一体式带自然冷源冷水机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一体式带自然冷源冷水机组，包括压缩机、第一换热器、第二换热器和膨胀阀，所述第二换热器包括风冷冷凝器、风机和自然冷却水盘管，压缩机的出口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的进口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的出口通过管道与第二换热器的风冷冷凝器相连，压缩机的进口与第二换热器的风冷冷凝器相连，所述自然冷却水盘管通过管道与第一换热器相连。本实用新型专利技术用于解决现有机房空调冬季制冷能耗高、安装复杂以及一体化程度低的问题。

Integrated chiller with natural cooling source

The utility model discloses an integrated chiller with natural cooling source, including a compressor, a first heat exchanger, a second heat exchanger and an expansion valve. The second heat exchanger includes an air-cooled condenser, a fan and a natural cooling water coil. The outlet of the compressor is connected with the first heat exchanger through a pipe, the inlet of the expansion valve is connected with the first heat exchanger through a pipe, and the outlet of the expansion valve is connected with the first heat exchanger through a pipe. The channel is connected with the air-cooled condenser of the second heat exchanger, the inlet of the compressor is connected with the air-cooled condenser of the second heat exchanger, and the natural cooling water coil is connected with the first heat exchanger through the pipeline. The utility model is used to solve the problems of high refrigeration energy consumption, complex installation and low integration degree of air conditioning in the existing machine room in winter.

【技术实现步骤摘要】
一体式带自然冷源冷水机组
本技术涉及一种数据中心用空调冷水机组，尤其涉及一种带自然冷源的冷水机组。
技术介绍
在当今的数据中心中，一般情况下，数据中心整体输入功率的40%是被制冷设备所消耗的，在极恶劣的情况下，这个数值会达到60%。而随着社会的发展和进步，电力正在成为一种紧缺资源的前提下，其更应该被用于极大程度地发挥服务器的效能，而不是浪费在对制冷设备的非必要驱动上。除了降低成本、实现更高效的电力管理之外，业界一直有关于“采用节能型制冷系统低单位面积碳排放的绿色数据中心”的讨论。而大量数据中心的运行，必然会消耗巨大的能源，这给我国的自然环境和人类的生产活动都带来了沉重的压力。所以在数据中心总能耗不断上升的情况下，利用可再生能源、提高能源使用效率是让数据中心能够减少能耗、实现可持续发展的重要措施。如何能够降低数据中心能耗是一直需要解决的技术问题。为了达到降低能耗的目的，自然冷源的利用显得十分重要。目前在机房空调行业中，国内外应用在数据中心的带自然冷源精密空调产品的解决方案主要有直接自然冷却和间接自然冷却两种方式。由于我国的空气质量较差，对直接自然冷源的利用存在服务器设备腐蚀、维护困难等问题，而无法形成我国机房自然制冷的主流方案。在我国目前行业中对自然冷源的利用主要为间接自然冷却，而现有自然冷却又存在安装复杂、一体化程度低等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一体式带自然冷源冷水机组，用于解决现有机房空调冬季制冷能耗高、安装复杂以及一体化程度低的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一体式带自然冷源冷水机组，其特征在于：包括压缩机、第一换热器、第二换热器和膨胀阀，所述第二换热器包括风冷冷凝器、风机和自然冷却水盘管，压缩机的出口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的进口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的出口通过管道与第二换热器的风冷冷凝器相连，压缩机的进口与第二换热器的风冷冷凝器相连，所述自然冷却水盘管通过管道与第一换热器相连。所述膨胀阀与风冷冷凝器相连的管道上还安装有干燥过滤器和储液罐。所述第一换热器为壳管换热器，壳管换热器设置有四个口，分别为冷冻水进口、冷冻水出口、制冷剂进口和制冷剂出口，制冷剂进口通过管道与压缩机相连，制冷剂出口通过管道与膨胀阀相连。所述冷冻水进口连接有冷冻水管，冷冻水管包括冷冻水主管、第一支管和第二支管，冷冻水主管、第一支管和第二支管通过三通阀相连，第一支管与冷冻水进口相连，第二支管与自然冷却水盘管的进口相连，自然冷却水盘管的出口通过管道与第一支管相连。所述第二换热器是由4块直板换热器组成倒“M”形式的换热器，每一块直板换热器又由7排管组成，其中3排为自然冷却水盘管，4排为风冷冷凝器。每个自然冷却水盘管中设有6个电加热穿插孔，电加热穿插孔中安装有防冻电加热器。自然冷却水盘管上安装有温度传感器，检测到自然冷却水盘管温度低于设定值后开启电加热，避免水盘管冻裂。所述第一换热器的冷冻水进口和冷冻水出口上均安装有温度传感器，用于分别检测冷冻水冷却前的温度和冷却后的温度。风冷冷凝器进口安装有电磁阀，用于控制制冷剂流向，在混合模式下，可减小冷凝器换热面积，用以提升风机运行频率。风机连接有电控箱，电控箱内设置有变频器，不同的运行模式采用不同的风机控制逻辑，能调节风机输入频率。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术在常规冷水机组的基础上，增加了自然冷却水盘管。在室外温度较低的情况下，可利用室外环境冷空气对冷冻水进行冷却，大大提高能效比，降低压缩机消耗功率。对于冷冻水使用温度较高的数据机房，节能效果尤为显著，对于环境温度较低的地区，年耗电量减少30%以上；本技术采用一体化设计，将自然冷却系统和机械压缩制冷系统整合到一起，共用壳管换热器、换热风机和管件，将风冷冷凝器和自然冷却盘管放到一起，进行整体设计，大大减少占地面积和材料成本，一体化设计，安装简单方便。本技术控制模式合理，具备三种运行模式，包括自然冷却制冷模式、机械制冷模式和机械+自然冷却制冷模式，可根据水温和环境温度机型进行自动切换。每种模式中均可调节制冷量，保证供水温度稳定；本技术稳定可靠，保护措施完善，设计寿命超过10年。附图说明图1为本技术整体结构外形图；图2为本技术整体侧视图；图3为本技术内部结构示意图；图4为本技术第二换热器结构示意图；图5为本技术防冻电加热器结构示意图；图6为本技术整体连接结构原理图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：1-框架；2-压缩机；3-第一换热器；4-电子膨胀阀；5-风机；6-风机密封板；7-第二换热器；8-压缩机排气管；9-电控箱；10-电动三通阀；11-冷冻水主管；12-第一支管；13-第二支管；14-储液罐；15-管道；16-出水接管法兰；17-进水接管法兰；18-进水温度传感器；19-出水温度传感器；20-干燥过滤器；21-液管；22-防冻电加热穿插孔；23-自然冷却水盘管；24-水盘管排水阀；25-水盘管放气阀；26-风冷冷凝器；27-防冻电加热器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。本技术为一体式带自然冷源冷水机组，其关键点在于将自然风冷与机械制冷一体化设计，具体包括框架1和封板6，框架用封板6封装，框架顶部安装风机5，在框架1内安装压缩机2（压缩机连接有压缩机排气管8）、第一换热器3、第二换热器7和膨胀阀4（为了便于自动控制，膨胀阀选择为电子膨胀阀）以及电控箱9（电控箱用于电控各个部件的开启和关闭），所述第二换热器7包括风冷冷凝器26、风机5和自然冷却水盘管23，压缩机2的出口通过管道与第一换热器3相连，膨胀阀4的进口通过管道与第一换热器3相连，膨胀阀4的出口通过管道与第二换热器7的风冷冷凝器26相连，压缩机2的进口与第二换热器7的风冷冷凝器26相连，所述自然冷却水盘管23通过管道与第一换热器3相连。所述膨胀阀4与风冷冷凝器26相连的管道15（由于该管道内的介质为液体，因此，在此段的管道也称之为液管21）上还安装有干燥过滤器20和储液罐14。所述第一换热器3为壳管换热器，壳管换热器设置有四个口，分别为冷冻水进口、冷冻水出口、制冷剂进口和制冷剂出口，制冷剂进口通过管道15与压缩机2相连，制冷剂出口通过管道15与膨胀阀4相连。所述冷冻水进口连接有冷冻水管，冷冻水管包括冷冻水主管11、第一支管12和第二支管13，冷冻水主管11、第一支管12和第二支管13通过三通阀10（为了便于智能控制，三通阀选择电动三通阀）相连，第一支管12与冷冻水进口相连，第二支管13与自然冷却水盘管23的进口相连，自然冷却水盘管23的出口通过管道15与第一支管12相连。冷冻水主管11上安装有进水接管法兰17，冷冻水出口的管道上安装有出水接管法兰16，在冷冻水进口和冷冻水出口上分别安装有进水温度传感器18和出水温度传感器19。如图1-6所示，提供了用于数据中心的一体式带自然冷源冷水机组。与传统冷水机组不同之处在于，一体式带自然冷源冷水机组增加了自然冷源模式。针对数据机房对房间洁净度，以及常年制冷的现状，机组充分利用寒冷时节室外的冷空气对机房所需的冷冻水进行冷却，为数据机房本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一体式带自然冷源冷水机组，其特征在于：包括压缩机、第一换热器、第二换热器和膨胀阀，所述第二换热器包括风冷冷凝器、风机和自然冷却水盘管，压缩机的出口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的进口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的出口通过管道与第二换热器的风冷冷凝器相连，压缩机的进口与第二换热器的风冷冷凝器相连，所述自然冷却水盘管通过管道与第一换热器相连。

【技术特征摘要】
1.一体式带自然冷源冷水机组，其特征在于：包括压缩机、第一换热器、第二换热器和膨胀阀，所述第二换热器包括风冷冷凝器、风机和自然冷却水盘管，压缩机的出口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的进口通过管道与第一换热器相连，膨胀阀的出口通过管道与第二换热器的风冷冷凝器相连，压缩机的进口与第二换热器的风冷冷凝器相连，所述自然冷却水盘管通过管道与第一换热器相连。2.根据权利要求1所述的一体式带自然冷源冷水机组，其特征在于：所述膨胀阀与风冷冷凝器相连的管道上还安装有干燥过滤器和储液罐。3.根据权利要求1所述的一体式带自然冷源冷水机组，其特征在于：所述第一换热器为壳管换热器，壳管换热器设置有四个口，分别为冷冻水进口、冷冻水出口、制冷剂进口和制冷剂出口，制冷剂进口通过管道与...

【专利技术属性】
技术研发人员：向文，张菀，王坤，罗中华，肖勇，张顺，
申请(专利权)人：依米康科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51