除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统技术方案

本发明专利技术公开的一种除霜式蓄能蒸发冷却‑机械制冷(热泵)机组空调系统，包括间接‑直接蒸发冷却冷水机组、机械制冷(热泵)机组、板式换热器a、板式换热器b、板式换热器c和蓄能装置，间接‑直接蒸发冷却冷水机组分别与板式换热器a、机械制冷(热泵)机组进行热量交换，机械制冷(热泵)机组分别与板式换热器b、板式换热器c进行热量交换，板式换热器c与蓄能装置进行热量交换。本发明专利技术空调系统将间接‑直接蒸发冷却冷水机组制冷的防冻技术和热泵制热的除霜技术耦合；将机械制冷(热泵)技术和蓄冷蓄热技术相结合，充分利用峰谷电价差值降低机组运行成本。

Air conditioning system of defrosting energy storage evaporative cooling-mechanical refrigeration (heat pump) unit

The invention discloses an air conditioning system of defrosting energy storage evaporative cooling unit, mechanical refrigeration unit, mechanical refrigeration unit, plate heat exchanger a, plate heat exchanger b, plate heat exchanger C and energy storage device, and indirect and direct evaporative cooling water chiller respectively carries out heat with plate heat exchanger a and mechanical refrigeration (heat pump) unit. Exchange, mechanical refrigeration (heat pump) unit exchanges heat with plate heat exchanger B and plate heat exchanger C respectively, and plate heat exchanger C exchanges heat with energy storage device. The air conditioning system of the invention couples the anti-freezing technology of indirect evaporative cooling water chiller refrigeration with the defrosting technology of heat pump heating, and combines the mechanical refrigeration (heat pump) technology with the cold storage and heat storage technology to make full use of the peak-valley electricity price difference to reduce the operation cost of the unit.

【技术实现步骤摘要】
除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统
本专利技术属于空调设备
，具体涉及一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统。
技术介绍
近些年来，一些工业建筑室内降温冷却成为制冷空调行业关注的热点领域，例如纺织厂、生产车间、数据中心等。特别是数据中心建设的高速增长导致机房内部各种设备越来越多，为保证数据中心提供恒温恒湿的制冷环境。数据中心用电量会大大增加，随之而来冷却系统、配电系统、UPS和发电机等都会按比例增加，这给数据中心能耗带来重大挑战。在数据中心冷却仅使用传统机械制冷冷水机组，电能消耗大，运行维护成本较高；蒸发冷却空调技术可以充分利用干空气能来制取冷风和冷水，对机房室内进行降温。随着数据中心设计供水温度提高，间接-直接蒸发冷却冷水机组制取高温冷水的出水温度符合部分时间的设计需求，而且电能消耗更小，运行维护成本更低。但是，仅使用间接-直接蒸发冷却冷水机组制取的高温冷水受制于气象条件，在中高湿度地区的夏季，或是干燥地区的连续阴雨天，仍然需要传统机械制冷冷水机组制取高温冷水；在冬季严寒天气，传统的蒸发冷却冷水机组容易结冰，在冬季需要供冷的数据中心等领域使用需要充分考虑防冻措施。冬季在数据中心机房附近的无集中供暖的生活区域，可以采用热泵供暖方式，但是机组低温运行时，室外机结霜会影响机组制热量和制热系数，结霜和除霜的代价占运行总能耗的10％。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，解决数据中心冷却系统能耗大的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，包括间接-直接蒸发冷却冷水机组、机械制冷(热泵)机组、板式换热器a、板式换热器b、板式换热器c和蓄能装置，间接-直接蒸发冷却冷水机组分别与板式换热器a、机械制冷(热泵)机组进行热量交换，机械制冷(热泵)机组分别与板式换热器b、板式换热器c进行热量交换，板式换热器c与蓄能装置进行热量交换。本专利技术的特点还在于，间接-直接蒸发冷却冷水机组的中部设置为填料塔，填料塔内中部设置有填料，填料塔内在填料的上方设置有换热盘管b，换热盘管b上方设置有布水器b，布水器b的上方设置挡水板，挡水板的上端安装有风机b。填料塔左右两侧按照进风方向依次设置进风口、粗效过滤器、换热盘管a、板管间接蒸发冷却器，板管间接蒸发冷却器的上方设置有布水器a，布水器a的上方设置有风机a，布水器a连接导管一的一端，导管一的另一端连接换热盘管a，且导管一上设置有阀门a，板管间接蒸发冷却器的底部设置有水箱一，水箱一内设置有水泵a，水泵a连接有导管二，且导管二上设置有阀门b和阀门c。填料塔的底部设置有水箱二，水箱二内设置有水泵b，水泵b连接有导管三，导管三经过板式换热器a且导管三的端部连接布水器b，导管三上近板式换热器a的位置设置有阀门d和阀门e，板式换热器a上还连接有导管四，导管四的端部连接板式换热器b，且导管四上分别设置有阀门f、阀门g和阀门h。机械制冷(热泵)机组包括壳管式换热器、节流阀、压缩机和四通阀，壳管式换热器的一端通过导管五连接换热盘管a的上端，且导管五上设置有节流阀，壳管式换热器的另一端通过导管六连接换热盘管a的下端，且导管六经过压缩机，导管六上设置有四通阀。壳管式换热器通过导管七与板式换热器b和板式换热器c连接，导管七上设置有阀门k和阀门m，板式换热器c通过导管八连接蓄能装置，导管八上设置有阀门n和阀门s。填料塔的顶部设置有排风口,排风口与室外接通。换热盘管a和板管间接蒸发冷却器之间设置有旁通风阀，板管间接蒸发冷却器与填料塔连通。板管间接蒸发冷却器的下部设置有二次空气进风口。本专利技术空调系统的有益效果是：1、本专利技术空调系统功能齐全、节能高效，过渡季节和夏季可以同时制取高温冷水、低温冷水，可供冷和除湿；冬季可同时供冷、供热，免费除霜；可以利用峰谷电价差值进行蓄冷、蓄热，节约运行成本。2、本专利技术空调系统在过渡季节和夏季运行间接-直接蒸发冷却冷水机组时，两级间接蒸发冷却段降低进入填料塔空气的干湿球温度，降低了冷凝温度，提升蒸发器的蒸发温度，延长蒸发冷却运行的时间；采用内外冷相结合强化传热的机组形式，板管间接蒸发冷却器截面流道较宽，板管管壁外侧水膜更加均匀，管型阻力更小，而且采用的高分子材料亲水性增强、防结垢效果显著、强化传热传质效果，延长板管间接蒸发冷却器的使用寿命。3、本专利技术空调系统中所有换热的内循环(内循环指：末端供、回水循环)均采用闭式循环，并在内循环和外循环(外循环指：媒介用于冷却内循环的循环)换热时都使用了板式换热器，有效避免了内循环中的室内末端堵塞等问题。4、本专利技术空调系统中在壳管式换热器和板式换热器b、c之间的冷水，可以通过阀门的开启程度，调节制取的7℃冷水流量分配，通过板式换热器b、c，分别制取内循环供冷用的高温冷水、供冷和除湿用的低温冷水。5、本专利技术空调系统冬季可以同时供冷、供热，将防冻技术和热泵制热的除霜技术耦合，充分应用乙二醇载冷剂的防冻特点，实现热量传递和高效利用，实现免费除霜，提高机组的制热效果和运行寿命。6、本专利技术空调系统可以充分利用峰谷电差进行蓄冷、蓄热，节约机械制冷(热泵)机组的运行成本。7、本专利技术空调系统将机械制冷冷水机组、间接-直接蒸发冷却冷水机组、板式换热器、蓄能装置等一体式组装，减少输配系统能耗，方便运输、安装、维护。附图说明图1是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统的结构示意图；图2是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统冬季运行流程示意图；图3是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统过渡季节运行流程示意图；图4是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统夏季运行流程示意图；图5是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统设备安装位置示意图；图6是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统的热泵供暖流程示意图；图7是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统的机械制冷流程示意图；图8是本专利技术一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组的空调系统的间接-直接蒸发冷却冷水机组过渡季节和夏季运行示意图。图中，1.进风口、2.粗效过滤器、3.换热盘管a，4.阀门a、5.阀门b，6.板管间接蒸发冷却器，7.布水器a，8.风机a，9.二次空气进风口，10.水泵a，11.阀门c、12.旁通风阀、13.填料塔，14.风机b，15.挡水板，16.布水器b，17.换热盘管b，18.填料，19.水泵b，20.阀门d，21.阀门e、22.板式换热器a，23.阀门f，24.阀门g，25.阀门h，26.节流阀，27.壳管式换热器，28.四通阀，29.压缩机，30.板式换热器b，31.阀门k，32.阀门m，33.板式换热器c，34.阀门n，35.阀门s，36.蓄能装置。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，如图1所示，包括间接-直接蒸发冷却冷水机组、机械制冷(热泵)机组、板式换热器a22、板式换热器b30、板式换热器c33和蓄能装置36，间接-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除霜式蓄能蒸发冷却‑机械制冷(热泵)机组空调系统，其特征在于，包括间接‑直接蒸发冷却冷水机组、机械制冷(热泵)机组、板式换热器a(22)、板式换热器b(30)、板式换热器c(33)和蓄能装置(36)，所述间接‑直接蒸发冷却冷水机组分别与板式换热器a(22)、机械制冷(热泵)机组进行热量交换，机械制冷(热泵)机组分别与板式换热器b(30)、板式换热器c(33)进行热量交换，所述板式换热器c(33)与蓄能装置(36)进行热量交换。

【技术特征摘要】
1.一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，其特征在于，包括间接-直接蒸发冷却冷水机组、机械制冷(热泵)机组、板式换热器a(22)、板式换热器b(30)、板式换热器c(33)和蓄能装置(36)，所述间接-直接蒸发冷却冷水机组分别与板式换热器a(22)、机械制冷(热泵)机组进行热量交换，机械制冷(热泵)机组分别与板式换热器b(30)、板式换热器c(33)进行热量交换，所述板式换热器c(33)与蓄能装置(36)进行热量交换。2.如权利要求1所述的一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，其特征在于，所述间接-直接蒸发冷却冷水机组的中部设置为填料塔(13)，所述填料塔(13)内中部设置有填料(18)，所述填料塔(13)内在填料(18)的上方设置有换热盘管b(17)，所述换热盘管b(17)上方设置有布水器b(16)，所述布水器b(16)的上方设置挡水板(15)，所述挡水板(15)的上端安装有风机b(14)。3.如权利要求2所述的一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，其特征在于，所述填料塔(13)左右两侧按照进风方向依次设置进风口(1)、粗效过滤器(2)、换热盘管a(3)、板管间接蒸发冷却器(6)，所述板管间接蒸发冷却器(6)的上方设置有布水器a(7)，所述布水器a(7)的上方设置有风机a(8)，所述布水器a(7)连接导管一的一端，所述导管一的另一端连接换热盘管a(3)，且导管一上设置有阀门a(4)，所述板管间接蒸发冷却器(6)的底部设置有水箱一，所述水箱一内设置有水泵a(10)，所述水泵a(10)连接有导管二，且导管二上设置有阀门b(5)和阀门c(11)。4.如权利要求2所述的一种除霜式蓄能蒸发冷却-机械制冷(热泵)机组空调系统，其特征在于，所述填料塔(13)的底部设置有水箱二，所述水箱二内设置有水泵b(19)，所述水泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔，常健佩，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61