本實(shí)用新型屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域的空調(diào)冷卻裝置，特別是一種全年運(yùn)行空調(diào)冷卻裝置。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，越來(lái)越多的不同規(guī)模的數(shù)據(jù)中心機(jī)房在全國(guó)各地興建起來(lái)，由于機(jī)房的發(fā)熱密度非常高，單位面積機(jī)房的發(fā)熱量已增加到500-2000W/m2，為機(jī)房降溫的空調(diào)系統(tǒng)電耗占到了機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜自身電耗的30%~40%。數(shù)據(jù)中心機(jī)房中一般需要設(shè)置全年運(yùn)行的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，而常用的直接蒸發(fā)制冷空調(diào)系統(tǒng)基本可以滿(mǎn)足建筑物內(nèi)設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)工藝的要求，但該系統(tǒng)的運(yùn)行一般都是全新風(fēng)運(yùn)行，建筑物內(nèi)通風(fēng)量較大，常規(guī)直接蒸發(fā)制冷裝置的體積較大，在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)占地面積大，并且大量引入新風(fēng)造成大量懸浮物過(guò)濾的問(wèn)題，

在干燥和寒冷區(qū)域北方地區(qū)有非常豐富的“干空氣能”和免費(fèi)的室外冷源，因此在夏季或過(guò)渡季節(jié)可以利用室外的干空氣能制取數(shù)據(jù)中心機(jī)房末端所需要的冷水；在冬季或過(guò)渡季節(jié)可以采用室外免費(fèi)的冷源（冷空氣）制取冷水，因此最大化的利用干空氣能和室外免費(fèi)的冷源是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的關(guān)鍵。

干空氣能蒸發(fā)制冷在數(shù)據(jù)中心也有過(guò)應(yīng)用，但是由于受到其處理空氣裝置體積較大，機(jī)房受限，安裝維護(hù)困難；另外數(shù)據(jù)中心對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的安全運(yùn)行有非常高的要求；干空能蒸發(fā)制冷由于受外界空氣環(huán)境影響較大，制取冷風(fēng)或冷水時(shí)溫度不能完全控制，在有些時(shí)間段不能滿(mǎn)足機(jī)房送風(fēng)要求，而數(shù)據(jù)機(jī)房的安全運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)中心的第一考慮因素；因此基于以上兩點(diǎn)的考慮，通常的干空氣能蒸發(fā)制冷不能滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種全年運(yùn)行空調(diào)冷卻裝置，其結(jié)構(gòu)合理，不僅在夏季或過(guò)渡季節(jié)可以利用室外的干空氣能制取用戶(hù)室內(nèi)機(jī)房末端所需要的冷水，而且在冬季或過(guò)渡季節(jié)可以采用室外冷空氣制取冷水，最大化的利用干空氣能和室外免費(fèi)的冷源，降低整個(gè)用戶(hù)的空調(diào)能耗，可以滿(mǎn)足用戶(hù)設(shè)施安全的需要。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種全年運(yùn)行空調(diào)冷卻裝置,包括直接蒸發(fā)冷卻裝置和表面式換熱裝置，在機(jī)箱上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，在機(jī)箱上部設(shè)置的排風(fēng)口處安裝著排風(fēng)機(jī)，在對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)口的機(jī)箱內(nèi)分別設(shè)置著直接蒸發(fā)冷卻裝置，在直接蒸發(fā)冷卻裝置的出風(fēng)側(cè)分別設(shè)置著表面式換熱裝置，表面式換熱裝置的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口，連接循環(huán)水箱的水泵通過(guò)供水管連接著位于直接蒸發(fā)冷卻裝置上方的布水裝置，在表面式換熱裝置上設(shè)置著供液管和回液管,表面式換熱裝置的回液管進(jìn)口與出風(fēng)側(cè)相對(duì)應(yīng)，表面式換熱裝置的供液管出口與進(jìn)風(fēng)側(cè)相對(duì)應(yīng);或者在機(jī)箱內(nèi)的排風(fēng)口處設(shè)置著導(dǎo)流勻風(fēng)裝置，導(dǎo)流勻風(fēng)裝置的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口。

本實(shí)用新型包括直接蒸發(fā)冷卻裝置、表面式換熱裝置和排風(fēng)機(jī)，通過(guò)表面式換熱裝置實(shí)現(xiàn)了載冷介質(zhì)與空氣之間的干式換熱；當(dāng)室外空氣溫度較高時(shí)，空氣可以首先經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置降溫后再用于表面式換熱裝置冷卻機(jī)房制冷用載冷介質(zhì)，直接蒸發(fā)冷卻裝置傾斜設(shè)置，布水均勻；冬季或過(guò)渡季節(jié)，室外空氣溫度較低，關(guān)閉直接蒸發(fā)冷卻裝置，僅利用室外冷風(fēng)在表面式換熱裝置內(nèi)冷卻機(jī)房制冷用載冷介質(zhì)；也可以在冷卻裝置的表面式換熱裝置出風(fēng)口設(shè)置有風(fēng)冷式冷凝器，為機(jī)房末端的蒸發(fā)器提供低溫制冷劑。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

1、冷卻裝置通過(guò)表面式換熱裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)載冷介質(zhì)與低溫空氣之間的換熱，載冷介質(zhì)閉式循環(huán)運(yùn)行，系統(tǒng)安全性高；

2、通過(guò)設(shè)置不同的運(yùn)行模式，可以最大化的利用干空氣能和室外免費(fèi)冷源；達(dá)到降低整個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗的目的。

3、直接蒸發(fā)冷卻裝置的填料段傾斜設(shè)置，布水均勻，直接蒸發(fā)制冷換熱效率提高；

4、過(guò)渡季節(jié)或冬季工況下，冷卻裝置通過(guò)表面式換熱裝置利用室外低溫空氣冷卻載冷介質(zhì)，水量消耗量降低，系統(tǒng)安全性高；

5、載冷介質(zhì)可以是乙二醇或防凍液等，有效解決了冬季防凍問(wèn)題。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，不僅在夏季或過(guò)渡季節(jié)可以利用室外的干空氣能制取用戶(hù)室內(nèi)末端所需要的低溫載冷介質(zhì)，而且在冬季或過(guò)渡季節(jié)可以采用室外冷空氣制取低溫載冷介質(zhì)，最大化的利用干空氣能和室外免費(fèi)的冷源，降低了整個(gè)用戶(hù)室內(nèi)的空調(diào)能耗，滿(mǎn)足了用戶(hù)室內(nèi)安全的需要。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9為實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種全年運(yùn)行空調(diào)冷卻裝置，如圖1、圖2所示，包括直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6，在機(jī)箱1上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口2，在機(jī)箱1上部設(shè)置的排風(fēng)口3處安裝著排風(fēng)機(jī)4，在對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)口2的機(jī)箱1內(nèi)分別設(shè)置著直接蒸發(fā)冷卻裝置5，在直接蒸發(fā)冷卻裝置5的出風(fēng)側(cè)分別設(shè)置著表面式換熱裝置6，表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口3，在直接蒸發(fā)冷卻裝置5的下方設(shè)置著相對(duì)應(yīng)的循環(huán)水箱7，連接循環(huán)水箱7的水泵8通過(guò)供水管連接著位于直接蒸發(fā)冷卻裝置5上方的布水裝置9，在表面式換熱裝置6上設(shè)置著供液管11和回液管10,表面式換熱裝置6的回液管進(jìn)口與出風(fēng)側(cè)相對(duì)應(yīng)，表面式換熱裝置6的供液管出口與進(jìn)風(fēng)側(cè)相對(duì)應(yīng);或者在機(jī)箱1內(nèi)的排風(fēng)口3處設(shè)置著導(dǎo)流勻風(fēng)裝置12，導(dǎo)流勻風(fēng)裝置12的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口3。夏季工況下，室外新風(fēng)通過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5與噴淋水降溫?fù)Q熱，經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5降溫后的空氣干球溫度接近進(jìn)風(fēng)空氣的濕球溫度，這部分空氣再經(jīng)過(guò)表面式換熱裝置6冷卻表面式換熱裝置6內(nèi)的高溫載冷介質(zhì)，經(jīng)過(guò)冷卻后的高溫載冷介質(zhì)用于空調(diào)末端供冷，溫度升高的空氣經(jīng)過(guò)排風(fēng)機(jī)排出室外；冬季工況下，室外新風(fēng)溫度比較低，此時(shí)可以關(guān)閉冷卻裝置的直接蒸發(fā)冷卻裝置5，只利用表面式換熱裝置6通過(guò)室外冷風(fēng)來(lái)冷卻載冷介質(zhì)，表面式換熱裝置6內(nèi)循環(huán)的載冷介質(zhì)為水或乙二醇溶液或防凍液，全年閉式運(yùn)行，冬季防凍，系統(tǒng)安全性較高在表面式換熱裝置6內(nèi)，載冷介質(zhì)與空氣實(shí)現(xiàn)逆流換熱，換熱效率高。為了使排風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口氣流組織合理，減少排風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處的阻力損失，在表面式換熱裝置6的出風(fēng)口設(shè)置有導(dǎo)流勻風(fēng)裝置12，導(dǎo)流勻風(fēng)裝置12上設(shè)置有勻風(fēng)格柵，在靠近排風(fēng)機(jī)的部位，勻風(fēng)格柵的布置緊密，遠(yuǎn)離排風(fēng)機(jī)的位置，勻風(fēng)格柵的布置稀疏，兩級(jí)蒸發(fā)冷卻也可以設(shè)置導(dǎo)流勻風(fēng)裝置12。

如圖3所示，在對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)口2側(cè)的機(jī)箱1內(nèi)分別依次設(shè)置著直立的直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6，其中直接蒸發(fā)冷卻裝置5的出風(fēng)側(cè)連接著表面式換熱裝置6的進(jìn)風(fēng)側(cè)，表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著直接蒸發(fā)冷卻裝置5的進(jìn)風(fēng)側(cè)，依此類(lèi)推，末端表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口3，表面式換熱裝置6其下部設(shè)置的的供液口連接著供液管11，上部設(shè)置的回液口通過(guò)管道連接著回液管10。在排風(fēng)機(jī)4的兩側(cè)設(shè)置有兩級(jí)直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6，室外空氣先經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5降溫后，冷卻表面式換熱裝置6內(nèi)的載冷介質(zhì)，溫度升高后再經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)制冷裝置冷卻后冷卻下一級(jí)表面式換熱裝置6內(nèi)載冷介質(zhì)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)冷卻后的低溫載冷介質(zhì)的流量較大，經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5的空氣的冷量充分利用。

如圖4所示，在對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)口2側(cè)的機(jī)箱1內(nèi)分別依次設(shè)置著直立的直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6，其中直接蒸發(fā)冷卻裝置5的出風(fēng)側(cè)連接著表面式換熱裝置6的進(jìn)風(fēng)側(cè)，表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著直接蒸發(fā)冷卻裝置5的進(jìn)風(fēng)側(cè)，以此類(lèi)推，末端表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口3，首個(gè)表面式換熱裝置6下部設(shè)置的供液口連接著供液管11，上部設(shè)置的回液口通過(guò)管道連接著隨后的表面式換熱裝置下部設(shè)置的供液口，以此類(lèi)推，末端表面式換熱裝置6上部的回液口連接著回液管10。在排風(fēng)機(jī)4的兩側(cè)設(shè)置有兩級(jí)直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6，室外空氣先經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5降溫后，冷卻表面式換熱裝置6內(nèi)的載冷介質(zhì)，溫度升高后再經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)制冷裝置冷卻后冷卻下一級(jí)表面式換熱裝置6內(nèi)載冷介質(zhì)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)冷卻后的低溫載冷介質(zhì)的流量較大，經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻裝置5的空氣的冷量充分利用；兩級(jí)表面式換熱裝置6的載冷介質(zhì)串聯(lián)運(yùn)行，回液管中的高溫載冷介質(zhì)先經(jīng)過(guò)一級(jí)表面式換熱裝置6，經(jīng)過(guò)空氣降溫后再串聯(lián)經(jīng)過(guò)下一級(jí)表面式換熱裝置6；這里的兩級(jí)表面式換熱裝置6和兩級(jí)直接蒸發(fā)冷卻裝置5可以設(shè)置為多級(jí),載冷介質(zhì)串聯(lián)的表面式換熱裝置6實(shí)現(xiàn)了高溫對(duì)高溫，低溫對(duì)低溫的換熱形式，通過(guò)在每組表面式換熱裝置6之間設(shè)置直接蒸發(fā)冷卻裝置5使得表面式換熱裝置6的換熱效率提高，供液管載冷介質(zhì)溫度更低表面式換熱裝置6內(nèi)載冷介質(zhì)與低溫空氣之間形成逆流或準(zhǔn)逆流的換熱形式，換熱效率高。

如圖5所示，在對(duì)應(yīng)進(jìn)風(fēng)口2側(cè)的機(jī)箱1內(nèi)分別設(shè)置著下部向內(nèi)傾斜的直接蒸發(fā)冷卻裝置5，在傾斜設(shè)置的直接蒸發(fā)冷卻裝置5的出風(fēng)側(cè)分別設(shè)置著與直接蒸發(fā)冷卻裝置5機(jī)體相平行的表面式換熱裝置6，表面式換熱裝置6的出風(fēng)側(cè)連接著排風(fēng)口3。冷卻裝置的進(jìn)風(fēng)口段設(shè)置的直接蒸發(fā)冷卻裝置5傾斜設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了均勻布水，直接蒸發(fā)換熱效率提高，這種傾斜設(shè)置的直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6使得排風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的氣流組織合理，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口阻力較低，冷卻裝置結(jié)構(gòu)緊湊。

如圖6所示，供液管11連接著風(fēng)冷式冷水機(jī)組13的蒸發(fā)器，風(fēng)冷式冷水機(jī)組13蒸發(fā)器的進(jìn)口的連接管道上通過(guò)第一閥門(mén)14連接著表面式換熱裝置6供液出口管，位于第一閥門(mén)14與表面式換熱裝置6供液出口之間的連接管道上設(shè)置著三通接口，三通接口的另一個(gè)接口通過(guò)安裝的第二閥門(mén)15連接著供液管11。將冷卻裝置直接與現(xiàn)有的風(fēng)冷式冷水機(jī)組13相結(jié)合應(yīng)用：關(guān)閉風(fēng)冷式冷水機(jī)組13，僅依靠冷卻裝置制取低溫載冷介質(zhì)，這時(shí)第一閥門(mén)14開(kāi)啟，第二閥門(mén)15關(guān)閉；同時(shí)開(kāi)啟風(fēng)冷式冷水機(jī)組13和冷卻裝置，第一閥門(mén)14開(kāi)啟，第二閥門(mén)15開(kāi)啟，冷卻裝置的表面式換熱裝置6制取的載冷介質(zhì)的一部分經(jīng)過(guò)風(fēng)冷式冷水機(jī)組13的蒸發(fā)器降溫后與另一部分表面式換熱裝置6的載冷介質(zhì)混合后用于空調(diào)用戶(hù)制冷；同時(shí)開(kāi)啟風(fēng)冷式冷水機(jī)組13和冷卻裝置，當(dāng)冷卻裝置的表面式換熱裝置6制取的制冷介質(zhì)的溫度偏高，已經(jīng)不能用于用戶(hù)制冷時(shí)，這時(shí)第一閥門(mén)14關(guān)閉，第二閥門(mén)15開(kāi)啟，載冷介質(zhì)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器進(jìn)一步降溫后用于空調(diào)用戶(hù)制冷。

如圖7所示，在表面式換熱裝置6出風(fēng)側(cè)分別設(shè)置著風(fēng)冷式冷凝器16，供液管11連接著表面式換熱裝置6出口，風(fēng)冷式冷凝器16冷媒出口通過(guò)節(jié)流裝置17連接著蒸發(fā)器18的冷媒進(jìn)口，蒸發(fā)器18的冷媒出口通過(guò)壓縮機(jī)19連接著風(fēng)冷式冷凝器16的冷媒進(jìn)口。在冷卻裝置表面式換熱裝置6的出風(fēng)段設(shè)置有風(fēng)冷式冷凝器16，設(shè)置傳統(tǒng)機(jī)械制冷冷水機(jī)組，使得冷卻裝置的冷量充分利用，室內(nèi)送風(fēng)更有保障；夏季工況下，室外空氣溫度較高，直接蒸發(fā)冷卻裝置5和表面式換熱裝置6已不能對(duì)高溫載冷介質(zhì)有效降溫，這時(shí)開(kāi)啟風(fēng)冷式冷凝器16，經(jīng)過(guò)表面式換熱裝置6后的空氣的冷量進(jìn)一步利用后由排風(fēng)機(jī)排出；機(jī)械制冷的循環(huán)流程：風(fēng)冷式冷凝器16中經(jīng)過(guò)空氣冷卻的制冷劑由節(jié)流裝置成為低溫低壓的制冷劑，制冷劑在蒸發(fā)器中冷卻空氣，溫度升高后在壓縮機(jī)的作用下進(jìn)入風(fēng)冷式冷凝器16循環(huán)降溫；經(jīng)過(guò)表面式換熱裝置6降溫的載冷介質(zhì)用于空氣處理裝置末端供冷，經(jīng)過(guò)風(fēng)冷式冷凝器16冷卻后的制冷劑用于蒸發(fā)器冷卻空調(diào)末端空氣，其中蒸發(fā)器可以設(shè)置于空氣處理裝置內(nèi)。

如圖8所示，連接表面式換熱裝置6的供液管和回液管分別為第一供液管20和第一回液管21，蒸發(fā)器18一側(cè)的出口管連接著第二供液管22，進(jìn)口連接著第二回液管23，風(fēng)冷式冷凝器16的冷媒出口管通過(guò)節(jié)流裝置17連接著蒸發(fā)器18的冷媒進(jìn)口，蒸發(fā)器18的冷媒出口通過(guò)壓縮機(jī)19連接著風(fēng)冷式冷凝器16的冷媒進(jìn)口。機(jī)械制冷冷水機(jī)的蒸發(fā)器為空調(diào)裝置末端提供低溫載冷介質(zhì)，冷卻裝置的表面式換熱裝置6為空調(diào)裝置末端提供高溫載冷介質(zhì)。

如圖9所示，在表面式換熱裝置6出風(fēng)側(cè)設(shè)置著風(fēng)冷式冷凝器16，供液管11通過(guò)蒸發(fā)器18連接著表面式換熱裝置6的出口管道，風(fēng)冷式冷凝器16的冷媒出口管連接著節(jié)流裝置17，節(jié)流裝置17的出口管通過(guò)蒸發(fā)器18連接著壓縮機(jī)19，壓縮機(jī)19通過(guò)管道連接著風(fēng)冷式冷凝器16的冷媒進(jìn)口管。經(jīng)過(guò)冷卻裝置表面式換熱裝置6冷卻的載冷介質(zhì)的溫度偏高時(shí)，可以使這部分載冷介質(zhì)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器18進(jìn)一步冷卻后用于空氣處理裝置供冷。