一种带冷凝水回收的双冷型蒸发冷却空调机组的制作方法

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种带冷凝水回收的双冷型蒸发冷却空调机组。

背景技术：

蒸发冷却空调技术是一种节能环保和可持续发展的空调技术，它有效避免了传统机械制冷初投资高、运行能耗大等问题。蒸发冷却空调以水作为冷却介质，通过水分蒸发吸热进行冷却及散热，利用“干空气能”，通过空气和水直接或间接的接触，制取冷风或冷水。

将蒸发冷却与传统的机械制冷相结合，则可以大大延长蒸发冷却降温设备的使用时间，减少机械制冷开启时间，大大降低能耗，尤其是在需要常年维持恒温恒湿的数据中心，此种方式能实现低能耗降温。但若直接将机械制冷段和蒸发冷却段直接连接必将导致设备体积过大，难以运输，增大了占地面积。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带冷凝水回收的双冷型蒸发冷却空调机组，采用模块式设计以及合理的流道布置，避免了传统分散式部件的管道连接复杂导致的占地面积大及整机运输不便的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种带冷凝水回收的双冷型蒸发冷却空调机组，包括机组壳体，机组壳体内自上而下形成相互连通的出风道及空气处理流道，出风道两端对应的机组壳体侧壁上分别设置有冷凝排风口和二次空气排风口b，出风道对应的机组壳体一侧壁上还设置有送风口，空气处理流道内由前到后依次设置有复合制冷流道及直接蒸发冷却流道，复合制冷流道内自下而上形成相互连通的一级空气处理流道及二级空气处理流道，一级空气处理流道两端对应的机组壳体侧壁上分别设置有二次空气进风口和一次空气进风口，一级空气处理流道内设置有间接蒸发冷却单元，二级空气处理流道内由前到后依次设置有风冷与蒸发冷混合冷凝器单元及机械制冷单元，风冷与蒸发冷混合冷凝器单元与机械制冷单元通过管道连接形成循环回路，直接蒸发冷却流道内设置有直接蒸发冷却单元，冷凝排风口、二次空气进风口和送风口位于机组壳体的同一侧壁上，二次空气排风口b和一次空气进风口位于机组壳体的同一侧壁上。

本发明的特征还在于，

间接蒸发冷却单元包括依据二次空气流动方向依次设置的过滤器a、布水器c、板翅式间接蒸发冷却器以及挡水板b，布水器c下方还设置有与布水器c通过循环水管b连接的蓄水池d，一次空气进风口处还设置有过滤器b。

循环水管b上还设置有循环水泵b。

冷凝排风口和二次空气排风口b处还分别设置有冷凝排风机和机组排风机b，送风口处还设置有机组送风机。

风冷与蒸发冷混合冷凝器单元包括冷凝盘管，冷凝盘管上方设置有布水器b，冷凝盘管下方由上到下依次设置有蓄水池c和风口c，布水器b和蓄水池c通过循坏水管c连接，冷凝盘管与机械制冷单元通过制冷剂进口管道与制冷剂出口管道连接形成闭合循环回路。

循坏水管c上还设置有循环水泵c。

机械制冷单元包括蒸发器，蒸发器连接有节流阀和压缩机，蒸发器、节流阀、冷凝盘管以及压缩机依次连接形成闭合循环回路，蒸发器下方由上到下依次设置有冷凝水盘和风口b。

冷凝水盘与蓄水池c通过冷凝水管连接。

直接蒸发冷却单元包括填料a，填料a上方由下到上依次设置有布水器a及挡水板a，填料a下方设置有蓄水池a，蓄水池a通过循环水管a连接布水器a，还包括设置在一级空气处理流道与直接蒸发冷却流道之间的风口a，且风口a对应设置在填料a和蓄水池a之间的位置处。

循环水管a上设置有循环水泵a。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用集装箱式外壳，使机组形成一个整体，以及采用模块式设计和合理的流道布置方案，避免了传统分散式部件的管道连接复杂，组装以及整机运输困难的问题，降低了施工成本，同时节约了占地面积；

(2)本发明间接蒸发冷却降低一次空气湿球温度，再给冷凝盘管继续降温，再在冷凝盘管表面和喷淋水发生热质交换，带走冷凝热，与用室外空气直接给冷凝器降温，利用经间接蒸发冷却等湿冷却后的一次空气有更低的湿球温度，干湿球温差加大，能带走冷凝器更多的热量；

(3)本发明采用风冷和蒸发冷双冷冷凝器，充分利用水的汽化潜热且蒸发冷空气用的是经间接蒸发段处理后的空气，有更低的湿球温度风冷空气用的是二次排风，充分的利用二次空气的冷量，充分降低冷凝盘管的温度，降低结垢概率；

(4)本发明蒸发器下端的冷凝水盘的冷凝水管直接与冷凝器的蓄水池相连，充分利用冷凝水的冷量，冷凝水温度低于蓄水池原本循环水温度，混合后降低了蓄水池中的水温，为冷凝器的蒸发冷部分提高效率；

(5)本发明可通过调节和开闭不同单元模块来满足不同室外条件的制冷要求。

附图说明

图1是本发明双冷型蒸发冷却空调机组的外部结构示意图；

图2是本发明双冷型蒸发冷却空调机组的主视图；

图3是本发明双冷型蒸发冷却空调机组的左视图；

图4是本发明双冷型蒸发冷却空调机组中机械制冷单元的结构示意图；

图5是本发明双冷型蒸发冷却空调机组中直接蒸发冷却单元的结构示意图。

图中，1.机组送风机，2.挡水板a，3.布水器a，4.填料a，5.冷凝水盘，6.风口a，7.循环水泵a，8.蓄水池a，9.二次空气进风口，10.风口b，11.风口c，12.冷凝水管，13.循环水泵c，14.蓄水池c，15.冷凝盘管，16.布水器b，17.冷凝排风机，18.蒸发器，19.板翅式间接蒸发冷却器，20.过滤器a，21.布水器c，22.循环水泵b，23.蓄水池d，24.一次空气进风口，25.过滤器b，26.挡水板b，27.压缩机，28.二次空气排风口b，29.节流阀，30.冷凝排风口，31.送风口，32.机组排风机b，33.制冷剂进口管道，34.制冷剂出口管道，35.集装箱式外壳，36.循环水管b，37.循坏水管c，38.循环水管a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种带冷凝水回收的双冷型蒸发冷却空调机组，其结构如图1所示，包括机组壳体35，机组壳体35内自上而下形成相互连通的出风道及空气处理流道，出风道两端对应的机组壳体35侧壁上分别设置有冷凝排风口30和二次空气排风口b28，出风道对应的机组壳体35一侧壁上还设置有送风口31，如图2-3所示，空气处理流道内由前到后依次设置有复合制冷流道及直接蒸发冷却流道，复合制冷流道内自下而上形成相互连通的一级空气处理流道及二级空气处理流道，一级空气处理流道两端对应的机组壳体35侧壁上分别设置有二次空气进风口9和一次空气进风口24，一级空气处理流道内设置有间接蒸发冷却单元，二级空气处理流道内由前到后依次设置有风冷与蒸发冷混合冷凝器单元及机械制冷单元，风冷与蒸发冷混合冷凝器单元与机械制冷单元通过管道连接形成循环回路，直接蒸发冷却流道内设置有直接蒸发冷却单元，冷凝排风口30、二次空气进风口9和送风口31位于机组壳体35的同一侧壁上，二次空气排风口b28和一次空气进风口24位于机组壳体35的同一侧壁上。

间接蒸发冷却单元包括依据二次空气流动方向依次设置的过滤器a20、布水器c21、板翅式间接蒸发冷却器19以及挡水板b26，布水器c21下方还设置有与布水器c21通过循环水管b36连接的蓄水池d23，一次空气进风口24处还设置有过滤器b25。

循环水管b36上还设置有循环水泵b22。

冷凝排风口30和二次空气排风口b28处还分别设置有冷凝排风机17和机组排风机b32，送风口31处还设置有机组送风机1。

风冷与蒸发冷混合冷凝器单元包括冷凝盘管15，冷凝盘管15上方设置有布水器b16，冷凝盘管15下方由上到下依次设置有蓄水池c14和风口c11，布水器b16和蓄水池c14通过循坏水管c37连接，冷凝盘管15与机械制冷单元通过制冷剂进口管道33与制冷剂出口管道34连接形成闭合循环回路。

循坏水管c37上还设置有循环水泵c13。

如图4所示，机械制冷单元包括蒸发器18，蒸发器18连接有节流阀29和压缩机27，蒸发器18、节流阀29、冷凝盘管15以及压缩机27依次连接形成闭合循环回路，蒸发器18下方由上到下依次设置有冷凝水盘5和风口b10。

冷凝水盘5与蓄水池c14通过冷凝水管12连接。

如图5所示，直接蒸发冷却单元包括填料a4，填料a4上方由下到上依次设置有布水器a3及挡水板a2，填料a4下方设置有蓄水池a8，蓄水池a8通过循环水管a38连接布水器a3，还包括设置在一级空气处理流道与直接蒸发冷却流道之间的风口a6，且风口a6对应设置在填料a4和蓄水池a8之间的位置处。

风口a6、风口c11以及风口b10处均设置有风阀。

循环水管a38上设置有循环水泵a7。

本发明双冷型蒸发冷却空调机组的工作原理为：

(1)冬季寒冷季节(自然冷却模式)

开启机组排风机b32、机组送风机1以及风口a6，循环水泵b22、循环水泵c13以及循环水泵a7均不开启；

室外新风在机组排风机b32的抽吸作用在从二次空气进风口9进入板翅式间接蒸发冷却器19的湿通道，一次空气在冷凝排风机17的抽吸作用从一次空气进风口24进入板翅式间接蒸发冷却器19干通道，一次空气与室外新风在板翅式间接蒸发冷却器19内，通过板翅式间接蒸发冷却器19的导热和对流作用对一次空气进行等湿冷却，再由机组送风机1的抽吸作用通过风口a6后经机组送风口31送入室内，室外新风则经机组排风机b32从二次空气排风口b28排出。

(2)干燥地区夏季运行(dec模式)

开启直接蒸发冷却循环水泵a7、机组送风机1以及风口a6；循环水泵b22、循环水泵c13以及机组排风机b32不开启；

一次空气由于机组送风机1的抽吸作用从一次空气进风口24进入板翅式间接蒸发冷却器19干通道，由机组送风机1的抽吸作用通过风口a6，同时，在循环水泵a7作用下蓄水池a8中的水经循环水管a38输送到布水器a3，然后喷淋在填料a4上，一次空气与填料a4上的水发生热质交换，使工作空气加湿冷却，再由机组送风机1的抽吸作用经机组送风口31送入室内。

(3)中湿地区夏季运行(idec模式)

开启循环水泵a7、循环水泵b22、机组送风机1、机组排风机b32、风口a6，循环水泵c13不开启；

一次空气由于机组送风机1的抽吸作用从一次空气进风口24进入板翅式间接蒸发冷却器19干通道，二次空气由于机组排风机b32的抽吸作用从二次空气进风口9进入板翅式间接蒸发冷却器19的湿通道，在循环水泵b22的作用下蓄水池d23中的循环水经循环水管b36输送至布水器c21，然后喷淋到板翅式间接蒸发冷却器19的板管上，二次空气与板管上的水膜发生热质交换被加湿冷却，然后再与干通道内的一次空气发生热质交换，使一次空气等湿冷却，然后在机组排风机b32的抽吸作用下二次空气由二次空气排风口28排出，一次空气在机组送风机1的作用下由风口a6进入直接蒸发冷却单元，在循环水泵a7作用下蓄水池a8中的水经循环水管a38输送到布水器a3，然后喷淋在填料a4上形成水膜，一次空气与填料a4上的水膜发生热质交换，然后在机组送风机1的作用下由机组送风口31送入室内。

(4)高湿地区夏季运行(iec模式+dx模式)

开启循环水泵22、机组排风机b32、冷凝排风机17、机组送风机1、风口b10、风口c11；

冷凝盘管15左侧为蒸发冷部份，右侧为风冷部分；

一次空气由于机组送风机1的抽吸作用从一次空气进风口24进入板翅式间接蒸发冷却器19干通道，二次空气由于机组排风机b32的抽吸作用从二次空气进风口9进入板翅式间接蒸发冷却器19的湿通道，在循环水泵b22的作用下蓄水池d23中的循环水经循环水管b36输送至布水器c21，然后喷淋到板翅式间接蒸发冷却器19的板管上，二次空气与板管上的水膜发生热质交换被加湿冷却，然后再与干通道内的一次空气发生热质交换，使一次空气等湿冷却，二次排风经板翅式间接蒸发冷却器19在湿通道内与淋水发生热质交换后，温度降低，在机组排风机b32的作用下，由风口c11进入冷凝盘管15的风冷部份，对冷凝盘管15进行预冷和散热后，再由机组排风机b32从二次空气排风口28排出；一次空气此处将分为两部分，一部分在机组送风机1的作用下由风口b10进入蒸发器18减湿冷却后从机组风口31送入室内，另一部分在冷凝排风机17的作用下由风口c11通入冷凝盘管15，蒸发冷却部分工作空气，在冷凝盘管15表面发生热质交换后，带走冷凝热，从冷凝排风口30排出，另外，在蒸发器18的下部，有一个冷凝水盘5与冷凝盘管15蓄水池相连，冷凝水会从冷凝水管12流入水箱与循环水混合，降低水温，提高效率。