專利名稱：一種自然冷源不間斷精密空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種精密空調(diào)。
背景技術(shù)：
根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》附錄A各級電子信息系統(tǒng)機房技術(shù)要求中規(guī)定開機時機房內(nèi)的環(huán)境溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)，其中環(huán)境溫度為A級、B級23±1°C，C級18 28°C ;環(huán)境濕度為A級、B級40% 55%，C級35% 75%;停機時機房內(nèi)的環(huán)境溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)，其中環(huán)境溫度為A級、B級、C級均為5 35°C;環(huán)境濕度為A級、B級40% 70%，C級20% 80% ;TIA_942標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》指出空調(diào)系統(tǒng)必須保證每天24小時、每年365天提供，空調(diào)系統(tǒng)必須連接到備用發(fā) 電機系統(tǒng)。目前常用的做法是市電正常時，精密空調(diào)調(diào)節(jié)機房內(nèi)的溫濕度環(huán)境，市電異常時，機房內(nèi)的服務(wù)器、路由器等設(shè)備由UPS不間斷電源供電，同時啟動柴油發(fā)電機帶動精密空調(diào)調(diào)節(jié)機房溫濕度環(huán)境。采用柴油發(fā)電機帶動精密空調(diào)存在成本高、耗能高、污染大、環(huán)境要求高等缺點，這完全不符合國務(wù)院發(fā)布“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的要求。隨著虛擬化、云計算、刀片服務(wù)器等的廣泛應(yīng)用，造成機房的單個機柜功耗不斷提高，單位面積熱量急劇上升，傳統(tǒng)的制冷方式和氣流組織模式無法滿足高制冷量的需求，目前常用的解決方法是將制冷單元放置在服務(wù)器機柜旁邊，同時封閉機柜的冷風(fēng)通道，避免機房內(nèi)的冷、熱空氣混合，造成熱空氣再循環(huán)、局部熱點等問題。采用這種方式可有效的解決機房高熱密度問題，但在市電異常時，刀片式服務(wù)器等高熱密度設(shè)備由UPS不間斷電源確保其正常運行，而精密空調(diào)由于啟動電流過大等原因不能由UPS供電，此時，由于機柜的冷風(fēng)通道處于完全封閉狀態(tài)，機柜內(nèi)溫度無法通過自然空氣對流散發(fā)，從而導(dǎo)致機柜內(nèi)溫度急劇上升，在啟動柴油發(fā)電機為精密空調(diào)供電之前，機柜內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)宕機，因此，急需開發(fā)一種在市電異常時，能像UPS不間斷電源一樣，迅速提供制冷的不間斷精密空調(diào)，保障機房關(guān)鍵設(shè)備在市電異常時也能正常運行。根據(jù)氣象局提供的數(shù)據(jù)，中國大部分地區(qū)每年至少有3個月月平均氣溫在10攝氏度以下，而機房溫度標(biāo)準(zhǔn)為23 ± I °C，溫差較大，因此，在該溫度范圍時，完全可以利用外界自然冷源調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有方案中在市電異常時，不能及時啟動柴油發(fā)電機帶動精密空調(diào)調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度和采用柴油發(fā)電機供電存在的居多問題，以及實現(xiàn)充分利用外界冷源調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度，節(jié)能環(huán)保之目的，本實用新型提供一種自然冷源不間斷精密空調(diào)，該不間斷精密空調(diào)在市電正常時，通過市電為自然冷源不間斷精密空調(diào)供電來調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度，同時，通過自然冷源不間斷精密空調(diào)中的相變空調(diào)儲存冷量；市電異常時，通過相變空調(diào)中儲存的冷量來調(diào)節(jié)機房環(huán)境。本實用新型提供一種自然冷源不間斷精密空調(diào)，市電正常時，該精密空調(diào)在室外溫度高于22°C時，采用自然冷源不間斷精密空調(diào)中的壓縮機制冷系統(tǒng)調(diào)節(jié)機房溫度環(huán)境，當(dāng)室外溫度低于13°C時，自然冷源制冷系統(tǒng)就足以調(diào)節(jié)機房溫度環(huán)境，此時，可完全關(guān)閉壓縮機制冷系統(tǒng)，當(dāng)室外溫度介于13°C _22°C之間時，采用壓縮機制冷和自然冷源制冷相結(jié)合的方式，此時，自然冷源制冷量較少，可作為壓縮機制冷的有效補充，從而減少壓縮機的能耗。市電異常時，通過相變空調(diào)中儲存的能量來調(diào)節(jié)機房溫度環(huán)境，保證機房溫度長時間處于正常范圍內(nèi)。該不間斷精密空調(diào)不僅可以解決市電異常時，采用柴油發(fā)電機發(fā)電帶來種種問題，節(jié)能、環(huán)保、低碳，而且可利用外界自然冷源調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度，顯著節(jié)能，同時可利用夜間低谷負(fù)荷電力儲存冷量，白天將儲存的冷量釋放出來，減少電網(wǎng)高峰時段精密空調(diào)用電負(fù)荷及精密空調(diào)系統(tǒng)裝機容量，降低精密空調(diào)用電成本，為國家電網(wǎng)移峰填谷、減輕電網(wǎng)高峰時段調(diào)峰壓力做出貢獻(xiàn)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種自然冷源不間斷精密空調(diào)，包括相變空調(diào)和自然冷源精密空調(diào)，該相變空調(diào)包括相變材料箱和控制箱，其特征在于，所述相變材料箱內(nèi)填充有相變材料，該相變材料箱內(nèi)安放有翅片管和溫度傳感器；所述 控制箱內(nèi)設(shè)有制冷機、不間斷電源和控制器，該控制器分別與所述溫度傳感器、制冷機、不間斷電源相連接；所述自然冷源精密空調(diào)包括自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機和自然冷源精密空調(diào)室外機。進(jìn)一步的，所述制冷機與所述翅片管之間通過第一常開電磁閥、第二常開電磁閥相連，所述翅片管與所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機之間通過第一常閉電磁閥、第二常閉電磁閥相連，自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機與自然冷源精密空調(diào)室外機之間通過第三常開電磁閥、第四常開電磁閥相連，所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機和翅片管之間還并聯(lián)有一個流量調(diào)節(jié)閥。進(jìn)一步的，市電正常時，所述第一常開電磁閥、第二常開電磁閥、第三常開電磁閥和第四常開電磁閥處于接通狀態(tài)，所述第一常閉電磁閥和第二常閉電磁閥處于斷開狀態(tài)，此時，所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機和所述自然冷源精密空調(diào)室外機一起調(diào)節(jié)機房內(nèi)溫濕度環(huán)境，同時，所述控制器根據(jù)所述相變材料的溫度，控制所述制冷機的啟停，當(dāng)相變材料的溫度高于其熔點溫度時，啟動制冷機將相變材料制冷成固態(tài)，儲存冷量；當(dāng)相變材料的溫度低于其熔點溫度超過8°C時，關(guān)閉制冷機，停止對相變材料制冷。市電異常時，第一常開電磁閥、第二常開電磁閥、第三常開電磁閥和第四常開電磁閥處于斷開狀態(tài)，第一常閉電磁閥和第二常閉電磁閥處于接通狀態(tài)，此時，相變材料儲存的冷量通過翅片管傳遞給所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機的蒸發(fā)器中，通過自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機中的風(fēng)機將冷量傳遞給外界環(huán)境，從而實現(xiàn)對機房環(huán)境的溫度控制。市電正常，且室外溫度高于22°C時，自然冷源不間斷精密空調(diào)采用壓縮機制冷模式；室外溫度低于13°C時，自然冷源不間斷精密空調(diào)處于自然冷源制冷模式，此時，自然冷源精密空調(diào)中的壓縮機停止運行，顯著節(jié)能；室外溫度介于13°C -22°C之間時，自然冷源不間斷精密空調(diào)處于壓縮機制冷和自然冷源制冷相結(jié)合的混合制冷模式。進(jìn)一步的，為了保障市電異常時，所述自然冷源不間斷精密空調(diào)能持續(xù)制冷，所述控制器和所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機中的水泵、風(fēng)機由所述不間斷電源供電，為了實時了解相變材料箱內(nèi)的溫度，并進(jìn)行精確控制，所述相變材料箱中設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制器相連，所述控制器根據(jù)所述溫度傳感器中溫度的變化，控制所述制冷機的啟停，從而控制相變材料的溫度。為了補充相變材料，所述相變材料箱頂部設(shè)有用于補充相變材料的注液孔。進(jìn)一步的，市電異常時，為了實現(xiàn)對機房環(huán)境溫度的精確控制，有一個流量調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)其中流通的制冷劑的流量，從而控制流經(jīng)自然冷源精密空調(diào)蒸發(fā)器的制冷劑流量，起到旁通的作用。本實用新型所達(dá)到的有益效果是I、市電正常時，相變空調(diào)將相變材料制冷成固態(tài)，市電異常時，相變材料由固態(tài)融解成液態(tài)，釋放冷量，其釋放的冷量傳遞給自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機中的蒸發(fā)器，自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機中的風(fēng)機將蒸發(fā)器中的冷量傳遞給外界環(huán)境；市電正常，外界溫度低于 13°C時，采用自然冷源制冷模式，壓縮機停止運行，由外界自然冷源調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度，夕卜界溫度高于22°C時，采用純壓縮機制冷模式，完全由壓縮機調(diào)節(jié)環(huán)境溫度，外界溫度介于13°C _22°C之間時，由壓縮機和外界自然冷源共同調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度。該自然冷源不間斷精密空調(diào)，不僅可以減少壓縮機運行時間，顯著節(jié)約精密空調(diào)運行成本，而且可以不間斷的調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度。2、本實用新型實時監(jiān)控市電狀態(tài)，一旦市電異常，立刻將相變材料中儲存的冷量與機房環(huán)境進(jìn)行交換，保證機房環(huán)境溫度在正常范圍內(nèi)。3、相變材料箱四周填充隔熱保溫材料，有效保存冷量，節(jié)約能源。4、停電時，也能長時間正常工作，相變材料箱中存放了足夠多的相變材料，一旦市電異常，只需由不間斷電源驅(qū)動水泵和風(fēng)機將相變材料中儲存的冷量傳遞到外界環(huán)境，即可保證環(huán)境溫度在正常范圍內(nèi)。5、智能控制功能?？刂破骺筛鶕?jù)相變材料箱內(nèi)溫度控制制冷機的啟停。6、本實用新型采用常溫相變材料儲能，能量損耗少，能效比高，占地面積小。7、本實用新型采用相變材料儲能，制冷時間長，制冷量大。

圖I為自然冷源不間斷精密空調(diào)圖中標(biāo)記為I-相變材料箱；2_控制箱；3_自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機；4_制冷機；5_控制器；6-不間斷電源；7_翅片管；8_第一常開電磁閥；9_第二常開電磁閥；10_第一常閉電磁閥；11-第二常閉電磁閥；12_第三常開電磁閥；13_第四常開電磁閥；14_自然冷源精密空調(diào)室外機；15-流量調(diào)節(jié)閥；16_水泵；17_風(fēng)機；18-溫度傳感器；19-相變材料；20_注液孔；21-蒸發(fā)器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明I、在圖I所示自然冷源不間斷精密空調(diào)中，市電正常時，完全由自然冷源精密空調(diào)中的制冷系統(tǒng)調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫濕度，此時制冷劑僅在自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機3和自然冷源精密空調(diào)室外機14之間流通，同時，相變空調(diào)通過相變材料19儲存冷量；市電異常時，由相變空調(diào)和自然冷源精密空調(diào)共同調(diào)節(jié)機房環(huán)境，此時，相變材料19中儲存的冷量傳遞給翅片管7中的制冷劑，該制冷劑通過水泵16泵入自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機3中的蒸發(fā)器21中，最后風(fēng)機17將蒸發(fā)器21中制冷劑儲存的冷量傳遞給外界環(huán)境，從而實現(xiàn)對機房溫度的精確控制。2、流量調(diào)節(jié)閥15起到旁通制冷劑的作用，該流量調(diào)節(jié)閥15根據(jù)制冷劑溫度的變化，調(diào)節(jié)流經(jīng)的制冷劑流量，溫度越低，開度越大，溫度越高，開度越小，從而確保制冷劑溫度越低時，流經(jīng)蒸發(fā)器21的制冷劑流量越大，制冷劑溫度越高時，流經(jīng)蒸發(fā)器21的制冷劑
流量越小。3、水泵16和風(fēng)機17由不間斷電源6供電，即使市電異常時，上述設(shè)備也能正常運行。上述實施例的闡述應(yīng)該理解為這些實施例更清晰的說明本實用新型，而不用于限 制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種自然冷源不間斷精密空調(diào)，包括相變空調(diào)和自然冷源精密空調(diào)，該相變空調(diào)包括相變材料箱(I)和控制箱(2 )，其特征在于，所述相變材料箱(I)內(nèi)填充有相變材料(19 )，該相變材料箱(I)內(nèi)安放有翅片管(7)和溫度傳感器(18);所述控制箱(2)內(nèi)設(shè)有制冷機(4)、不間斷電源(6)和控制器(5)，該控制器(5)分別與所述溫度傳感器(18)、制冷機(4)、不間斷電源(6)相連接；所述自然冷源精密空調(diào)包括自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機(3)和自然冷源精密空調(diào)室外機(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自然冷源不間斷精密空調(diào)，其特征在于，所述制冷機(4)與所述翅片管(7)之間通過第一常開電磁閥(8)、第二常開電磁閥(9)相連，所述翅片管(7)與所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機(3)之間通過第一常閉電磁閥(10)、第二常閉電磁閥(11)相連，自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機(3)與自然冷源精密空調(diào)室外機(14)之間通過第三常開電磁閥(12)、第四常開電磁閥(13)相連，所述自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機(3)和翅片管(7)之間還并聯(lián)有一個流量調(diào)節(jié)閥(15 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的自然冷源不間斷精密空調(diào)，其特征在于，所述相變材料箱(I)頂部設(shè)有用于補充相變材料(19)的注液孔(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自然冷源不間斷精密空調(diào)，其特征在于，所述相變材料箱(I)中設(shè)有溫度傳感器(18)，所述溫度傳感器(18)與所述控制器(4)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種自然冷源不間斷精密空調(diào)，為解決在市電異常時采用柴油發(fā)電機帶動精密空調(diào)調(diào)節(jié)機房環(huán)境溫度所存在的成本高、耗能多、污染大、環(huán)境要求高的問題，所述自然冷源不間斷精密空調(diào)包括相變空調(diào)和自然冷源精密空調(diào)，所述相變空調(diào)包括相變材料箱和控制箱，所述相變材料箱內(nèi)填充有相變材料，該相變材料相內(nèi)還設(shè)有翅片管和溫度傳感器；所述控制箱內(nèi)設(shè)有制冷機、不間斷電源和控制器，所述控制器連接所述溫度傳感器、制冷機和不間斷電源；所述自然冷源精密空調(diào)包括自然冷源精密空調(diào)室內(nèi)機和自然冷源精密空調(diào)室外機。本實用新型提供了一種可在市電異常時利用外界自然冷源長時間調(diào)節(jié)機房溫度的精密空調(diào)，節(jié)能、環(huán)保、不間斷，適于推廣使用。
文檔編號F24F11/02GK202630264SQ20122008989
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者厲群, 曾新洲, 劉中, 李怡, 孫小琴, 張泉 申請人:長沙泰和英杰系統(tǒng)集成工程有限責(zé)任公司