[發明專利]冷卻水干式空調箱、控制系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201110431217.4
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102444949A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 張瑞東
• 申請（專利權）人: 福州普澤冷暖設備技術有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/00;F24F13/30
• 代理公司: 福州智理專利代理有限公司 35208
• 代理人: 丁秀麗

技術領域

本發明涉及一種采用冷卻水冷卻室內空氣的干式空調箱，它非常適宜在熱負荷大，全年運行時間長的通信機房、電房、計算機房等場所，能夠在一年中室外濕球溫度約低于22℃時，免開空調而獨自承擔室內熱負荷，在濕球溫度約高于22℃時，用于承擔機柜頂部熱排風的部分負荷。全年節電效果非常顯著。

背景技術

目前，大量通信機房由于熱負荷大，空調耗電超過了機房總耗電的50％以上，并且即使在冬季，機房空調仍需開啟。對壓縮式空調能效的改進措施如針對機柜內部制冷的機柜空調、精確送風、冷凝翅片噴霧、冷媒添加劑等諸多措施對提高空調能效比較有限，除此之外尚有以下一些非壓縮式的節能技術：

采用室外自然冷源的熱管換熱器、乙二醇換熱器由于是在室外干球溫度工況下換熱，加之室內換熱器沒有能對機柜熱排風進行預冷卻的設計及控制技術，所以綜合節能率較小；

而采用井水降溫技術又存在水源的不確定性。

智能純新風系統由于引入了大量新風(新風換氣次數一般達30次/小時以上)，所以存在新風過濾、新風中可能有的有害氣體等問題，不能滿足一二類通信機房的潔凈度要求，只能用于一些三類機房基站。

新風水簾設備(水蒸發式冷氣機)由于對新風進行等焓降溫，所以節能率遠高于純通風系統，但同樣由于新風過濾及可能的有害氣體等原因，導致無法滿足一二類機房的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供了節能效果好的冷卻水干式空調箱、控制系統及其控制方法。

本發明的技術方案是這樣構成的，它包括空調箱機殼、及設于機殼內的風機，在機殼內由隔板將機殼分割成隔為正負壓腔兩部分，風機的出風口位于正壓腔內，風機的進風口位于負壓腔內，在正壓腔內還設有室內送風口和室內送風閥，及接往空調的風口和接往空調的風閥；在所述的負壓腔內逆氣流方向裝設有管翅換熱器和機柜熱回風口。

本發明能最大限度利用室外水蒸發降溫的冷卻水系統(包括冷卻塔，過濾裝置、水泵等)，制取接近濕球溫度的冷卻水后通過水管送入室內干式空調箱，冷卻室內空氣。本發明的這種干式空調箱還具備相應的結構和自動控制技術，在無法單獨滿足室內降溫要求時，能與空調同時使用，干式空調箱用于冷卻來自于機柜頂部的排風(一般會達32-35℃)，所以承擔了一部分熱負荷，再將預冷后的空氣送入機房空調的回風口，經過機房空調進一步降溫。由此空調的熱負荷大大減小而實現明顯節能。

當室外濕球溫度進一步降低時，干式空調箱可以獨自承擔機房的全部熱負荷時，關閉空調，此時節能率會高達80％。

此冷卻水干式空調箱系統將適用于所有地區，與其他機房降溫節能技術相比，具有最高的全年綜合節能效果。

本發明的工作原理如下：

1)冷卻水停用狀態。當聯動控制器檢測到室外濕球溫度值高于設定的高限值時，控制器判斷當前氣候下制取的冷卻水即使對機柜熱排風冷卻效率也會低于冷卻系統的耗電時，冷卻系統將不會工作。此時室內回風閥及送風閥關閉，通往空調的風閥打開，風機處于低速工況，其抽風量大于所連接的所有機柜排風量，將機柜熱排風直接送至空調回風口，這樣做也是節能的，它能提高空調的回風溫度及蒸發溫度，從而提高空調能效，減少空調壓縮機工作時間。

2)冷卻水系統與空調同時工作。當聯動控制器檢測到室外濕球溫度值低于設定，此時冷卻水系統工作。冷卻水進入干式空調箱，將機柜的熱排風預冷卻，送入空調回風口，經空調吸入進一步冷卻。從而負擔了部分熱負荷減小了空調負荷而使節能明顯。

3)冷卻水干式空調箱單獨工作，空調停開。當室外濕球溫度進一步降低，干式空調箱出風溫度低于設定值時，控制器判斷干式空調箱能夠單獨負擔室內負荷，此時室內回風閥及送風閥開啟，通往空調的風閥關閉，風機高速工作，以較大換氣次數及較低的出風溫度給室內降溫。

較之目前的機房節能技術而言，本發明的優點如下：

(1)確保了機房的密封性，以使機房潔凈度得以保證。

(2)充分利用室外自然冷源，采用水蒸發降溫原理制取冷卻水，全部或部分負擔機房熱負荷。

(3)充分考慮到通信機房熱排風的特點，以使更多時段冷卻水能夠對熱排風進行預冷卻，帶走部分熱負荷。

(4)即使少部分濕球溫度特別高的氣候，冷卻水系統不能節能，此時干式空調箱也能夠集中機柜熱排風送至空調回風口，以提高空調蒸發溫度，既提高空調能效，又減少壓縮機工作時間，從而實現節能。

(5)全年綜合節能率非常明顯。

附圖說明：

圖1是本發明冷卻水干式空調箱的一種實施例結構示意圖。