氟泵循環冷媒式自然冷卻系統的製作方法
2023-10-10 00:19:29
專利名稱：氟泵循環冷媒式自然冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及製冷技術與空調設備，尤其是一種氟泵循環冷媒式自然冷卻系統。
背景技術：
工業和信息機房，為維持恆定的室內溫度需要全年為之降溫，由此帶來了巨額的耗電量和電費。在節能減排和降低運營成本的雙重壓力，迫使人們不斷地為工業和信息機房研發新的節能技術和產品。
發明內容
為了克服上述缺點，本發明提供一種氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，就是針對大中型機房利用大氣自然冷源而研發的高效節能新產品 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，包括氟泵、蒸發器、冷凝器、蒸發器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發器、蒸發器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，氟泵與蒸發器之間、蒸發器與冷凝器之間通過製冷劑管路相連形成密閉的迴路，蒸發器與水平面呈一定角度。製冷劑管路為耐高壓的銅管。室外換熱單元為整體式機組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風機為低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元中蒸發器為全鋁整體釺焊的微通道換熱器，蒸發器風機為大風量的高效離心風機。室內換熱單元的數量大於等於I。室內換熱單元的蒸發器風機為每個蒸發器各帶一個風機，或者蒸發器共享原有機房空調的迴風口或風機。製冷劑為低沸點介質。冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯或並聯外其他機房空調機組。一種機房製冷系統，包括前述氟泵冷媒式自然冷卻系統，該自然冷卻系統可與空調製冷機組聯合使用。本發明的有益效果是製冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了製冷劑和室內空氣的潔淨度；氟泵強制製冷劑循環，冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；此夕卜，蒸發器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活；製冷劑均為低沸點介質，沸點在零下40度以下，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。
圖I氟泵循環冷媒式自然冷卻系統示意2氟泵循環冷媒式自然冷卻系機房空調機組並聯示意3氟泵循環冷媒式自然冷卻系統機房空調機組串聯示意 圖4為本發明的額定負荷率示意圖；圖5為本發明的自然冷卻對總負荷的貢獻率示意 圖6為本發明的綜合能效比示意圖。
具體實施例方式如圖1，氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，包括氟泵、蒸發器、冷凝器、蒸發器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發器、蒸發器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，氟泵與蒸發器之間、蒸發器與冷凝器之間通過耐高壓的銅管相連形成密閉的迴路，蒸發器與水平面呈一定角度。系統管路內充注一定量的低沸點介質，即製冷劑或其混合物，氟泵循環製冷劑在系統中循環。工作時，氟泵強制液體製冷劑流過蒸發器，室內熱空氣放熱給蒸發器內循環的製冷劑，製冷劑吸熱且少部分的製冷劑吸熱氣化，帶氣泡的製冷劑液體循環到冷凝器內，再將其攜帶的熱量釋放到室外大氣中，製冷劑放熱後變為過冷液體。如此連續工作下去，就可以實現室外冷空氣在不接觸的情況下冷卻室內熱空氣。在該系統內，氟泵強制循環製冷劑液體，使其流過蒸發器、冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。 此系統適用於大中型的機房或設備，如數據中心、鍛造設備或其他需要全年製冷的建築和設備。如圖2和圖3，氟泵循環冷媒式自然冷卻系統可以與其他製冷系統聯合使用，也可以各自單獨運行。氟泵循環冷媒式自然冷卻系統根據冷凝器是否進行加溼降溫可分為間接乾式冷卻和間接溼式冷卻。氟泵循環冷媒式自然冷卻系統和其他製冷系統組合後的製冷模式根據室外環境溫度可分為完全空調機組製冷，氟泵循環冷媒式自然冷卻和風冷機組聯合製冷，完全氟泵循環冷媒式自然冷卻製冷。根據當地的氣候條件、初投資和回收年限可以選擇將自然冷卻系統與製冷系統並聯或各自單獨運行。圖2中，自然冷卻與風冷機組不能同時開啟，只存在完全風冷機組製冷和完全自然冷卻製冷兩種模式。圖3中，可以實現自然冷卻和風冷機組組合製冷，但會增加製冷末端和轉換系統的初投資，選擇哪個系統要根據當地的氣候條件、初投資和回收年限進行選擇。同時，可根據當地的氣候條件，閉式冷凝器可選擇乾式冷卻或溼式冷卻。在比較乾燥的地區可選擇溼式冷卻，可利用室外空氣的溼球溫度對載冷劑進行降溫，進一步提高製冷效率，如甘肅、內蒙等地區。該系統的優點是a.上述自然冷卻系統，製冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了製冷劑和室內空氣的潔淨度。b.製冷劑均為低沸點介質，沸點在零下40度以下，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。圖3的系統適用於製冷量大的機房或設備，如大型數據中心、鍛造車間或其他需要全年製冷的大型建築。氟泵循環冷媒式自然冷卻系統可以與其他製冷系統聯合使用，也可以各自單獨運行。同樣，氟泵循環冷媒式自然冷卻根據冷凝器是否對空氣進行加溼降溫可分為乾式冷卻和溼式冷卻；製冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了製冷劑和室內空氣不會受到汙染。自然冷卻和製冷系統組合後的製冷模式，根據室外環境溫度可分為完全多聯機組製冷，自然冷卻和多聯機組聯合製冷，完全自然冷卻製冷。多聯機組在串並聯組合上與風冷空調機組原理相似，根據實際工程的初投資與運行費用綜合比較，製冷系統與冷卻系統分開運行更適合大型製冷系統。當製冷與冷卻系統分開運行時，末端製冷設備也獨立設置。同時，可根據當地的氣候條件，閉式冷凝器可選擇乾式冷卻或溼式冷卻。在比較乾燥的地區可選擇溼式冷卻，可利用室外空氣的溼球溫度對載冷劑進行降溫，進一步提高製冷效率，如甘肅、內蒙等地區。氟泵循環冷媒式自然冷卻系統特點體現在(I)氟泵強制製冷劑液體循環流動，集熱管換熱器的高效、溶液循環式自然冷卻系 統的安裝靈活等優點於一身。在該系統內，氟泵強制循環製冷劑液體，使其流過蒸發器、冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。(2)採用高效的換熱器和靈活的系統形式。室外換熱單元為整體是機組，採用高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器和低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元採用全鋁整體釺焊的微通道換熱器，採用多臺分散式的布置，可以自帶風機布置到發熱設備附近，直接冷卻發熱設備，也可以不帶風機布置到機房機密空調的迴風口，利用機房空調的風機和送風系統。(3)採用完善的控制模式和智能化的控制器。探索出的完善控制模式，如a.當室外溫度低於15°C時，可以關閉制冷機組，只運行冷卻系統即可達到空調間設計要求。b.當能效比低於2. O時，停止使用自然冷卻系統；當氣溫大於15°C，但能效比大於
2.O時，可將兩個系統同時開啟，以便降低製冷系統熱負荷，節約電能。配備專門研製的智能控制器，可以實現工作模式的自動轉換，遠程控制，數據記錄等功能。(4)系統構造簡單，運行可靠性高，成本低，投資回收期短，維修和檢修方便。(5)該自然冷卻系統，不僅可以採用乾式系統，也可以設計成溼式系統，充分利用大氣的顯熱和潛熱。(6)該自然冷卻系統，不僅可以和製冷系統聯合運行，也可以與蓄冷設備有機結
合，既充分利用了大氣自然冷源，又可以享受晝夜差別電價的政策，有效地降低運行成本。
權利要求
1.氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，包括氟泵、蒸發器、冷凝器、蒸發器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，其中氟泵、蒸發器、蒸發器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，其特徵在於這是一種不同於普通的機械製冷循環的新的製冷循環。氟泵與蒸發器之間、蒸發器與冷凝器之間通過製冷劑管路相連形成密閉的迴路，蒸發器與水平面呈一定角度。
2.根據權利要求I所述的氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於製冷劑管路為耐高壓的銅管。
3.根據權利要求I或2所述的氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於室外換熱單元為整體是機組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風機為低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元中蒸發器為全鋁整體釺焊的微通道換熱器，蒸發器風機為大風量的高效離心風機。
4.根據權利要求3所述的氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於室內換熱單元的數量大於等於I。
5.根據權利要求4所述的氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於室內換熱單元的蒸發器風機為每個蒸發器各帶一個風機，或者蒸發器共享空調的迴風口或風機。
6.根據權利要求5所述的氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於製冷劑為低沸點介質。
7.根據權利要求6所述的氟泵冷媒式自然冷卻系統，其特徵在於冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯或並聯其他機房空調機組。
8.一種機房製冷系統，其特徵在於包括如權利要求1-7中任一氟泵冷媒式自然冷卻系統，該自然冷卻系統可與空調製冷機組聯合使用。
9.根據權利要求8所述的一種機房製冷系統，其特徵在於空調製冷機組可為多聯式空調製冷機組。
全文摘要
氟泵循環冷媒式自然冷卻系統，由室外換熱單元和室內換熱單元組成，具體包括氟泵、蒸發器、冷凝器、蒸發器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵與蒸發器之間、蒸發器與冷凝器之間通過製冷劑管路相連形成密閉的迴路。該系統製冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了製冷劑和室內空氣的潔淨度；氟泵強制製冷劑循環，冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；安裝方便、靈活；製冷劑均為低沸點介質，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。
文檔編號F25B27/00GK102818396SQ20111015475
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者李欣 申請人:李欣