[實用新型]一種自然冷卻式空調機組

有效

• 申請號: 201120115906.X
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN202002247U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 李志明;吳偉營;何衛國
• 申請（專利權）人: 廣州市華德工業有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B39/00;F25B41/04;F25B41/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本實用新型涉及空調制冷技術領域，特別涉及一種自然冷卻式空調機組。

背景技術

現代通信技術、互聯網及3G業務的迅速發展，促使各種高密度機房如IDC、通信機房等與日俱增，而這些場所的熱負荷密度較大，需配置專門的全天候制冷的冷水機組以滿足恒定溫濕度的要求。此外，一些高發熱量廠房及特殊工藝廠房也存在全年供冷的需求。

對這些需要全年供冷的區域，目前主要有以下幾種供冷方式：1、采用傳統的風冷或水冷空調系統直接進行全年供冷，但其能耗較高，且在冬季運行時存在諸如起火等安全隱患；2、利用熱管自然循環供冷，如申請號為201010158303.8的發明申請公開了一種利用熱管循環的新風整體空調機，具備一定安全經濟的效果，但是仍存在制冷劑動力不足、循環量不大的問題，導致制冷效率受限；3、利用室外新風供冷，如申請號為200710044017.7的發明申請公開了一種通過引入外界低溫新風來進行顯熱換熱的自然冷卻式空調系統，該技術在降低能耗和減少機組開啟時間等方面具有一定效果，但在極端天氣下仍存在過濾器阻塞、預熱盤管凍結、空氣的濕度和潔凈度難以保證的問題，影響需冷空間和設備的運行安全；4、利用冷卻塔供冷(又稱免費供冷，free?cooling)，如申請號為201010125767.9的發明申請公開了一種節能型冷卻塔供冷系統，該方式不會破壞建筑物外立面的美觀，又能避免不必要的能源浪費，值得大力推廣，但是，這必須在原有的空調設備上進行改造，需要另增冷卻塔及相應管路設施，使得成本增加，此外，該系統的運行為季節性(即過渡季節的短期運行模式)，設備不能得到充分利用，常年大部分時間處于閑置狀態，加大了設備的折舊費用。

為此，重新開發一種設備成本較低，且能利用自然環境溫度、全天候對通信機房、工藝廠房等全年需冷空間進行制冷的空調機組，對空調領域來說是很有必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可利用自然冷卻方式全年供冷、且設備成本和能耗較低的自然冷卻式冷水機組。

本實用新型的技術方案為：

本實用新型一種自然冷卻式空調機組，包括蒸發式冷凝器、冷卻水泵、節流裝置、壓縮機、蒸發換熱模塊和冷卻換熱模塊，壓縮機、蒸發式冷凝器、節流裝置和蒸發換熱模塊通過管道依次循環連接，冷卻水泵通過管道分別與蒸發式冷凝器和冷卻換熱模塊連接；冷卻水泵的出口端設有閥門組；壓縮機、蒸發式冷凝器、冷卻水泵、節流裝置和蒸發換熱模塊組成壓縮制冷循環單元，蒸發式冷凝器、冷卻水泵和冷卻換熱模塊組成自然冷卻循環單元。

所述閥門組包括壓縮制冷閥和冷卻制冷閥，壓縮制冷閥設于冷卻水泵的出口端與蒸發式冷凝器連接的管道上，冷卻制冷閥設于冷卻水泵的出口端與冷卻換熱模塊連接的管道上；或者所述閥門組為一進二出三通閥，一進二出三通閥的進口端與冷卻水泵連接，一進二出三通閥的兩個出口端分別與蒸發式冷凝器和冷卻換熱模塊連接。

其中，所述閥門組包括壓縮制冷閥和冷卻制冷閥時，壓縮制冷閥和冷卻制冷閥均采用電磁閥或電動閥；所述閥門組為一進二出三通閥時，一進二出三通閥為自力式三通閥、電磁式三通閥或電動式三通閥。

所述蒸發換熱模塊可為一個蒸發器或并聯設置的多個蒸發器，冷卻換熱模塊為一個冷卻換熱器或并聯設置的多個冷卻換熱器；或者所述蒸發換熱模塊和冷卻換熱模塊設于同一混合蒸發器內。

所述蒸發式冷凝器采用板管蒸發式冷凝器或盤管蒸發式冷凝器；為了保證冷水機組在冬季能正常運行，蒸發式冷凝器與冷卻水泵連接的循環管道內設有防凍劑或加裝電加熱器。

所述蒸發式冷凝器與冷卻水泵連接的循環管道內設有加藥裝置或除菌過濾裝置。

上述自然冷卻式空調機組使用時，其具體過程如下：

(1)在夏季制冷工況時，該空調機組運行于壓縮制冷循環模式(即壓縮制冷循環單元工作)，閥門組控制冷卻水泵與蒸發式冷凝器連接的管道接通，運行壓縮機和冷卻水泵。壓縮機抽吸蒸發換熱模塊內的氣態制冷劑，壓縮成高溫高壓狀態的氣體；高溫高壓的氣態制冷劑進入蒸發式冷凝器，放熱冷凝為高壓中溫的液體；得到的高壓液態制冷劑經節流裝置降壓后進入蒸發換熱模塊內，與空氣進行熱交換后制取冷水；氣態制冷劑再次被壓縮機吸入，實現壓縮制冷循環。