一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统技术方案

本实用新型专利技术涉及空调系统领域，公开了一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，包括空调主体、制冷主机、自然冷却系统以及冷却液供给装置；所述制冷主机与空调主体通过第一回路并联连接，所述自然冷却系统与空调主体通过第二回路并联连接，所述空调主体、自然冷却系统及制冷主机通过第三回路依次串联连接，所述冷却液供给装置和制冷主机通过第四回路并联连接，所述制冷主机用于利用冷却液降低从所述空调主体流出的冷冻液的温度，所述自然冷却系统用于利用自然界能量降低冷冻液的温度，所述冷却液供给装置与所述自然冷却系统互不连通。本申请主要解决在利用自然冷却的基础上如何简化控制逻辑以及提高自然冷却的换热效率的问题。热效率的问题。热效率的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统


[0001]本技术涉及空调系统的
，尤其涉及一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统。

技术介绍

[0002]随着互联网、大数据、云计算的热潮带动数据中心行业的快速发展，数据中心建设进入蓬勃发展阶段，由于数据中心的单位面积热负荷密度高、能耗大、故对于节能技术的需求明显，如何有效利用自然环境，最大限度提升能源利用率，降低能耗，在数据中心行业有非常广阔的前景和推广价值。在水源充足的情况下，国内大型数据中心，其冷源系统普遍采用水冷系统设计，随着冷冻液供回水温度从最初的7
‑
12℃提升至中温供回水温度12
‑
18℃，甚至更高的15
‑
21℃，此将给充分利用自然冷却技术带来了更为广泛的利用前景，所谓自然冷却技术，是指利用自然界低温的空气与回水的温差，直接对空调内的水循环系统进行冷却的技术，使冷冻液的水温降到一个低值。而当外界空气足够冷时，空调系统的制冷主机会完全停止工作，实现不消耗能源的制冷，实现减少制冷主机的工作负荷，有效减少机械制冷的运行时间。通过在原有的空调系统里引入自然冷却系统，使制冷空调的能效能够得到进一步提升，有效降低数据中心的能耗。
[0003]请参阅图1，现有利用自然冷却技术的空调系统包括空调主体10、制冷主机20、热交换器30(它可以在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间传递热量，使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标)及冷却液供给装置40，其中，制冷主机20和空调主体10并联，热交换器30既和空调主体10单独并联又和制冷主机20串联，以实现“制冷主机单独制冷”、“热交换器单独制冷”以及“制冷主机和热交换器联合制冷”三种制冷模式的自由切换。而冷却液供给装置40和制冷主机20并联，冷却液供给装置40用于为制冷主机20提供冷却液，使得制冷主机20能够降低从空调主体10流出的冷冻液的温度，进而使冷冻液能够后续顺利地吸热蒸发，而为了能够利用自然界的能量进行冷却，现有空调系统内的冷却液供给装置40不但作为制冷主机20的冷却液提供源，冷却液供给装置40还配置为冷却塔并连通到热交换器30，此时冷却液供给装置40又作为自然冷却系统，虽然冷却液供给装置40能够身兼两职，但是，一方面，由于制冷主机20和热交换器30共同使用冷却液供给装置40，所以制冷主机20运行冷却液的温度会受热交换器30进水温度的影响，即，此时会存在制冷模式的控制逻辑变得较为复杂的问题，当控制逻辑不当或者失效时，冷却液供给装置40所提供的冷却液温度可能会过低，若低于制冷主机20运行的冷却液进水温度时，此时制冷主机20将会无法启动运行，使得热交换器30出现无法与制冷主机20联合运行的情况。另一方面，作为自然冷却系统的冷却液供给装置40内的冷却液在与外界进行热交换后，再到热交换器30内进行热交换，此时经过了两次的热交换，从而存在自然冷却的换热效率较低的问题。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，主要解决在利用自然冷却的基础上如何简化控制逻辑以及提高自然冷却的换热效率的技术问题。
[0005]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，包括空调主体、制冷主机、自然冷却系统以及冷却液供给装置；
[0007]所述制冷主机与所述空调主体通过第一回路并联连接，所述自然冷却系统与所述空调主体通过第二回路并联连接，所述空调主体、所述自然冷却系统及所述制冷主机通过第三回路依次串联连接，所述冷却液供给装置和所述制冷主机通过第四回路并联连接，所述冷却液供给装置用于向所述制冷主机提供冷却液，所述制冷主机用于利用所述冷却液降低从所述空调主体流出的冷冻液的温度，所述自然冷却系统用于与自然界进行热量交换，以降低从所述空调主体流出的冷冻液的温度，所述冷却液供给装置与所述自然冷却系统互不连通；所述第一回路、所述第二回路、所述第三回路及所述第四回路均具有连通状态及关闭状态。
[0008]在其中一个实施例中，所述空调主体的输出端及所述制冷主机的输入端之间连通有第一管路，所述制冷主机的输出端及所述空调主体的输入端之间连通有第二管路，所述空调主体的输出端及所述自然冷却系统的输入端之间连通有第三管路，所述自然冷却系统的输出端及所述空调主体的输入端之间连通有第四管路；并且，所述第四管路分别与所述第一管路和所述第二管路相连通；
[0009]所述第一管路及所述第二管路共同构成所述第一回路；所述第三管路及所述第四管路共同构成所述第二回路；所述第三管路、所述第四管路的部分、所述第一管路的部分及所述第二管路共同构成所述第三回路。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一管路上沿流体的流动方向依次设置有第一阀门和第二阀门，所述第二管路上设置有第三阀门，所述第三管路上设置有第四阀门，所述第四管路上沿流体的流动方向依次设置有第五阀门和第六阀门；
[0011]并且，所述第五阀门的输出端分别连通所述第一阀门的输出端及所述第二阀门的输入端，所述第六阀门的输入端分别连通所述第一阀门的输出端及所述第二阀门的输入端，所述第六阀门的输出端连通所述第三阀门的输出端。
[0012]在其中一个实施例中，当所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均处于打开状态且所述第四阀门、所述第五阀门及所述第六阀门均处于关闭状态时，所述第一回路处于连通状态；
[0013]当所述第一阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均处于关闭状态且所述第四阀门、所述第五阀门及所述第六阀门均处于打开状态时，所述第二回路处于连通状态；
[0014]当所述第四阀门、所述第五阀门、所述第二阀门及所述第三阀门均处于打开状态且所述第一阀门及所述第六阀门均处于关闭状态时，所述第三回路处于连通状态。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一管路上设置有冷冻泵，所述冷冻泵的输入端与所述第二阀门的输出端连通。
[0016]在其中一个实施例中，所述第四管路上设置有循环泵，所述循环泵的输入端与所述第五阀门的输出端连通。
[0017]在其中一个实施例中，所述自然冷却系统为封闭式的冷却塔或间接蒸发机组。
[0018]在其中一个实施例中，所述制冷主机包括相连的且均设于所述第一回路上的蒸发器及冷凝器。
[0019]在其中一个实施例中，所述冷却液供给装置为开放式的冷却塔，所述冷却塔和所述冷凝器通过第四回路并联连接，所述冷却塔用于供所述冷凝器提供冷却液。
[0020]在其中一个实施例中，所述第四回路上设置有冷却泵及第七阀门。
[0021]与现有技术相比，本技术提供的冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统至少具有以下的有益效果：
[0022]当第三回路连通且第一回路和第二回路都关闭时，此时空调主体、自然冷却系统和制冷主机依次串联，此时为自然冷却系统和制冷主机联合制冷的工作状态，此时冷冻液从空调主体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，其特征在于，包括空调主体、制冷主机、自然冷却系统以及冷却液供给装置；所述制冷主机与所述空调主体通过第一回路并联连接，所述自然冷却系统与所述空调主体通过第二回路并联连接，所述空调主体、所述自然冷却系统及所述制冷主机通过第三回路依次串联连接，所述冷却液供给装置和所述制冷主机通过第四回路并联连接，所述冷却液供给装置用于向所述制冷主机提供冷却液，所述制冷主机用于利用所述冷却液降低从所述空调主体流出的冷冻液的温度，所述自然冷却系统用于与自然界进行热量交换，以降低从所述空调主体流出的冷冻液的温度，所述冷却液供给装置与所述自然冷却系统互不连通；所述第一回路、所述第二回路、所述第三回路及所述第四回路均具有连通状态及关闭状态。2.如权利要求1所述的冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，其特征在于，所述空调主体的输出端及所述制冷主机的输入端之间连通有第一管路，所述制冷主机的输出端及所述空调主体的输入端之间连通有第二管路，所述空调主体的输出端及所述自然冷却系统的输入端之间连通有第三管路，所述自然冷却系统的输出端及所述空调主体的输入端之间连通有第四管路；并且，所述第四管路分别与所述第一管路和所述第二管路相连通；所述第一管路及所述第二管路共同构成所述第一回路；所述第三管路及所述第四管路共同构成所述第二回路；所述第三管路、所述第四管路的部分、所述第一管路的部分及所述第二管路共同构成所述第三回路。3.如权利要求2所述的冷冻回水自然冷却与制冷主机联合运行的空调系统，其特征在于，所述第一管路上沿流体的流动方向依次设置有第一阀门和第二阀门，所述第二管路上设置有第三阀门，所述第三管路上设置有第四阀门，所述第四管路上沿流体的流动方向依次设置有第五阀门和第六阀门；并且，所述第五阀门的输出端分别连通所述第一阀门的输出端及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃基斌，丰刚明，胡进勤，谢晴，
申请(专利权)人：东莞深证通信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：