元30優(yōu)選為位于冷卻塔單元10的正下方，以盡可能縮小水泵單元20的揚(yáng)程，能夠降低冷卻水循環(huán)功耗。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，在一具體的實(shí)施例中，該實(shí)施例為水冷換熱模塊的隨層安裝模式，所述冷卻塔單元10及水泵單元20分別安裝于樓頂上，且水泵單元20靠近冷卻塔單元10設(shè)置；所述水冷換熱單元30包括至少兩個(gè)氟泵31及殼管式換熱器32，一氟泵31及一殼管式換熱器32對(duì)應(yīng)形成水冷換熱單元組，兩個(gè)所述水冷換熱單元組分別安裝于不同的樓層機(jī)房內(nèi)。為擴(kuò)大本方案的應(yīng)用范圍，本實(shí)施例中，可以采用隨層的方式對(duì)水冷換熱單元30進(jìn)行設(shè)置?？梢岳斫獾模撍鋼Q熱單元30包含多組氟泵31與殼管式換熱器32的組合，一組氟泵31與殼管式換熱器32可以單獨(dú)布設(shè)在一樓層的機(jī)房內(nèi)，該組氟泵31與殼管式換熱器32可接至機(jī)房內(nèi)的一臺(tái)或多臺(tái)空調(diào)上。

請(qǐng)參照?qǐng)D3至圖4，在一具體的實(shí)施例中，所述水泵單元20包括并列安裝的第一水泵21及第二水泵22。本實(shí)施例中，第一水泵21可作為使用水泵，第二水泵22可以作為備用水泵，如此，以方便整個(gè)模塊的維修，且不會(huì)影響正常工作。

請(qǐng)參照?qǐng)D5，在一具體的實(shí)施例中，該實(shí)施例為老設(shè)備改造模式，對(duì)于受風(fēng)冷冷凝器60分散安裝熱島效應(yīng)、換熱能力下降頻繁高壓保護(hù)、噪音擾民等因素影響，需要改造的直接膨脹式風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，以雙壓縮機(jī)系統(tǒng)為例，可以采取下述方面。原兩臺(tái)風(fēng)冷冷凝器60并聯(lián)或串聯(lián)聯(lián)合使用，滿足一臺(tái)壓縮機(jī)70的制冷需求，該壓縮機(jī)系統(tǒng)整體節(jié)能10％。另外一個(gè)壓縮機(jī)70，采取上述一體機(jī)模式，該壓縮機(jī)系統(tǒng)整體節(jié)能40％。既很好的解決了熱島效應(yīng)、換熱能力下降、頻繁高壓保護(hù)、噪音擾民等問題，又實(shí)現(xiàn)更高效與節(jié)能。通過上述的模式，可以采用一個(gè)系統(tǒng)使用原風(fēng)冷冷凝器60并聯(lián)或串聯(lián)組合，最大化利用資產(chǎn)；另一系統(tǒng)采用一體機(jī)或錯(cuò)層安裝模式，最優(yōu)化節(jié)能。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。