机房用热管复合型空调机组制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机房用热管复合型空调机组，其特征是空调机组中冷源系统是由多通道室外换热器、多台压缩机构成的压缩机组以及室内换热器等构成的热管与压缩制冷循环复合系统。本实用新型专利技术通过控制电磁阀执行循环路径的切换，分别运行制冷循环、热管与辅助制冷复合循环，以及热管循环三种不同的工作模式，在全年大部分季节最大化地利用室外低温空气的冷源。本实用新型专利技术适用于机房、基站等全天候空调的制冷需求，且热管运行温区宽、结构紧凑、可靠性高、节能环保。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及空调
，具体涉及一种能够最大化利用室内外温差低成本输送热量的热管复合型空调机组。
技术介绍
信息产业和数字化建设的快速发展，推动了机房、基站的数量，建设规模快速增长，据统计机房、基站空调的能耗占其总能耗的40% 50%。机房、基站的显热负荷比大，一年四季需连续运行，在室内侧设定温度低于室外侧温度的季节，常规的空调系统仍需继续运行压缩式制冷系统，制冷系统工作效率低而且易发生故障，若能利用室内外温差低成本输送热量或为室内侧提供冷量，将大大减小空调系统的能耗和运行成本。利用室外低温空气为室内侧提供冷量的方法已得到业内学者和工程技术人员的关注，并以不同的形式展开工程技术研究，如目前采用的新风系统，此外还有不同形式的气-气、气-水热交换系统，以及应用热管技术的复合型空调。中国技术专利ZL200720019537. 8中公开了一种机房辅助节能制冷装置，当室外空气温度较低时，空调停止工作，直接将室外低温空气送至室内用于电子柜等设备降温，利用自然冷源，减少空调能耗。这种装置由于不能确保室内空气品质，无法杜绝室外的灰尘、水分等进入室内，易对服务器等电子设备造成损害。中国技术专利ZL201020114596.X中公开了一种用于通信基站的自然冷能热交换装置，包括空气换热器、室内风机、室外风机及其箱体。当室外温度较低时，将室外低温空气引入，与室内空气进行热交换，间接利用自然冷源降低基站内空气温度，减少基站能耗。此装置虽然能够保证室内空气的品质，但对于热负荷大和温度均匀度要求高的机房对象，需要庞大的换热面积以克服气-气热交换器传热效率低的弊端。中国专利技术专利申请CN201010528027.X中公开了一种风冷式热管型机房空调系统，该系统具有压缩式制冷和热管循环制冷两种工作模式。当室外温度> 20°C时制冷模式工作，参与制冷循环的第一制冷工质在蒸发冷凝器中蒸发吸热，冷却和冷凝第二制冷工质；当室外温度< 20°C时，系统转换为热管循环制冷模式，利用室外低温空气对第二制冷工质进行冷却和冷凝，压缩式制冷循环停止工作，从而有效减少全年空调能耗。此系统在利用室外低温空气冷量和确保室内空气品质方面弥补了前两种系统的不足，但压缩式制冷和热管循环制冷两种工作模式在某一温度点切换，系统的制冷量能否平稳衔接并可靠工作等，值得考量；同时热管循环工作的上限温度偏低不利于最大化利用室外低温空气的冷量。技术专利ZL01278831. 7公开了一种带循环泵的节能型制冷循环装置，在热管循环系统中使用循环泵有利于提高热管循环的工作效率，也简化了热管系统安装时对冷凝器、储液器和蒸发器相对位置的要求，但ZL01278831. 7在最大化利用室外低温空气的冷量方面的不足与CN201010528027. X类似，即热管循环工作的上限温度必须较低才能与制冷循环平稳衔接。
技术实现思路
为避免机房空调系统在低温季节仍需要机械制冷所产生的高能耗及可靠性问题等不足，在全年大部分季节最大化地利用室外低温空气的冷源，本技术提供机房用热管复合型空调机组。本技术为解决技术问题采用如下技术方案本技术机房用热管复合型空调机组的特点是所述空调机组中冷源系统为设置多通道室外换热器，具有并联设置的主通道和辅通道；所述主通道的出口端直接与储液器的入口端相连接，所述辅通道的出口端一路通过支路电磁阀与储液器的入口端相连接，另一路依次连接的是辅循环电磁阀、辅循环膨胀阀和置于储液器中的冷却盘管，所述冷却盘管的出口端接入气液分离器；设置由多台压缩机构成的压缩机组，所述气液分离器的出口与压缩机组的低压吸 气口相连接，所述压缩机组中部分压缩机的高压排气口与室外换热器中主通道的入口端相连接，另一部分压缩机的高压排气口与室外换热器中的支通道的入口端相连接；设置室内换热器，储液器的出口端一路依次通过第一电磁阀和第一膨胀阀接至室内换热器的入口，另一路依次通过第二电磁阀和液泵接至室内换热器的入口 ；所述室内换热器的出口端一路通过第三电磁阀接入气液分离器，另一路通过第四电磁阀接至室外换热器中主通道的入口端。与已有技术相比，本技术有益效果体现在本技术中空调机组的冷源系统由热管与压缩制冷循环系统复合构成，可适应室内外温差及空调热负荷变化，通过控制电磁阀执行循环路径的切换，运行制冷循环、热管与辅助制冷复合循环和热管循环三种不同的工作模式，在全年大部分季节最大化地利用室外低温空气的冷源，本技术适用于机房、基站等全天候空调的制冷需求，且热管运行温区宽、结构紧凑、可靠性高、节能环保。附图说明图I为本技术原理与系统构成方框图；图2为本技术空调机组功能区规划示意图；图3为本技术制冷循环工作模式流程图；图4为本技术热管与辅助制冷复合循环工作模式流程图；图5为本技术热管循环工作模式流程图；图中标号1室内换热器、2第三电磁阀、3气液分离器、4部分压缩机、5另一部分压缩机、6压缩机组、7室外换热器、8支路电磁阀、9储液器、10冷却盘管、11第一电磁阀、12第一膨胀阀、13第二电磁阀、14液泵、15辅循环电磁阀、16辅循环膨胀阀、17第四电磁阀、71支通道、72主通道。具体实施方式本实施例机房用热管复合型空调机组的冷源系统由热管制冷和压缩制冷循环系统复合构成，如图I所示设置多通道室外换热器7，具有并联设置的主通道72和辅通道71 ;主通道72的出口端直接与储液器9的入口端相连接，所述辅通道71的出口端一路通过支路电磁阀8与储液器9的入口端相连接，另一路依次连接的是辅循环电磁阀15、辅循环膨胀阀16和置于储液器9中的冷却盘管10，所述冷却盘管10的出口端接入气液分离器3 ;设置由多台压缩机构成的压缩机组6，气液分离器3的出口与压缩机组6的低压吸气口相连接，所述压缩机组6中部分压缩机4的高压排气口与室外换热器7中主通道72的入口端相连接，另一部分压缩机5的高压排气口与室外换热器7中的支通道71的入口端相连接；设置室内换热器1，储液器9的出口端一路依次通过第一电磁阀11和第一膨胀阀12接至室内换热器I的入口，另一路依次通过第二电磁阀13和液泵14接至室内换热器I的入口 ；所述室内换热器I的出口端一路通过第三电磁阀2接入气液分离器3，另一路通过第四电磁阀17接至室外换热器7中主通道72的入口端。参见图2，针对本实施例中的热管复合型空调机组，将宽环温带分解为制冷区、复合区和热管区三种不同的功能区，分别对应着制冷循环、热管和辅助制冷复合循环以及热 管循环的不同工作模式，根据室内外温差及空调热负荷变化，通过控制各电磁阀执行不同工作模式间的切换，图2所示的三种不同的功能区分别是制冷区为室外空气温度> T2 ；复合区为T1彡室外空气温度彡T2 ；热管区为Tl >室外空气温度；其中T2>T1。图3所示为对应于制冷区的工作模式一压缩机组6运行、液泵14停机，第三电磁阀2、支路电磁阀8和第一电磁阀11开启，第二电磁阀13、辅循环电磁阀15和第四电磁阀17关断，构成制冷循环工作模式。图4所示为对应于复合区的工作模式二、压缩机组6中部分压缩机4停机，另一部分压缩机5运行，液泵14运行，第二电磁阀13、辅循环电磁阀15和第四电磁阀17开启，第三电磁阀2、支路电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机房用热管复合型空调机组，其特征是所述空调机组中冷源系统设置为 设置多通道室外换热器(7)，具有并联设置的主通道(72)和辅通道(71);所述主通道(72)的出口端直接与储液器(9)的入口端相连接，所述辅通道(71)的出口端一路通过支路电磁阀⑶与储液器(9)的入口端相连接，另一路依次连接的是辅循环电磁阀(15)、辅循环膨胀阀(16)和置于储液器(9)中的冷却盘管(10)，所述冷却盘管(10)的出口端接入气液分离器⑶； 设置由多台压缩机构成的压缩机组出)，所述气液分离器(3)的出口与压缩机组(6)的低压吸气口相连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁军，高才，王蒙，王景晖，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：实用新型
国别省市：