專利名稱：一種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于冷熱能量輸運技術(shù)領域，涉及一種將熱泵系統(tǒng)和熱管系統(tǒng)相復合形成的進行冷熱能量輸運的機房基站空調(diào)節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
目前由于電子計算機與數(shù)據(jù)處理機房內(nèi)設備密度大、發(fā)熱量大，計算機系統(tǒng)對環(huán)境的溫、濕度及含塵濃度等都有一定要求，因此，應設空調(diào)系統(tǒng)。為了保證相應的溫、濕度條件，蒸氣壓縮式機房專用空調(diào)得到了普遍應用，即使在冬季寒冷地區(qū)，發(fā)熱量大的機房也需要采用蒸氣壓縮式機房專用空調(diào)得到了普遍應用，即使在冬季寒冷地區(qū)，發(fā)熱量大的機房也需要采用蒸氣壓縮式機房專用空調(diào)制冷運行來承擔散熱負荷。然而，對于我國北方地區(qū)來說，冬季及春秋過渡季節(jié)大部分時間內(nèi)的氣溫低于20度，即使在這種情況下，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)還得啟動高耗能的壓縮機特別是那些發(fā)熱量集中對清潔度要求高的的工作場合對環(huán)境來控制溫度，這種仍舊采用蒸氣壓縮式機房專用空調(diào)系統(tǒng)進行降溫來冷卻的方案是不節(jié)能的，從而導致電能的無謂浪費，營運成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置，為解決現(xiàn)有熱泵循環(huán)系統(tǒng)中存在的能耗大問題，并且不改變原有熱泵制冷循環(huán)的前提下，而增加一組結(jié)構(gòu)簡單、實施容易的室內(nèi)熱管換熱循環(huán)空調(diào)機，與現(xiàn)有熱泵循環(huán)系統(tǒng)共用一個室外冷凝器，根據(jù)室內(nèi)外溫度和室內(nèi)負荷情況，機組選擇性地以原有熱泵循環(huán)或新增熱管循環(huán)模式運行，在保證室內(nèi)降溫要求的前提下實現(xiàn)節(jié)能運行的目標，這種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置使熱泵制冷熱管傳熱技術(shù)相互融合，實現(xiàn)了兩者優(yōu)勢互補。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
一種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置，包括一個室外機和一個設置于室內(nèi)的熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機，其特征在于，還包括一個設置于室內(nèi)的熱管換熱循環(huán)空調(diào)機，這樣一個室外機通過連接管路分別和兩個室內(nèi)機連通并組成機房基站空調(diào)節(jié)能裝置；所述室外機包括室外機箱、和設置于室外機箱的冷凝器以及冷凝器風扇；所述熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機包括室內(nèi)機箱、以及設置于該箱體內(nèi)的蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風扇、壓縮機、節(jié)流閥、電磁閥和儲液罐；所述熱管換熱循環(huán)空調(diào)機包括室內(nèi)機箱、以及設置于該箱體內(nèi)的蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風扇、循環(huán)泵、電磁閥和儲液罐；這樣室內(nèi)熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機和熱管換熱循環(huán)空調(diào)機共用一個室外機，熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機通過連接管路和室外機連通組成熱泵循環(huán)制冷系統(tǒng)，熱管換熱循環(huán)空調(diào)機和室外機連通組成熱管循環(huán)換熱系統(tǒng)，所述機房基站空調(diào)節(jié)能裝置能夠根據(jù)室內(nèi)外溫度和室內(nèi)負荷情況，機組選擇性地以熱泵制冷循環(huán)或熱管換熱循環(huán)模式運行。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將分離式熱管技術(shù)和蒸汽壓縮式制冷技術(shù)相互融合、優(yōu)勢互補、充分利用自然冷源的節(jié)能技術(shù)。當室內(nèi)所需設定溫度比室外溫度低時通過熱泵循環(huán)進行散熱降溫，當室內(nèi)所需設定溫度比室外溫度高時通過熱管循環(huán)進行散熱降溫，一年四季北方地區(qū)約有超出三分之二的時間是室外溫度比室內(nèi)所需設定溫度低，這樣在熱管模式下，高耗能熱泵無需啟動，只用啟動低耗能的熱管節(jié)能模塊和風機，能耗極低。


圖I為此機房基站空調(diào)節(jié)能裝直的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為本發(fā)明第一種方案的工作原理圖。圖3為本發(fā)明第二種方案的工作原理圖。圖中(I)冷凝器；(2)熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器；(3)壓縮機；(4)節(jié)流閥；
(5)熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器；(6)循環(huán)泵；(7)儲液罐；(8) (9)電磁閥；(10)回液毛細管；(11)回氣孔；(12)室外機；(13)熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機；(14)熱管換熱循環(huán)空調(diào)機。
具體實施例方式 下面通過實施例并結(jié)合附圖做進一步說明。本實施例實現(xiàn)時涉及的系統(tǒng)裝置主體結(jié)構(gòu)包括冷凝器(I)、熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)、壓縮機(3)、節(jié)流閥(4)、熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)、循環(huán)泵(6)、儲液罐(7)、電磁閥(8廣(9)、回液毛細管(10)、回氣孔(11)、室外機(12)、熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機
(13)、熱管換熱循環(huán)空調(diào)機(14)以及氣液輸送管。實施例一
圖2為本發(fā)明第一種方案的工作原理圖，所述熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)、壓縮機(3)、電磁閥(8)、冷凝器(I)、節(jié)流閥(4)以及通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱泵循環(huán)回路；所述儲液罐(7)有三個外接端口 ；所述熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)的輸出端和冷凝器(I)的輸入端都連接與儲液罐(7)，其端口都位于儲液罐(7)內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的上部；所述回液毛細管(10)的進液端連接于儲液罐(7)，其端口位于儲液罐(7)內(nèi)液態(tài)制冷劑液面的下部，其出液端通過三通閥連接于冷凝器(I)出液端和循環(huán)泵
(6)抽液端；這樣電磁閥(9)、循環(huán)泵(6)、熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)、儲液罐(7)以及冷凝器(I)通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱管換熱主循環(huán)回路；電磁閥(9)、循環(huán)泵(6)、熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)、儲液罐(7)以及回液毛細管(10)通過連接管道按照上列順序連接起來，形成獨立的工作液循環(huán)，即熱管換熱循環(huán)中的回液循環(huán)回路。當系統(tǒng)以熱泵制冷循環(huán)工作模式時，壓縮機(3)和電磁閥(8)開啟，電磁閥(9)和循環(huán)泵(6)處于關閉狀態(tài)，壓縮機(3)從熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)內(nèi)部抽取氣態(tài)工質(zhì)，通過壓縮機(3 )氣態(tài)制冷劑變成高溫高壓狀態(tài)并向冷凝器(I)輸送，高溫高壓氣態(tài)制冷劑進入冷凝器(I)后在冷凝器(I)中散熱液化，高壓液態(tài)制冷劑通過節(jié)流閥(4)和熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)的導液管進入到熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)中進行下一次循環(huán)。使用熱管換熱循環(huán)工作模式時，電磁閥(9)和循環(huán)泵(6)開啟，壓縮機(3)和電磁閥(8)處于關閉狀態(tài)，冷凝器(I)與低溫熱源接觸，氣態(tài)工作介質(zhì)在冷凝器(I)內(nèi)受低溫熱源的冷卻而冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體工作介質(zhì)在循環(huán)泵(6)的帶動下，它們從冷凝器(I)進入到熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)中，熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)與高溫熱源接觸，液態(tài)工作介質(zhì)在熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)內(nèi)受高溫熱源的加熱而蒸發(fā)為氣體，并吸收熱量，蒸發(fā)形成的氣體和部分沒有蒸發(fā)的液體中間介質(zhì)在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)流入儲液罐(7)中，氣液二相流中間工作介質(zhì)根據(jù)各自物理性質(zhì)在儲液罐(7)內(nèi)分離，氣態(tài)中間介質(zhì)進入到冷凝器(I)中進行下一次循環(huán)，液態(tài)中間介質(zhì)通過回液毛細管(10)輸出，輸出的液態(tài)中間介質(zhì)和從冷凝器(I)出來的液態(tài)中間介質(zhì)匯合同時經(jīng)循環(huán)泵(6)進入到熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)中進行下一次循環(huán)，這樣就完成了一種新型節(jié)能熱管換熱裝置的循環(huán)過程；上述兩種循環(huán)可以根據(jù)環(huán)境和需求進行切換工作。實施例二
如圖3所示本發(fā)明第二種方案的工作原理圖，所述熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)、壓縮機(3)、電磁閥(8)、冷凝器(I)、節(jié)流閥(4)以及通過連接管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱泵循環(huán)回路；所述循環(huán)泵(6)、電磁閥(9)、熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器
(5)、冷凝器(I)以及儲液罐(7)通過相關管道按照上列順序連接起來，組成了一個熱管循環(huán)回路。當系統(tǒng)以熱泵制冷循環(huán)工作模式時，壓縮機(3)和電磁閥(8)開啟，電磁閥(9)和循環(huán)泵(6)處于關閉狀態(tài)，壓縮機(3)從熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)內(nèi)部抽取氣態(tài)工質(zhì)，通過壓縮機(3 )氣態(tài)制冷劑變成高溫高壓狀態(tài)并向冷凝器(I)輸送，高溫高壓氣態(tài)制冷劑進入冷凝器(I)后在冷凝器(I)中散熱液化，高壓液態(tài)制冷劑通過節(jié)流閥(4)和熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2的)導液管進入到熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(2)中進行下一次循環(huán)。使用熱管換熱循環(huán)工作模式時，電磁閥(9)和循環(huán)泵(6)開啟，壓縮機(3)和電磁閥(8)處于關閉狀態(tài)，循環(huán)泵(6)從儲液罐(7)內(nèi)抽取大量液態(tài)制冷工質(zhì)和通過回氣孔(11)的部分補充整個循環(huán)穩(wěn)定的少量氣態(tài)制冷工質(zhì)，依次經(jīng)電磁閥(9)和熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)導液管進入熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)，熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)與高溫熱源接觸，液態(tài)工作介質(zhì)在熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)內(nèi)受高溫熱源的加熱而蒸發(fā)為氣體，并吸收熱量，蒸發(fā)形成的氣體和部分沒有蒸發(fā)的液體中間介質(zhì)在高速流動中相互混合形成氣液二相流體，它們從經(jīng)熱管換熱循環(huán)空調(diào)機的蒸發(fā)器(5)輸出進入冷凝器(I)中，冷凝器(I)與低溫熱源接觸，氣態(tài)工作介質(zhì)在冷凝器(I)內(nèi)受低溫熱源的冷卻而冷凝為液體，并放出熱量，冷凝形成的液體工作介質(zhì)在循環(huán)泵(6)的抽壓力作用下，經(jīng)冷凝器(I)導液管進入儲液罐(7)中，其進行氣液分離、儲存與分流，進行下一次循環(huán)。這樣這種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置可以根據(jù)室內(nèi)所需設定溫度和室外溫度的差異，選擇性地(其可以完全自動控制，也可以通過人工手動控制調(diào)節(jié)工作狀態(tài))運行于熱泵制冷循環(huán)工作模式或熱管換熱循環(huán)工作模式，在保證室內(nèi)降溫要求的前提下達到節(jié)能運行；當室外溫度較高或者室內(nèi)負荷過大時，此機房基站空調(diào)節(jié)能裝置運行熱泵制冷循環(huán)工作模式，工作原理與一般變頻或者非變頻空調(diào)相同，室內(nèi)的熱量通過蒸汽壓縮制冷循環(huán)散至室外空間，達到室內(nèi)空間的降溫冷卻效果；當室外溫度低于室內(nèi)溫度一定值時，壓縮機關閉，機組自動進入熱管換熱循環(huán)工作模式，通過熱管節(jié)能模塊把氣態(tài)制冷劑帶至冷凝器中冷凝放熱，最后成為冷凝液，冷凝液又在熱管節(jié)能模塊作用下流至蒸發(fā)器吸收熱量，整個系統(tǒng)通過熱管節(jié)能模塊將室內(nèi)熱量向室外傳遞。
權(quán)利要求
1. 一種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置，包括一個室外機(12)和一個設置于室內(nèi)的熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機(13)，其特征在于，還包括一個設置于室內(nèi)的熱管換熱循環(huán)空調(diào)機(14)，這樣一個室外機(12)通過連接管路分別和兩個室內(nèi)機(13 ;14)連通并組成機房基站空調(diào)節(jié)能裝置；所述室外機(12)包括室外機箱、和設置于室外機箱的冷凝器(I)以及冷凝器風扇；所述熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機(13)包括室內(nèi)機箱、以及設置于該箱體內(nèi)的蒸發(fā)器(2)、蒸發(fā)器風扇、壓縮機(3)、節(jié)流閥(4)和電磁閥(8);所述熱管換熱循環(huán)空調(diào)機(14)包括室內(nèi)機箱、以及設置于該箱體內(nèi)的蒸發(fā)器(5)、蒸發(fā)器風扇、循環(huán)泵(6)、電磁閥(9)和儲液罐(7);這樣室內(nèi)熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機(13)和熱管換熱循環(huán)空調(diào)機(14)共用一個室外機(12)，熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機(13)通過連接管路和室外機(12)連通組成熱泵循環(huán)制冷系統(tǒng)，熱管換熱循環(huán)空調(diào)機(14)和室外機(12)連通組成熱管循環(huán)換熱系統(tǒng)，所述機房基站空調(diào)節(jié)能裝置能夠根據(jù)室內(nèi)外溫度和室內(nèi)負荷情況，機組選擇性地以熱泵制冷循環(huán)或熱管換熱循環(huán)模式運行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置，包括一個室外機和兩個室內(nèi)機，室外機通過連接管路分別和室內(nèi)機連通并組成機房基站空調(diào)節(jié)能裝置；所述室外機包括室外機箱、和設置于室外機箱的冷凝器以及冷凝器風扇；所述室內(nèi)機包括熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機和熱管換熱循環(huán)空調(diào)機兩個室內(nèi)機；這樣室內(nèi)熱泵制冷循環(huán)空調(diào)機和熱管換熱循環(huán)空調(diào)機共用一個室外機，根據(jù)室內(nèi)外溫度和室內(nèi)負荷情況，機組選擇性地以熱泵制冷循環(huán)或熱管換熱循環(huán)模式運行，在保證室內(nèi)降溫要求的前提下實現(xiàn)節(jié)能運行的目標，并且這種機房基站空調(diào)節(jié)能裝置使熱泵制冷熱管傳熱技術(shù)相互融合，實現(xiàn)了兩者優(yōu)勢互補，解決了熱泵系統(tǒng)中存在的能耗大問題。
文檔編號F24F5/00GK102980265SQ20121058051
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者祝長宇, 丁式平 申請人:北京德能恒信科技有限公司