[發(fā)明專利]一種全效多模式節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810381662.6
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108488918A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范耀先;張士蒙;李磊;任群
• 申請（專利權(quán)）人: 菲尼克斯（上海）環(huán)境控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;F24F11/87;F24F13/30;F25B1/00;F25B39/04;F25B41/04;F25B49/02;F28D15/02
• 代理公司: 上海寶鼎專利代理有限公司 31222
• 代理人: 龔崢嶸

本發(fā)明公開了一種全效多模式節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，包括室外主機(jī)和室內(nèi)機(jī)，室外主機(jī)為包含制冷系統(tǒng)和熱管冷凝段換熱器；制冷系統(tǒng)的高溫側(cè)和熱管冷凝段換熱器設(shè)置于風(fēng)通道區(qū)；制冷端換熱器內(nèi)設(shè)置有能相互交換熱量的第一工質(zhì)通道和第二工質(zhì)通道，第一工質(zhì)通道串設(shè)于制冷系統(tǒng)，第二工質(zhì)通道串設(shè)于熱管系統(tǒng)；室內(nèi)機(jī)為至少一個(gè)室內(nèi)熱管裝置；室外主機(jī)內(nèi)還設(shè)置有儲液罐和工質(zhì)泵，熱管冷凝段換熱器通過管道與熱管系統(tǒng)的第二工質(zhì)管道連通，并通過第一截?cái)嚅y、第二截?cái)嚅y的開啟與關(guān)閉的組合來形成使用制冷系統(tǒng)和/或熱管冷凝段換熱器作為冷源的熱管系統(tǒng)。本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)能夠提供適應(yīng)于各種不同季節(jié)環(huán)境的多模式運(yùn)行，更加全效、節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種適用機(jī)房環(huán)境的空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)信息化發(fā)展，各種規(guī)模大小的數(shù)據(jù)中心、基站等信息化設(shè)施數(shù)量飛速增加，而其中各種IT設(shè)備的發(fā)熱量也隨之成倍增長，目前數(shù)據(jù)中心中精密空調(diào)制冷能耗已成為僅次于IT設(shè)備的第二大耗能項(xiàng)目，因此，精密空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)意義重大。

與常規(guī)舒適性空調(diào)不同，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的IT設(shè)備及附屬設(shè)備全年發(fā)熱，無論冬夏都需要制冷散熱，而在冬季或者春秋季節(jié)室外溫度較低時(shí)，可以采用自然冷卻的方法、利用室外環(huán)境可以作為冷源直接或者間接來冷卻機(jī)房設(shè)備，來代替或者輔助高耗能的壓縮制冷設(shè)備。

目前有如下幾種自然冷卻方式：

1.空氣-空氣直接換熱(以下簡稱空空換熱)：其原理如圖1所示，高溫機(jī)房回風(fēng)(如35℃)和低溫新風(fēng)(如15℃)在板式熱交換器進(jìn)行熱交換，回風(fēng)降溫后(如23℃)送入機(jī)房，承擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷。

其優(yōu)點(diǎn)是熱源和冷源空氣直接換熱，換熱效率高，其缺點(diǎn)是由于空氣比熱容很小(約1.005kj/kg.℃)，必須很大的空氣流量才能獲得足夠冷卻，故而機(jī)組和連接風(fēng)道體積巨大，只能安裝于距離機(jī)房很近的位置，且須在墻面或屋面預(yù)制巨大的風(fēng)口，機(jī)房建筑往往不能提供合適的安裝條件，使用場合嚴(yán)重受限。

2.直接引入低溫新風(fēng)：這種方式最為直接，但數(shù)據(jù)中心對穩(wěn)定性可靠性要求很高，新風(fēng)存在塵埃、酸性氣體、腐蝕氣體、濕度等諸多不可控因素，直接送入或者經(jīng)過一般的過濾處理后送入機(jī)房存在較大風(fēng)險(xiǎn)，故而實(shí)際應(yīng)用很少。

3.分離式熱管自然冷卻：其主要原理是采用室內(nèi)和室外兩個(gè)換熱器分別作為熱管的蒸發(fā)側(cè)和冷凝側(cè)，二者通過管道連接成為一個(gè)密閉的空間，腔內(nèi)一般灌注低沸點(diǎn)的制冷劑(如R22,R410a,R134a等)作為熱管工質(zhì)，目前在戶外機(jī)柜應(yīng)用廣泛，利用重力來克服工質(zhì)的循環(huán)阻力。如圖2所示。

其優(yōu)點(diǎn)是可以分離安裝，無需巨大的風(fēng)道連接，但因?yàn)闊o機(jī)械動(dòng)力循環(huán)，也存在嚴(yán)格的安裝距離、高差限值，且換熱效率一般，只能作為輔助節(jié)能應(yīng)用。

綜上所述，目前常用的包括新興的自然冷卻方式，存在諸多問題，尚不能穩(wěn)定高效的利用自然冷源。

一方面是現(xiàn)有方案存在各種弊端，而另一方面，現(xiàn)在對更為環(huán)保的天然工質(zhì)制冷劑研究方興未艾，如有諸多優(yōu)點(diǎn)的R744(即CO₂)由于其臨界溫度及工作壓力，不能得到廣泛應(yīng)用；故而迫切需要一種能解決上述問題、并能實(shí)現(xiàn)新工質(zhì)應(yīng)用的新型節(jié)能空調(diào)機(jī)組。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多模式運(yùn)行的、適應(yīng)于各種不同季節(jié)環(huán)境的、更加全效的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。

為了解決這個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種全效多模式節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)，包括室外主機(jī)和室內(nèi)機(jī)，所述的室外主機(jī)包含有一套完整的制冷系統(tǒng)和熱管冷凝段換熱器；所述室外主機(jī)的空間功能區(qū)分為主機(jī)區(qū)和風(fēng)通道區(qū)；在所述風(fēng)通道區(qū)靠近所述主機(jī)區(qū)的室外主機(jī)外殼上設(shè)置有外機(jī)入風(fēng)口，在所述風(fēng)通道區(qū)遠(yuǎn)離所述主機(jī)區(qū)的末端設(shè)置有外風(fēng)機(jī)，從所述外機(jī)入風(fēng)口到外風(fēng)機(jī)形成所述室外主機(jī)的冷風(fēng)通道；