專利名稱：氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷技術(shù)與空調(diào)設(shè)備，尤其是一種氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工業(yè)和信息機(jī)房，為維持恒定的室內(nèi)溫度需要全年為之降溫，由此帶來(lái)了巨額的耗電量和電費(fèi)。在節(jié)能減排和降低運(yùn)營(yíng)成本的雙重壓力，迫使人們不斷地為工業(yè)和信息機(jī)房研發(fā)新的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，就是針對(duì)大中型機(jī)房利用大氣自然冷源而研發(fā)的高效節(jié)能新產(chǎn)品 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、冷凝器風(fēng)機(jī)、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)組成室內(nèi)換熱單元，冷凝器、冷凝器風(fēng)機(jī)組成室外換熱單元，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。制冷劑管路為耐高壓的銅管。室外換熱單元為整體式機(jī)組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風(fēng)機(jī)為低噪聲的高效外傳子軸流風(fēng)機(jī)；室內(nèi)換熱單元中蒸發(fā)器為全鋁整體釬焊的微通道換熱器，蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)為大風(fēng)量的高效離心風(fēng)機(jī)。室內(nèi)換熱單元的數(shù)量大于等于I。室內(nèi)換熱單元的蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)為每個(gè)蒸發(fā)器各帶一個(gè)風(fēng)機(jī)，或者蒸發(fā)器共享原有機(jī)房空調(diào)的回風(fēng)口或風(fēng)機(jī)。制冷劑為低沸點(diǎn)介質(zhì)。冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯(lián)或并聯(lián)外其他機(jī)房空調(diào)機(jī)組。一種機(jī)房制冷系統(tǒng)，包括前述氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，該自然冷卻系統(tǒng)可與空調(diào)制冷機(jī)組聯(lián)合使用。本發(fā)明的有益效果是制冷劑與空氣、室內(nèi)空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內(nèi)空氣的潔凈度；氟泵強(qiáng)制制冷劑循環(huán)，冷凝器內(nèi)的流速增加，提高換熱效率；此夕卜，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對(duì)位置和距離不受限制，安裝方便、靈活；制冷劑均為低沸點(diǎn)介質(zhì)，沸點(diǎn)在零下40度以下，在我國(guó)氣象條件下使用不存在凍脹的問題。


圖I氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)示意2氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系機(jī)房空調(diào)機(jī)組并聯(lián)示意3氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)機(jī)房空調(diào)機(jī)組串聯(lián)示意 圖4為本發(fā)明的額定負(fù)荷率示意圖；圖5為本發(fā)明的自然冷卻對(duì)總負(fù)荷的貢獻(xiàn)率示意 圖6為本發(fā)明的綜合能效比示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、冷凝器風(fēng)機(jī)、電磁閥、溫度傳感器，氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)組成室內(nèi)換熱單元，冷凝器、冷凝器風(fēng)機(jī)組成室外換熱單元，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過耐高壓的銅管相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。系統(tǒng)管路內(nèi)充注一定量的低沸點(diǎn)介質(zhì)，即制冷劑或其混合物，氟泵循環(huán)制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)。工作時(shí)，氟泵強(qiáng)制液體制冷劑流過蒸發(fā)器，室內(nèi)熱空氣放熱給蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)的制冷劑，制冷劑吸熱且少部分的制冷劑吸熱氣化，帶氣泡的制冷劑液體循環(huán)到冷凝器內(nèi)，再將其攜帶的熱量釋放到室外大氣中，制冷劑放熱后變?yōu)檫^冷液體。如此連續(xù)工作下去，就可以實(shí)現(xiàn)室外冷空氣在不接觸的情況下冷卻室內(nèi)熱空氣。在該系統(tǒng)內(nèi)，氟泵強(qiáng)制循環(huán)制冷劑液體，使其流過蒸發(fā)器、冷凝器內(nèi)的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對(duì)位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。 此系統(tǒng)適用于大中型的機(jī)房或設(shè)備，如數(shù)據(jù)中心、鍛造設(shè)備或其他需要全年制冷的建筑和設(shè)備。如圖2和圖3，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)可以與其他制冷系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以各自單獨(dú)運(yùn)行。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)根據(jù)冷凝器是否進(jìn)行加濕降溫可分為間接干式冷卻和間接濕式冷卻。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)和其他制冷系統(tǒng)組合后的制冷模式根據(jù)室外環(huán)境溫度可分為完全空調(diào)機(jī)組制冷，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻和風(fēng)冷機(jī)組聯(lián)合制冷，完全氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻制冷。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、初投資和回收年限可以選擇將自然冷卻系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)并聯(lián)或各自單獨(dú)運(yùn)行。圖2中，自然冷卻與風(fēng)冷機(jī)組不能同時(shí)開啟，只存在完全風(fēng)冷機(jī)組制冷和完全自然冷卻制冷兩種模式。圖3中，可以實(shí)現(xiàn)自然冷卻和風(fēng)冷機(jī)組組合制冷，但會(huì)增加制冷末端和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的初投資，選擇哪個(gè)系統(tǒng)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、初投資和回收年限進(jìn)行選擇。同時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，閉式冷凝器可選擇干式冷卻或濕式冷卻。在比較干燥的地區(qū)可選擇濕式冷卻，可利用室外空氣的濕球溫度對(duì)載冷劑進(jìn)行降溫，進(jìn)一步提高制冷效率，如甘肅、內(nèi)蒙等地區(qū)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是a.上述自然冷卻系統(tǒng)，制冷劑與空氣、室內(nèi)空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內(nèi)空氣的潔凈度。b.制冷劑均為低沸點(diǎn)介質(zhì)，沸點(diǎn)在零下40度以下，在我國(guó)氣象條件下使用不存在凍脹的問題。圖3的系統(tǒng)適用于制冷量大的機(jī)房或設(shè)備，如大型數(shù)據(jù)中心、鍛造車間或其他需要全年制冷的大型建筑。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)可以與其他制冷系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以各自單獨(dú)運(yùn)行。同樣，氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻根據(jù)冷凝器是否對(duì)空氣進(jìn)行加濕降溫可分為干式冷卻和濕式冷卻；制冷劑與空氣、室內(nèi)空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內(nèi)空氣不會(huì)受到污染。自然冷卻和制冷系統(tǒng)組合后的制冷模式，根據(jù)室外環(huán)境溫度可分為完全多聯(lián)機(jī)組制冷，自然冷卻和多聯(lián)機(jī)組聯(lián)合制冷，完全自然冷卻制冷。多聯(lián)機(jī)組在串并聯(lián)組合上與風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組原理相似，根據(jù)實(shí)際工程的初投資與運(yùn)行費(fèi)用綜合比較，制冷系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)分開運(yùn)行更適合大型制冷系統(tǒng)。當(dāng)制冷與冷卻系統(tǒng)分開運(yùn)行時(shí)，末端制冷設(shè)備也獨(dú)立設(shè)置。同時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，閉式冷凝器可選擇干式冷卻或濕式冷卻。在比較干燥的地區(qū)可選擇濕式冷卻，可利用室外空氣的濕球溫度對(duì)載冷劑進(jìn)行降溫，進(jìn)一步提高制冷效率，如甘肅、內(nèi)蒙等地區(qū)。氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)特點(diǎn)體現(xiàn)在(I)氟泵強(qiáng)制制冷劑液體循環(huán)流動(dòng)，集熱管換熱器的高效、溶液循環(huán)式自然冷卻系 統(tǒng)的安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)于一身。在該系統(tǒng)內(nèi)，氟泵強(qiáng)制循環(huán)制冷劑液體，使其流過蒸發(fā)器、冷凝器內(nèi)的流速增加，提高換熱效率；另一方面，蒸發(fā)器和冷凝器安裝的相對(duì)位置和距離不受限制，安裝方便、靈活。(2)采用高效的換熱器和靈活的系統(tǒng)形式。室外換熱單元為整體是機(jī)組，采用高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器和低噪聲的高效外傳子軸流風(fēng)機(jī)；室內(nèi)換熱單元采用全鋁整體釬焊的微通道換熱器，采用多臺(tái)分散式的布置，可以自帶風(fēng)機(jī)布置到發(fā)熱設(shè)備附近，直接冷卻發(fā)熱設(shè)備，也可以不帶風(fēng)機(jī)布置到機(jī)房機(jī)密空調(diào)的回風(fēng)口，利用機(jī)房空調(diào)的風(fēng)機(jī)和送風(fēng)系統(tǒng)。(3)采用完善的控制模式和智能化的控制器。探索出的完善控制模式，如a.當(dāng)室外溫度低于15°C時(shí)，可以關(guān)閉制冷機(jī)組，只運(yùn)行冷卻系統(tǒng)即可達(dá)到空調(diào)間設(shè)計(jì)要求。b.當(dāng)能效比低于2. O時(shí)，停止使用自然冷卻系統(tǒng)；當(dāng)氣溫大于15°C，但能效比大于
2.O時(shí)，可將兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)開啟，以便降低制冷系統(tǒng)熱負(fù)荷，節(jié)約電能。配備專門研制的智能控制器，可以實(shí)現(xiàn)工作模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)記錄等功能。(4)系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性高，成本低，投資回收期短，維修和檢修方便。(5)該自然冷卻系統(tǒng)，不僅可以采用干式系統(tǒng)，也可以設(shè)計(jì)成濕式系統(tǒng)，充分利用大氣的顯熱和潛熱。(6)該自然冷卻系統(tǒng)，不僅可以和制冷系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行，也可以與蓄冷設(shè)備有機(jī)結(jié)
合，既充分利用了大氣自然冷源，又可以享受晝夜差別電價(jià)的政策，有效地降低運(yùn)行成本。
權(quán)利要求
1.氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、冷凝器風(fēng)機(jī)、電磁閥、溫度傳感器，其中氟泵、蒸發(fā)器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)組成室內(nèi)換熱單元，冷凝器、冷凝器風(fēng)機(jī)組成室外換熱單元，其特征在于這是一種不同于普通的機(jī)械制冷循環(huán)的新的制冷循環(huán)。氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路，蒸發(fā)器與水平面呈一定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于制冷劑管路為耐高壓的銅管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室外換熱單元為整體是機(jī)組，冷凝器為高效換熱管外套鋁箔整體翅片的換熱器，冷凝器風(fēng)機(jī)為低噪聲的高效外傳子軸流風(fēng)機(jī)；室內(nèi)換熱單元中蒸發(fā)器為全鋁整體釬焊的微通道換熱器，蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)為大風(fēng)量的高效離心風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室內(nèi)換熱單元的數(shù)量大于等于I。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于室內(nèi)換熱單元的蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)為每個(gè)蒸發(fā)器各帶一個(gè)風(fēng)機(jī)，或者蒸發(fā)器共享空調(diào)的回風(fēng)口或風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于制冷劑為低沸點(diǎn)介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，其特征在于冷凝劑管路上可裝有三通閥門，可以串聯(lián)或并聯(lián)其他機(jī)房空調(diào)機(jī)組。
8.一種機(jī)房制冷系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求1-7中任一氟泵冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，該自然冷卻系統(tǒng)可與空調(diào)制冷機(jī)組聯(lián)合使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種機(jī)房制冷系統(tǒng)，其特征在于空調(diào)制冷機(jī)組可為多聯(lián)式空調(diào)制冷機(jī)組。
全文摘要
氟泵循環(huán)冷媒式自然冷卻系統(tǒng)，由室外換熱單元和室內(nèi)換熱單元組成，具體包括氟泵、蒸發(fā)器、冷凝器、蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)、冷凝器風(fēng)機(jī)、電磁閥、溫度傳感器，氟泵與蒸發(fā)器之間、蒸發(fā)器與冷凝器之間通過制冷劑管路相連形成密閉的回路。該系統(tǒng)制冷劑與空氣、室內(nèi)空氣和室外空氣都不接觸，保證了制冷劑和室內(nèi)空氣的潔凈度；氟泵強(qiáng)制制冷劑循環(huán)，冷凝器內(nèi)的流速增加，提高換熱效率；安裝方便、靈活；制冷劑均為低沸點(diǎn)介質(zhì)，在我國(guó)氣象條件下使用不存在凍脹的問題。
文檔編號(hào)F25B27/00GK102818396SQ20111015475
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者李欣 申請(qǐng)人:李欣