專利名稱：氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制冷技術與空調設備，尤其是一種氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
工業(yè)和信息機房，為維持恒定的室內溫度需要全年為之降溫，由此帶來了巨額的耗電量和電費。在節(jié)能減排和降低運營成本的雙重壓力，迫使人們不斷地為工業(yè)和信息機房研發(fā)新的節(jié)能技術和產品。

發(fā)明內容
為了克服上述缺點，本發(fā)明提供一種氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，就是針對大中型機房利用大氣自然冷源而研發(fā)的高效節(jié)能新產品 為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。制冷劑管路為耐高壓的銅管。室外換熱單元為整體式機組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風機為低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元中蒸發(fā)器為全鋁整體釬焊的微通道換熱器，蒸發(fā)器風機為大風量的高效離心風機。室內換熱單元的數量大于等于I。室內換熱單元的蒸發(fā)器風機為每個蒸發(fā)器各帶一個風機，或者蒸發(fā)器共享原有機房空調的回風口或風機。制冷劑為低沸點介質。冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯(lián)或并聯(lián)外其他機房空調機組。一種機房制冷系統(tǒng)，包括前述氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，該自然冷卻系統(tǒng)可與空調制冷機組聯(lián)合使用。本發(fā)明的有益效果是制冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內空氣的潔凈度；氟泵強制制冷劑循環(huán)，冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；此夕卜，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活；制冷劑均為低沸點介質，沸點在零下40度以下，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。


圖I氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)示意2氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系機房空調機組并聯(lián)示意3氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)機房空調機組串聯(lián)示意 圖4為本發(fā)明的額定負荷率示意圖；圖5為本發(fā)明的自然冷卻對總負荷的貢獻率示意 圖6為本發(fā)明的綜合能效比示意圖。
具體實施例方式如圖1，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過耐高壓的銅管相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。系統(tǒng)管路內充注一定量的低沸點介質，即制冷劑或其混合物，氟泵循環(huán)制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)。工作時，氟泵強制液體制冷劑流過蒸發(fā)器，室內熱空氣放熱給蒸發(fā)器內循環(huán)的制冷劑，制冷劑吸熱且少部分的制冷劑吸熱氣化，帶氣泡的制冷劑液體循環(huán)到冷凝器內，再將其攜帶的熱量釋放到室外大氣中，制冷劑放熱后變?yōu)檫^冷液體。如此連續(xù)工作下去，就可以實現室外冷空氣在不接觸的情況下冷卻室內熱空氣。在該系統(tǒng)內，氟泵強制循環(huán)制冷劑液體，使其流過蒸發(fā)器、冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。 此系統(tǒng)適用于大中型的機房或設備，如數據中心、鍛造設備或其他需要全年制冷的建筑和設備。如圖2和圖3，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)可以與其他制冷系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以各自單獨運行。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)根據冷凝器是否進行加濕降溫可分為間接干式冷卻和間接濕式冷卻。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)和其他制冷系統(tǒng)組合后的制冷模式根據室外環(huán)境溫度可分為完全空調機組制冷，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻和風冷機組聯(lián)合制冷，完全氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻制冷。根據當地的氣候條件、初投資和回收年限可以選擇將自然冷卻系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)并聯(lián)或各自單獨運行。圖2中，自然冷卻與風冷機組不能同時開啟，只存在完全風冷機組制冷和完全自然冷卻制冷兩種模式。圖3中，可以實現自然冷卻和風冷機組組合制冷，但會增加制冷末端和轉換系統(tǒng)的初投資，選擇哪個系統(tǒng)要根據當地的氣候條件、初投資和回收年限進行選擇。同時，可根據當地的氣候條件，閉式冷凝器可選擇干式冷卻或濕式冷卻。在比較干燥的地區(qū)可選擇濕式冷卻，可利用室外空氣的濕球溫度對載冷劑進行降溫，進一步提高制冷效率，如甘肅、內蒙等地區(qū)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是a.上述自然冷卻系統(tǒng)，制冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內空氣的潔凈度。b.制冷劑均為低沸點介質，沸點在零下40度以下，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。圖3的系統(tǒng)適用于制冷量大的機房或設備，如大型數據中心、鍛造車間或其他需要全年制冷的大型建筑。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)可以與其他制冷系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以各自單獨運行。同樣，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻根據冷凝器是否對空氣進行加濕降溫可分為干式冷卻和濕式冷卻；制冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內空氣不會受到污染。自然冷卻和制冷系統(tǒng)組合后的制冷模式，根據室外環(huán)境溫度可分為完全多聯(lián)機組制冷，自然冷卻和多聯(lián)機組聯(lián)合制冷，完全自然冷卻制冷。多聯(lián)機組在串并聯(lián)組合上與風冷空調機組原理相似，根據實際工程的初投資與運行費用綜合比較，制冷系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)分開運行更適合大型制冷系統(tǒng)。當制冷與冷卻系統(tǒng)分開運行時，末端制冷設備也獨立設置。同時，可根據當地的氣候條件，閉式冷凝器可選擇干式冷卻或濕式冷卻。在比較干燥的地區(qū)可選擇濕式冷卻，可利用室外空氣的濕球溫度對載冷劑進行降溫，進一步提高制冷效率，如甘肅、內蒙等地區(qū)。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)特點體現在(I)氟泵強制制冷劑液體循環(huán)流動，集熱管換熱器的高效、溶液循環(huán)式自然冷卻系 統(tǒng)的安裝靈活等優(yōu)點于一身。在該系統(tǒng)內，氟泵強制循環(huán)制冷劑液體，使其流過蒸發(fā)器、冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。(2)采用高效的換熱器和靈活的系統(tǒng)形式。室外換熱單元為整體是機組，采用高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器和低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元采用全鋁整體釬焊的微通道換熱器，采用多臺分散式的布置，可以自帶風機布置到發(fā)熱設備附近，直接冷卻發(fā)熱設備，也可以不帶風機布置到機房機密空調的回風口，利用機房空調的風機和送風系統(tǒng)。(3)采用完善的控制模式和智能化的控制器。探索出的完善控制模式，如a.當室外溫度低于15°C時，可以關閉制冷機組，只運行冷卻系統(tǒng)即可達到空調間設計要求。b.當能效比低于2. O時，停止使用自然冷卻系統(tǒng)；當氣溫大于15°C，但能效比大于
2.O時，可將兩個系統(tǒng)同時開啟，以便降低制冷系統(tǒng)熱負荷，節(jié)約電能。配備專門研制的智能控制器，可以實現工作模式的自動轉換，遠程控制，數據記錄等功能。(4)系統(tǒng)構造簡單，運行可靠性高，成本低，投資回收期短，維修和檢修方便。(5)該自然冷卻系統(tǒng)，不僅可以采用干式系統(tǒng)，也可以設計成濕式系統(tǒng)，充分利用大氣的顯熱和潛熱。(6)該自然冷卻系統(tǒng)，不僅可以和制冷系統(tǒng)聯(lián)合運行，也可以與蓄冷設備有機結
合，既充分利用了大氣自然冷源，又可以享受晝夜差別電價的政策，有效地降低運行成本。
權利要求
1.氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，其中氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風機組成室內換熱單元，冷凝器、冷凝器風機組成室外換熱單元，其特征在于這是一種不同于普通的機械制冷循環(huán)的新的制冷循環(huán)。氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。
2.根據權利要求I所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于制冷劑管路為耐高壓的銅管。
3.根據權利要求I或2所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室外換熱單元為整體是機組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風機為低噪聲的高效外傳子軸流風機；室內換熱單元中蒸發(fā)器為全鋁整體釬焊的微通道換熱器，蒸發(fā)器風機為大風量的高效離心風機。
4.根據權利要求3所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室內換熱單元的數量大于等于I。
5.根據權利要求4所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室內換熱單元的蒸發(fā)器風機為每個蒸發(fā)器各帶一個風機，或者蒸發(fā)器共享空調的回風口或風機。
6.根據權利要求5所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于制冷劑為低沸點介質。
7.根據權利要求6所述的氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯(lián)或并聯(lián)其他機房空調機組。
8.一種機房制冷系統(tǒng)，其特征在于包括如權利要求1-7中任一氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，該自然冷卻系統(tǒng)可與空調制冷機組聯(lián)合使用。
9.根據權利要求8所述的一種機房制冷系統(tǒng)，其特征在于空調制冷機組可為多聯(lián)式空調制冷機組。
全文摘要
氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，由室外換熱單元和室內換熱單元組成，具體包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風機、冷凝器風機、電磁閥、溫度傳感器，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路。該系統(tǒng)制冷劑與空氣、室內空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內空氣的潔凈度；氟泵強制制冷劑循環(huán)，冷凝器內的流速增加，提高換熱效率；安裝方便、靈活；制冷劑均為低沸點介質，在我國氣象條件下使用不存在凍脹的問題。
文檔編號F25B27/00GK102818396SQ20111015475
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2011年6月10日
發(fā)明者李欣 申請人:李欣