本發(fā)明涉及制冷設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種一體式冷水機(jī)組。

背景技術(shù)：

隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心開始向巨型化方向發(fā)展。新一代數(shù)據(jù)中心通常具有規(guī)模大、密度高、制冷要求高的特點(diǎn)。為了給芯片提供較佳的冷卻，數(shù)據(jù)中心通常設(shè)有龐大的空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的耗能占到數(shù)據(jù)中心總耗能約40%~50%。故而，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是降低數(shù)據(jù)中心能耗的重要一環(huán)。

由于數(shù)據(jù)機(jī)房要求全年制冷，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)通常采用水冷機(jī)組、冷卻塔（含冷卻水泵）、冷凍水系統(tǒng)、末端相結(jié)合的方式，需要設(shè)置空間很大的機(jī)房來容納制冷機(jī)組等設(shè)備，從而系統(tǒng)綜合能效低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、現(xiàn)場(chǎng)施工量大、質(zhì)量不易保證。

近年來，市場(chǎng)上出現(xiàn)了蒸發(fā)式冷卻冷水機(jī)組。相對(duì)于傳統(tǒng)的冷水主機(jī)、冷卻塔相結(jié)合的形式，蒸發(fā)式冷卻冷水機(jī)組減少了冷卻中間換熱環(huán)節(jié)，冷凝溫度跟大氣濕度、溫度相關(guān)，冷凝溫度比傳統(tǒng)系統(tǒng)更低，且降低了冷卻水泵的循環(huán)量，比傳統(tǒng)制冷機(jī)組有更高的能效。

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，一些廠商推出了一體式蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組。由于一體式蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組安裝在室外，可以節(jié)省機(jī)房的空間，有更高的能效和較高的經(jīng)濟(jì)性。但是，安裝在室外的一體式蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組受室外氣候影響比較大，尤其在中國北方，過渡季和冬季的風(fēng)沙很大，即使是夏季，風(fēng)沙也會(huì)對(duì)冷卻的冷凝器造成臟堵，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。

另外，傳統(tǒng)的制冷機(jī)組為了在過渡季節(jié)和冬季也都能實(shí)現(xiàn)制冷，制冷機(jī)設(shè)計(jì)上控制冷凝溫度，在室外環(huán)境溫度很低的情況下，人為的將冷凝溫度提高，造成機(jī)組耗功的增加，經(jīng)濟(jì)性不好。顯然，為了降低數(shù)據(jù)機(jī)房的運(yùn)行費(fèi)用，業(yè)主通常希望在過渡季節(jié)和冬季，能盡量多的利用室外自然冷源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種一體式冷水機(jī)組，它具有能耗較低的特點(diǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一體式冷水機(jī)組，包含位于主機(jī)箱體內(nèi)的主機(jī)段和位于冷卻箱體內(nèi)的冷卻段，

所述主機(jī)段包括：制冷劑回路、冷凍水回路、乙二醇冷回收回路和蒸發(fā)冷卻冷回收回路；所述冷卻段包括：冷卻水回路；

其中：

該制冷劑回路包括壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)的進(jìn)口連接至一吸氣截止閥的出口，該壓縮機(jī)的排氣口連接至一排氣截止閥的進(jìn)口，該排氣截止閥的出口連接至一排氣單向閥的進(jìn)口，該排氣單向閥的出口連接有一排氣管路，該排氣管路上設(shè)有排氣壓力傳感器和高壓開關(guān)，該排氣管路的另一端連接至一盤管式冷凝器的進(jìn)口，該盤管式冷凝器的出口連接至一儲(chǔ)液器的進(jìn)口，該儲(chǔ)液器的出口連接至一膨脹閥的進(jìn)口，該膨脹閥的出口連接至一兩回路蒸發(fā)器的制冷劑回路進(jìn)口，該兩回路蒸發(fā)器的制冷劑回路出口連接至該吸氣截止閥的進(jìn)口，且該兩回路蒸發(fā)器和該吸氣截止閥之間的管路上設(shè)有吸氣溫度傳感器、吸氣壓力傳感器和低壓開關(guān)；

該冷凍水回路包括冷凍水泵，該冷凍水泵的入口與該兩回路蒸發(fā)器的冷凍水回路出口相連，該冷凍水泵的入口連接有一冷凍水定壓罐，該冷凍水定壓罐上連接有壓水壓力傳感器和第二補(bǔ)水電磁閥，該冷凍水泵的出口設(shè)有一止回閥，該止回閥所連接的管路上設(shè)有供水溫度傳感器，該止回閥的另一端連接有一法蘭供水接口，冷凍水回水管路通過一法蘭回水接口連接至該主機(jī)箱體之外，且該法蘭回水接口連接至該水-水換熱器的進(jìn)口，且該法蘭回水接口和該水-水換熱器之間的管路上設(shè)有冷凍水回水溫度傳感器，該水-水換熱器的出口連接至一乙二醇換熱器的冷凍水回路進(jìn)口，該乙二醇換熱器的冷凍水回路進(jìn)口連接至該兩回路蒸發(fā)器的冷凍水回路進(jìn)口，該水-水換熱器的冷凍水回路進(jìn)口和該乙二醇換熱器的冷凍水回路出口間設(shè)有一旁通電動(dòng)閥；

該乙二醇回收回路中，該乙二醇換熱器的乙二醇回路出口連接至一熱回收盤管的進(jìn)口，該熱回收盤管的出口連接至一乙二醇循環(huán)泵的入口，該乙二醇循環(huán)水泵的入口處設(shè)有低壓罐，該低壓罐上連接有低壓壓力傳感器；

該冷卻水回路包括冷卻水過濾器，該冷卻水過濾器位于一冷卻水池內(nèi)，該冷卻水過濾器的出口連接至一冷卻水循環(huán)泵的進(jìn)口，該冷卻水循環(huán)泵的出口分成兩路，其中的一路又分為兩個(gè)分路，一個(gè)分路通過一第一電磁閥連接至一蒸發(fā)冷凝布水器的入口、另一個(gè)分路通過第三電磁閥連接至一冷回收布水器的入口，從循環(huán)水泵出口分出的另一路通過一第二電磁閥連接至該水-水換熱器的冷卻水回路入口，該水-水換熱器的冷卻水回路出口連接至該蒸發(fā)冷凝布水器和該冷回收布水器的入口，且該蒸發(fā)冷凝布水器位于該盤管式冷凝器的上方，該冷卻水池內(nèi)連接有自來水補(bǔ)水管和第一補(bǔ)水電磁閥，且該冷卻水池的底部設(shè)有排水電磁閥、該冷卻水池內(nèi)部設(shè)有液位傳感器。

所述冷卻箱體的外部掛置有加藥罐，該加藥罐底部通過一加藥電磁閥通到該冷卻水池。

所述冷卻箱體的中間上部設(shè)有風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)的下面為空段位，該空段位的兩側(cè)分別設(shè)有一冷卻組合，每個(gè)冷卻組合從上至下均包括：一風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置、前述蒸發(fā)冷凝布水器、前述盤管式冷凝器、前述冷回收布水器、一填料，同時(shí)，冷回收布水器邊側(cè)設(shè)有通風(fēng)道，通風(fēng)道與一風(fēng)機(jī)段相通，以及，冷卻水池位于填料下方，填料同高度靠中間側(cè)設(shè)有熱回收盤管，且填料外側(cè)設(shè)有格柵。

所述制冷劑回路、冷凍水回路和乙二醇回收回路均通過一中間隔板與該冷卻段分開。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：能耗較低。本發(fā)明的一體式冷水機(jī)組利用水噴淋蒸發(fā)冷卻技術(shù)，并結(jié)合蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組的特點(diǎn)，引入了水換熱盤管和乙二醇換熱盤，用于過渡季節(jié)和冬季利用自然冷源。同時(shí)，為了在中國北方地區(qū)應(yīng)用，設(shè)計(jì)了風(fēng)、沙分離的進(jìn)風(fēng)裝置，極大降低了風(fēng)沙影響。即，該一體式冷水機(jī)組可以采用多種模式充分利用自然冷源，適用于全年制冷的應(yīng)用，在夏季和其他季節(jié)都能得到較高的能效，為數(shù)據(jù)機(jī)房的冷卻等應(yīng)用提供更好的經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一體式冷水機(jī)組的主視圖及其控制原理圖；

圖2 是本發(fā)明實(shí)施例的一體式冷水機(jī)組的俯視圖；

圖3 是本發(fā)明實(shí)施例的一體式冷水機(jī)組的冷卻段的左視圖。

圖中：

1、壓縮機(jī)，2、排氣截止閥，3、排氣單向閥，4、排氣壓力傳感器，5、高壓開關(guān)，6、排氣管路，7、盤管式冷凝器，8、儲(chǔ)液器，9、膨脹閥，10、兩回路蒸發(fā)器，11、吸氣壓力傳感器，12、吸氣截止閥，13、低壓開關(guān)，14，吸氣溫度傳感器，15、冷凍水定壓罐，16、冷凍水泵，17、止回閥，18、法蘭供水接口，19、供水溫度傳感器，20、法蘭回水接口，21、冷凍水回水溫度傳感器，22、旁通電動(dòng)閥，23、水-水換熱器，24、乙二醇換熱器，25、冷卻水過濾器，26、冷卻水循環(huán)泵，27-1、第一電磁閥，27-2、第三電磁閥，28-1、蒸發(fā)冷凝布水器，28-2、冷回收布水器，29、第二電磁閥，30、低壓罐，31、低壓壓力傳感器，32、乙二醇循環(huán)泵，33、熱回收盤管，34、填料，35、加藥電磁閥，36、加藥罐，37、自來水補(bǔ)水管，38、第一補(bǔ)水電磁閥，39、排水電磁閥，40、冷卻水池，41、液位傳感器，42、通風(fēng)道，43、風(fēng)機(jī)，44、風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置，45、環(huán)境溫度傳感器，46、壓水壓力傳感器，47、第二補(bǔ)水電磁閥，48、機(jī)組控制器，49、中間隔板，50、主機(jī)箱體，51、通訊電纜，52、格柵。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例，見圖1至圖3所示：一體式冷水機(jī)組，包含位于主機(jī)箱體50內(nèi)的主機(jī)段和位于冷卻箱體內(nèi)的冷卻段。該主機(jī)段包括：制冷劑回路、冷凍水回路、乙二醇冷回收回路和蒸發(fā)冷卻冷回收回路；該冷卻段包括：冷卻水回路。

具體的講：

該制冷劑回路包括壓縮機(jī)1。該壓縮機(jī)1的進(jìn)口連接至一吸氣截止閥12的出口。該壓縮機(jī)1的排氣口連接至一排氣截止閥2的進(jìn)口。該吸氣截止閥12和該排氣截止閥2關(guān)閉后便于維修。該排氣截止閥2的出口連接至一排氣單向閥3的進(jìn)口。該單向閥3用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)以上壓縮機(jī)1的并聯(lián)。該排氣單向閥3的出口連接有一排氣管路6。該排氣管路6上設(shè)有排氣壓力傳感器4和高壓開關(guān)5。即，該排氣壓力傳感器4能夠檢測(cè)該排氣管路6內(nèi)的壓力。該排氣管路6的另一端連接至一盤管式冷凝器7的進(jìn)口。該盤管式冷凝器7的出口連接至一儲(chǔ)液器8的進(jìn)口。該儲(chǔ)液器8的出口連接至一膨脹閥9的進(jìn)口。該膨脹閥9的出口連接至一兩回路蒸發(fā)器10的制冷劑回路進(jìn)口。該兩回路蒸發(fā)器10的制冷劑回路出口連接至該吸氣截止閥12的進(jìn)口。該兩回路蒸發(fā)器10和該吸氣截止閥12之間的管路上設(shè)有吸氣溫度傳感器14、吸氣壓力傳感器11和低壓開關(guān)13。即，該吸氣溫度傳感器14檢測(cè)該兩回路蒸發(fā)器10的吸氣管路的溫度，該吸氣壓力傳感器11檢測(cè)該兩回路蒸發(fā)器10的吸氣管路內(nèi)的壓力。即，實(shí)現(xiàn)了該兩回路蒸發(fā)器10的出口制冷劑過熱度的監(jiān)控，當(dāng)壓縮機(jī)1的吸氣壓力過低時(shí)實(shí)現(xiàn)低壓保護(hù)。同時(shí)，對(duì)壓縮機(jī)1的出口管路上實(shí)現(xiàn)了冷凝壓力監(jiān)測(cè)，當(dāng)冷凝壓力過低時(shí)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，在冷凝壓力過高時(shí)進(jìn)行報(bào)警，在冷凝壓力超高時(shí)，對(duì)壓縮機(jī)1實(shí)行保護(hù)。

該冷凍水回路包括冷凍水泵16。該冷凍水泵16的入口與該兩回路蒸發(fā)器10的冷凍水回路出口相連。該冷凍水泵16的入口連接有一冷凍水定壓罐15。該冷凍水定壓罐15用于系統(tǒng)的定壓。該冷凍水定壓罐15上連接有壓水壓力傳感器46和第二補(bǔ)水電磁閥47。即，該壓水壓力傳感器46檢測(cè)該冷凍水定壓罐15內(nèi)的壓力。該冷凍水泵16的出口設(shè)有一止回閥17。該止回閥17所連接的管路上設(shè)有供水溫度傳感器19。即，該供水溫度傳感器19檢測(cè)該止回閥17所連接的管路內(nèi)的壓力，用于控制冷水機(jī)組的容量調(diào)節(jié)。該止回閥17的另一端連接有一法蘭供水接口18，冷凍水回水管路通過一法蘭回水接口20連接至該主機(jī)箱體50之外，且該法蘭回水接口20連接至該水-水換熱器23的進(jìn)口。該法蘭回水接口20和該水-水換熱器23之間的管路上設(shè)有冷凍水回水溫度傳感器21。該水-水換熱器23的出口連接至一乙二醇換熱器24的進(jìn)口。該乙二醇換熱器24的冷凍水回路出口連接至該兩回路蒸發(fā)器10的冷凍水回路進(jìn)口。該水-水換熱器23的冷凍水回路進(jìn)口和該乙二醇換熱器24的冷凍水回路出口間設(shè)有一旁通電動(dòng)閥22。

該乙二醇回收回路中，該乙二醇換熱器24的乙二醇回路出口連接至一熱回收盤管33的進(jìn)口。該熱回收盤管33的出口連接至一乙二醇循環(huán)泵32的入口。該乙二醇循環(huán)水泵32的入口處設(shè)有低壓罐30。該低壓罐30上連接有低壓壓力傳感器31。即，該低壓壓力傳感器31檢測(cè)該低壓罐30內(nèi)的壓力。

該冷卻水回路包括冷卻水過濾器25。該冷卻水過濾器25位于一冷卻水池40內(nèi)。該冷卻水過濾器25的出口連接至一冷卻水循環(huán)泵26的進(jìn)口。該冷卻水循環(huán)泵26的出口分成兩路。其中，從循環(huán)水泵26出口分出的一路又分為兩個(gè)分路，一個(gè)分路通過一第一電磁閥27-1連接至一蒸發(fā)冷凝布水器28-1的入口、另一個(gè)分路通過第三電磁閥27-2連接至一冷回收布水器28-2的入口。從循環(huán)水泵26出口分出的另一路通過一第二電磁閥29連接至該水-水換熱器23的冷卻水回路入口。該水-水換熱器23的冷卻水回路出口連接至該蒸發(fā)冷凝布水器28-1和該冷回收布水器28-2的入口，且該蒸發(fā)冷凝布水器28-1位于該盤管式冷凝器7的上方。即，水流經(jīng)過該蒸發(fā)冷凝布水器28-1后均勻分布在該盤管式冷凝器7的每個(gè)銅管上，然后流經(jīng)該盤管式冷凝器7再回到冷卻水池40。該冷卻水池40內(nèi)連接有自來水補(bǔ)水管37和第一補(bǔ)水電磁閥38，且該冷卻水池40的底部設(shè)有排水電磁閥39、該冷卻水池40內(nèi)部設(shè)有液位傳感器41。即，該液位傳感器41實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該冷卻水池40內(nèi)的水位，且根據(jù)水位情況控制該第一補(bǔ)水電磁閥38的開關(guān)，繼而該自來水補(bǔ)水管37對(duì)該冷卻水池40進(jìn)行補(bǔ)水。

更具體的講：

該冷卻箱體的外部掛置有加藥罐36，該加藥罐36底部通過一個(gè)加藥電磁閥35通到該冷卻水池40。當(dāng)該盤管式冷凝器7需要清洗時(shí)，打開該加藥罐36底部的加藥電磁閥35，將藥劑加到該冷卻水池40內(nèi)與冷卻水混合，然后再用一噴淋泵將藥水噴淋到該盤管式冷凝器7外部，待清洗完畢后，打開該排水電磁閥39，將藥水排掉。之后，打開該第一補(bǔ)水電磁閥38注入清水，再次利用前述噴淋泵進(jìn)行沖洗后，打開該排水電磁閥39排水。最后，再注入清水后即可進(jìn)入機(jī)組運(yùn)行準(zhǔn)備。

該冷卻箱體的中間上部設(shè)有風(fēng)機(jī)43。該風(fēng)機(jī)43的下面為空段位。該空段位的兩側(cè)分別設(shè)有一冷卻組合。兩個(gè)冷卻組合的部件最好相互對(duì)稱。每個(gè)冷卻組合從上至下均包括：一風(fēng)沙分離進(jìn)風(fēng)裝置44、前述蒸發(fā)冷凝布水器28-1、前述盤管式冷凝器7、前述冷回收布水器28-2、一填料34。即，前述蒸發(fā)冷凝布水器28-1、前述盤管式冷凝器7、前述冷回收布水器28-2均為2個(gè)。同時(shí)，冷回收布水器28-2邊側(cè)設(shè)有通風(fēng)道42，通風(fēng)道42與一風(fēng)機(jī)段相通。以及，冷卻水池40位于填料34下方，填料34同高度靠中間側(cè)設(shè)有熱回收盤管33，且填料34外側(cè)設(shè)有格柵52。

該制冷劑回路、冷凍水回路和乙二醇回收回路均通過一中間隔板49與該冷卻段分開。

另外：

該一體式冷水機(jī)組的控制通過一個(gè)可編程的機(jī)組控制器48實(shí)現(xiàn)，該機(jī)組控制器48所接收和發(fā)送的信號(hào)通過通訊電纜51與各傳感器和執(zhí)行器相連。

該一體式冷水機(jī)組的外部可以設(shè)置環(huán)境溫度傳感器45，用于檢測(cè)環(huán)境溫度，并作為該機(jī)組控制器48轉(zhuǎn)換控制模式的依據(jù)。

本發(fā)明的工作原理：

1、當(dāng)夏季室外溫度較高時(shí)，該一體式冷水機(jī)組提供全部制冷。即，該旁通電動(dòng)閥22開啟，該第一電磁閥27開啟，該第二電磁閥29關(guān)閉，該冷卻水循環(huán)泵26和冷凍水泵16運(yùn)行，該壓縮機(jī)1運(yùn)行，該風(fēng)機(jī)43運(yùn)行。

2、當(dāng)室外溫度降低，可以部分利用自然冷源時(shí)，該一體式冷水機(jī)組間歇運(yùn)行。即，該旁通電動(dòng)閥22關(guān)閉，該第一電磁閥27開啟，該第二電磁閥29開啟，該冷卻水循環(huán)泵26和冷凍水泵16運(yùn)行，該風(fēng)機(jī)43運(yùn)行，該一體式冷水機(jī)組部分利用低溫空氣冷卻冷凍水，不足的冷量通過該壓縮機(jī)1提供。

3、當(dāng)室外溫度進(jìn)一步降低，但高于零度可以完全利用自然冷源時(shí)，該壓縮機(jī)1停止運(yùn)行，完全利用室外空氣提供冷量。即，該旁通電動(dòng)閥22關(guān)閉，該第一電磁閥27關(guān)閉，該第二電磁閥29開啟，該冷卻水循環(huán)泵26和冷凍水泵16運(yùn)行，該風(fēng)機(jī)43運(yùn)行。

4、當(dāng)室外溫度低于0度時(shí)，該壓縮機(jī)1停止運(yùn)行，完全利用室外空氣提供冷量。此時(shí)，該旁通電動(dòng)閥22關(guān)閉，該冷卻水循環(huán)泵26停止運(yùn)行，該乙二醇循環(huán)泵32開啟，該風(fēng)機(jī)43 運(yùn)行。

5、當(dāng)該盤管式冷凝器7由于結(jié)構(gòu)原因使該一體式冷水機(jī)組效率下降時(shí)，可以進(jìn)入清洗模式，清洗在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。即，將定量的清洗液放入該加藥罐36內(nèi)，打開該加藥電磁閥35，將藥注入該冷卻水池40與該冷卻水池40內(nèi)的水進(jìn)行比例混合。然后，開啟該冷卻水循環(huán)泵26進(jìn)行循環(huán)清洗。清洗完畢后，停止該冷卻水循環(huán)泵26的運(yùn)行，打開該排水電磁閥39，將冷卻水池40內(nèi)的水排凈，關(guān)閉該排水電磁閥39，打開該第一補(bǔ)水電磁閥38進(jìn)行補(bǔ)水。當(dāng)液位傳感器41顯示該冷卻水池40液位已滿時(shí)，關(guān)閉該第一補(bǔ)水電磁閥38，打開該冷卻水循環(huán)泵26進(jìn)行沖洗。沖洗完畢，停止該冷卻水循環(huán)泵26，將該排水電磁閥39打開排水，然后再打開該第一補(bǔ)水電磁閥38注水。反復(fù)幾次即可。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。