一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制冷與空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量大幅度增長(zhǎng)。機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備發(fā)熱量大，通常全年需要不間斷供冷。傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)依靠蒸氣壓縮制冷，其能耗較大，難以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。自然冷卻技術(shù)是降低機(jī)房冷卻能耗的有效方法。
[0003]分離式熱管具有良好的傳熱性能，尤其適合作為機(jī)房自然冷卻裝置?，F(xiàn)有技術(shù)提供的一種單管連接的分離式熱管的機(jī)房排熱裝置、一種用于機(jī)房或機(jī)柜的帶氣栗分離式熱虹吸管散熱裝置、一種蒸發(fā)冷卻型熱管換熱的機(jī)房排熱裝置等均采用分離式熱管實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房的自然冷卻。然而，這種熱管散熱裝置只能應(yīng)用在室外溫度低的場(chǎng)合，因此需要增加一套蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)作為輔助，這就提高了初始投資，同時(shí)增大了占地面積。為此，現(xiàn)有技術(shù)還提出了蒸氣壓縮和回路熱管的復(fù)合機(jī)組。現(xiàn)有技術(shù)提供的一種帶自然供冷供熱功能的空氣處理裝置，實(shí)現(xiàn)了全年工作目的。然而，這種方案中蒸氣壓縮與自然冷卻需要閥門切換，影響機(jī)組運(yùn)行可靠性?，F(xiàn)有技術(shù)提供的一種復(fù)疊機(jī)械制冷的液栗驅(qū)動(dòng)熱管裝置，但由于方案中蒸氣壓縮回路的蒸發(fā)器與熱管回路的冷凝器相互獨(dú)立，系統(tǒng)較為復(fù)雜?，F(xiàn)有技術(shù)還利用三介質(zhì)換熱器避免了閥門切換并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但所用的空冷式三介質(zhì)換熱器受到結(jié)構(gòu)的限制，難以用于大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房。
[0004]鑒于此，如何提供一種機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房自然冷源的充分利用，同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)省占地面積成為目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房自然冷源的充分利用，同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)省占地面積。
[0006]本發(fā)明提供一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括:蒸氣壓縮制冷回路、自然冷卻回路、熱管回路和三介質(zhì)換熱器；
[0007]所述蒸氣壓縮制冷回路，包括:壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置；
[0008]所述冷凝器的兩端分別通過管路與所述壓縮機(jī)和所述節(jié)流裝置連通，所述壓縮機(jī)和所述節(jié)流裝置分別通過管路與所述三介質(zhì)換熱器連通；
[0009]所述自然冷卻回路，包括:栗和自然冷卻換熱器；
[0010]所述栗和所述自然冷卻換熱器分別與所述三介質(zhì)換熱器連通，所述栗與所述自然冷卻換熱器連通；
[0011]熱管回路，包括:室內(nèi)蒸發(fā)器，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的兩端分別與所述三介質(zhì)換熱器連通。
[0012]可選的，所述蒸氣壓縮制冷回路、所述自然冷卻回路和所述熱管回路內(nèi)分別密封有制冷工質(zhì)；
[0013]相應(yīng)地，所述三介質(zhì)換熱器，包括:蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道、自然冷卻回路工質(zhì)通道和熱管回路工質(zhì)通道；
[0014]所述壓縮機(jī)和所述節(jié)流裝置分別與所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道連通，所述栗和所述自然冷卻換熱器分別與所述自然冷卻回路工質(zhì)通道連通，所述室內(nèi)蒸發(fā)器的兩端分別與所述熱管回路工質(zhì)通道連通。
[0015]可選的，所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道和自然冷卻回路工質(zhì)通道為單管，或者包含多根管，所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道和所述自然冷卻回路工質(zhì)通道分別平行穿過所述熱管回路工質(zhì)通道。
[0016]可選的，所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道嵌套于所述熱管回路工質(zhì)通道之內(nèi)，所述熱管回路工質(zhì)通道嵌套于所述自然冷卻回路工質(zhì)通道之內(nèi)。
[0017]可選的，所述三介質(zhì)換熱器為板式換熱器結(jié)構(gòu)，包括:蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道、自然冷卻回路工質(zhì)通道和熱管回路工質(zhì)通道各一個(gè)或多個(gè)，所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道、所述自然冷卻回路工質(zhì)通道和所述熱管回路工質(zhì)通道之間平行間隔布置。
[0018]可選的，所述自然冷卻回路內(nèi)的制冷工質(zhì)，包括:水、乙二醇溶液或相變制冷劑。
[0019]可選的，所述冷凝器為風(fēng)冷式、水冷式、蒸發(fā)冷凝式冷凝器中的一種或幾種的組合；
[0020]和/ 或，
[0021]所述節(jié)流裝置為熱力膨脹閥、電子膨脹閥中的一種或者兩種的組合。
[0022]可選的，所述自然冷卻換熱器為風(fēng)冷式冷卻器、冷卻塔、蒸發(fā)式冷卻器中的一種或幾種的組合；
[0023]和/ 或，
[0024]所述熱管回路中還包括:制冷劑栗，用于驅(qū)動(dòng)所述熱管回路進(jìn)行工作。
[0025]可選的，所述室內(nèi)蒸發(fā)器為風(fēng)冷式換熱裝置、直接接觸式散熱器、或風(fēng)冷直接接觸器中的一種。
[0026]可選的，所述風(fēng)冷式換熱裝置為管式結(jié)構(gòu)，由一根或多根直管、繞翅片管、蛇形管外加翅片、多根直管套翅片中的一種或幾種組成；
[0027]和/ 或，
[0028]所述風(fēng)冷直接接觸器為風(fēng)冷式換熱裝置和直接接觸式散熱器的組合；
[0029]和/ 或，
[0030]所述直接接觸式散熱器通過與發(fā)熱部件直接接觸進(jìn)行散熱。
[0031]本發(fā)明提供的一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，利用蒸氣壓縮制冷回路與自然冷卻回路同時(shí)或單獨(dú)地冷卻熱管回路，可最大程度上利用自然冷源，節(jié)約冷卻能耗，同時(shí)，利用三介質(zhì)換熱器節(jié)省了換熱器數(shù)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)便利，能夠?qū)崿F(xiàn)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房自然冷源的充分利用，同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)省占地面積。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為圖1所示一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中的三介質(zhì)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為圖3所示一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中的三介質(zhì)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6為圖5所示一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中的三介質(zhì)換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]附圖標(biāo)記:
[0039]1、壓縮機(jī)；2、冷凝器；3、節(jié)流裝置；4、自然冷卻換熱器；5、栗；6、三介質(zhì)換熱器；7、室內(nèi)蒸發(fā)器；8、蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道；9、自然冷卻回路工質(zhì)通道；10、熱管回路工質(zhì)通道。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0041]圖1、圖3、圖5分別示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的三種結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1、圖3、圖5所示，本發(fā)明提供的一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，包括:蒸氣壓縮制冷回路、自然冷卻回路、熱管回路和三介質(zhì)換熱器；
[0042]所述蒸氣壓縮制冷回路，包括:壓縮機(jī)1、冷凝器2和節(jié)流裝置3 ;
[0043]所述冷凝器2的兩端分別通過管路與所述壓縮機(jī)I和所述節(jié)流裝置3連通，所述壓縮機(jī)I和所述節(jié)流裝置3分別通過管路與所述三介質(zhì)換熱器6連通；
[0044]所述自然冷卻回路，包括:栗5和自然冷卻換熱器4 ;
[0045]所述栗5和所述自然冷卻換熱器4分別與所述三介質(zhì)換熱器6連通，所述栗5與所述自然冷卻換熱器4連通；
[0046]熱管回路，包括:室內(nèi)蒸發(fā)器7，所述室內(nèi)蒸發(fā)器7的兩端分別與所述三介質(zhì)換熱器6連通。
[0047]其中，所述蒸氣壓縮制冷回路、所述自然冷卻回路和所述熱管回路內(nèi)分別密封有制冷工質(zhì)；
[0048]相應(yīng)地，所述三介質(zhì)換熱器6，包括:蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道8、自然冷卻回路工質(zhì)通道9和熱管回路工質(zhì)通道10 ;
[0049]所述壓縮機(jī)I和所述節(jié)流裝置3分別與所述蒸氣壓縮制冷回路工質(zhì)通道8連通，所述栗5和所述自然冷卻換熱器4分別與所述自然冷卻回路工質(zhì)通道9連通，所述室內(nèi)蒸發(fā)器7的兩端分別與所述熱管回路工質(zhì)通道10連通。
[0050]具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)機(jī)房具體保持溫度的設(shè)定，和對(duì)室外溫度的測(cè)量，按照溫度區(qū)間對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所述一體化自然冷卻機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行不同工作方式的調(diào)整:
[0051]在室外溫度較高(室外溫度高于熱管回路冷凝溫度)時(shí)，只開啟蒸氣壓縮制冷回路，首先啟動(dòng)壓縮機(jī)1，蒸氣壓縮制冷回路內(nèi)的制冷工質(zhì)經(jīng)壓縮機(jī)I壓縮后在冷凝器2中冷凝，經(jīng)節(jié)流裝置3節(jié)流降壓后進(jìn)入三介質(zhì)換熱器6蒸發(fā)，從熱管回路工質(zhì)吸熱后流回壓縮機(jī)I ;熱管回路的制冷工質(zhì)在室內(nèi)蒸發(fā)器7內(nèi)吸收機(jī)房的排熱蒸發(fā)后流入三介質(zhì)換熱器6，向蒸氣壓縮制冷回路的制冷工質(zhì)放熱冷凝，冷凝后的冷凝液(即熱管回路的制冷工質(zhì))在重力作用下回流至室內(nèi)蒸發(fā)器7，以便于繼續(xù)蒸發(fā)。
[0052]在室外溫度較低(室外