[發明專利]復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機及切換方法

在審

• 申請號: 201910758423.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110542162A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 張金輝;王克勇;王麗;王濤
• 申請（專利權）人: 中通服咨詢設計研究院有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/89;F24F11/64;F24F11/61;F24F11/65;F24F110/10
• 代理公司: 32237 江蘇圣典律師事務所
• 代理人: 胡建華<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機，包括箱體及以及設置在箱體內的機械制冷組件和蒸發制冷組件；將機械制冷組件的蒸發式換熱器與蒸發制冷組件的蒸發式換熱器整合到箱體的蒸發冷卻腔，共用進風口、風機、水泵、集水器及布水器等設備組件，極大提高了機組集成度、節省了機組空間。壓縮機、蒸發器及控制箱置于箱體底部，不額外增加占地面積。控制箱基于溫度、時間兩個維度自動控制相應電動閥門從而切換機組工作模式。機組具有結構緊湊、體積小巧、易于布置、操作簡單、節能高效、避免頻繁切換等優勢。

技術領域

本發明涉及數據中心制冷領域，特別是一種復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機及切換方法。

背景技術

作為信息化產業的關鍵基礎設施，我國數據中心規模和數量增長迅速，然其高能耗問題日趨成為行業焦點。目前，國內大型數據中心一般采用機械制冷式冷水機組制取冷凍水進行冷卻，而盡可能采用自然冷卻(免費制冷)方式、減少機械冷卻時間成為節能新方向。蒸發制冷技術是一種自然冷卻方法，指水與未飽和空氣接觸時蒸發汽化，吸收本身以及空氣中的熱量從而使得水和空氣的溫度降低、產生制冷效果。本發明提供了一種復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機，機組節能高效、切換簡單且一體化程度高。

現有的技術中，已有利用蒸發制冷技術的冷水機組。授權公告號為CN106123172B、CN207350632U的專利文獻，利用蒸發制冷技術直接制取冷水，通過采用多級蒸發制冷方式來降低出水溫度，取消了機械制冷部件，獲得較高的機組能效比；申請公布號為CN107477748A的專利文獻，公開了一種蒸發制冷與機械制冷聯合運行的新風冷水一體機，通過蒸發段同時得到冷水和冷風，在室外空氣露點溫度較高時，運行機械制冷部件冷卻經過蒸發段預冷的空氣，而此時冷水出水溫度較高。上述技術在室外溫度較高時，都不能滿足冷凍水的需求。申請號為201920749177.X的專利文獻，將蒸發制冷與機械制冷耦合，能夠實現全年制冷，但由于蒸發段本身體積較大，而系統使用兩個蒸發段使得機組占地面積過大，不利于實際使用；且其系統僅僅依靠溫度進行切換，存在局部氣溫波動時系統頻繁切換的隱患。

數據中心需要全年制冷。常規的機械制冷式冷水機組并未充分利用自然冷源，能耗較高。現有蒸發冷卻冷水設備在炎熱天氣并不能滿足連續提供冷水，而與機械制冷設備耦合使用時，占地面積較大，在寸土寸金的數據中心場地內難以布置。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機及切換方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種復合蒸發制冷和機械制冷的冷水機組一體機，包括箱體以及設置在箱體內的機械制冷組件和蒸發制冷組件；箱體分為蒸發冷卻腔和設備腔；

機械制冷組件包括壓縮機、第一蒸發式換熱器、節流元件和蒸發器；

蒸發制冷組件包括集水器、水泵、布水器、風機和第二蒸發式換熱器；

其中第一蒸發式換熱器和第二蒸發式換熱器設置于蒸發冷卻腔內；

布水器設置在第一蒸發式換熱器和第二蒸發式換熱器的頂部；

集水器設置在第一蒸發式換熱器和第二蒸發式換熱器的底部；

水泵設置在布水器和集水器之間的水管；

風機設置在箱體的頂部。

本發明中，箱體兩側分別設有第一進風百葉和第二進風百葉，風從第一進風百葉和第二進風百葉進入箱體，從箱體頂部的風機出。

本發明中，包括冷凍水回水管，冷凍水回水管通過電動三通閥分別連通蒸發器和第二蒸發式換熱器頂部。

本發明中，包括冷凍水供水管，冷凍水供水管通過第一電動閥連通到蒸發器；冷凍水供水管通過第二電動閥連通到第二蒸發式換熱器底部。