一种采用露点型蒸发式冷凝器的氟泵自然冷冷水机组的制作方法

本发明涉及空调制冷，具体涉及到一种用于数据中心的采用露点型蒸发式冷凝器的氟泵自然冷冷水机组。

背景技术：

1、中央空调水系统经过几十年的发展，各方面技术都趋向成熟。由于使用方便、操作简单、可靠性高，普遍应用于大型数据中心及商业楼宇的空调系统。目前常用的中央空调冷水机组有风冷冷水机组和水冷冷水机组，风冷冷水机组因为能耗高、投资成本高、单机制冷量小等问题，只在小型数据中心实用，目前数据中心主要采用的是大型水冷冷水机组，但水冷冷水机组也存在诸多问题：其一，系统复杂，施工运维难度高，整体投资成本高。其二，自然冷源利用率低，压缩机损耗大，实用过程中故障也会越来越多。

2、随着技术的进步，蒸发式冷凝器的研发越来越受到重视，通过蒸发冷却降低冷凝温度可大幅提高系统能效，同时内置蒸发式冷凝器的冷水机组属一体化冷源设备，可大幅降低冷水系统的施工难度及成本。但目前已经上市的蒸发式冷凝器产品与常规冷水机相比普遍存在体积庞大、冷却能力低、成本高、自然冷源利用率低等诸多问题。因此研发一款能最大幅度利用自然冷源，同时又可在冬季干工况模式下节约用水的蒸发式冷凝器及冷水机组对降低数据中心的建设、运维成本及节能减排具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种采用露点型蒸发式冷凝器的氟泵自然冷冷水机组；所述露点型蒸发式冷凝器具备干湿两种工作模式，冬季工况有干工况冬季模式和湿工况冬季模式；干工况冬季模式下，可节约用水，湿工况冬季模式可通过蒸发冷却充分利用自然冷源；该露点型蒸发式冷凝器包含预冷盘管、蒸发冷却填料、蒸发冷却换热器、壳管式换热器、循环水泵、风机，采用蒸发冷却填料产生冷风和冷水，所述冷风进入管片式蒸发冷却换热器对内部的冷媒降温，所述冷水进入壳管式换热器对换热器内部的冷媒进行降温；所述冷水机组可根据室外环境温度进行工作模式切换，在室外温度大于等于设定自然冷却温度时为压缩机制冷模式，在室外温度小于设定自然冷却温度时，切换为氟泵运行模式，在氟泵运行模式下系统主要靠自然冷源降温，可大幅降低能耗，同时在夏季压缩机制冷模式下因为蒸发冷却冷凝方式可大幅降低冷凝温度，系统能效大幅提高，节能降耗明显。

2、本发明实施案例的技术方案如下：

3、一种采用露点型蒸发式冷凝器的氟泵自然冷冷水机组，包括蒸发器、压缩机、第一单向阀、膨胀阀、氟泵、第二单向阀、蒸发式冷凝器和控制器，所述蒸发式冷凝器包括风冷冷凝器、水冷冷凝器和冷风冷水提供模组，所述冷风冷水提供模组提供冷风对所述风冷冷凝器进行降温冷却冷凝，所述冷风冷水提供模组提供冷水对所述水冷冷凝器进行降温冷却冷凝，所述风冷冷凝器上部的出气端与所述水冷冷凝器上部的进气端通过管道连通，所述水冷冷凝器上部的进气端与所述水冷冷凝器下部的储液空间通过冷凝盘管连通，所述风冷冷凝器下部的出液端与所述水冷冷凝器下部的储液空间的进液端通过管道连通，所述水冷冷凝器下部的储液空间的出液端与所述氟泵的进液端通过管道连通，所述氟泵的出液端与所述膨胀阀的进液端通过管道连通，所述膨胀阀的出液端与所述蒸发器的进液端通过管道连通，所述蒸发器的出气端与所述压缩机的进气口通过管道连通，所述压缩机的出气口与所述风冷冷凝器上部的进气端通过管道连通，所述第一单向阀的导流端与所述蒸发器的出气端通过管道连通，所述第一单向阀的止流端与所述风水冷凝器的进气端通过管道连通，所述第二单向阀的导流端与所述水冷冷凝器的出液端通过管道连通，所述第二单向阀的止流端与所述膨胀阀的进液端通过管道连通，外部冷冻水回水通过冷冻水回水管道进入所述蒸发器中进行显热换热降温冷却，所述控制器根据外部环境温度控制所述压缩机、所述第所述氟泵的开启和关停，所述控制器通过控制所述压缩机的运行负荷来控制流出所述蒸发器的冷冻水温度，所述控制器通过控制所氟泵负荷来控制所述水冷冷凝器下部的储液区域的液体冷媒液位处于设定的范围之内。

4、优选地，所述风冷冷凝器包括并联设置的第一蒸发冷却换热器、第二蒸发冷却换热器，所述冷风冷水提供模组包括第一布水器、第二布水器、第一填料、第二填料、第一接水盘、第二接水盘、蓄水箱、第一循环水泵和风机，所述第一填料和所述第二填料相向设置且位于所述冷风冷水提供模组的进风口处，所述第一蒸发冷却换热器和所述第二蒸发冷却器分别位于所述第一填料和所述第二填料的后方，所述第一布水器和所述第二布水器分别位于所述第一填料和所述第二填料的上方，所述第一接水盘和所述第二接水盘分别位于所述第一填料和所述第二填料的下方，所述风机位于所述冷风冷水提供模组上方的出风口处，所述蓄水箱位于所述第一接水盘和所述第二接水盘的下方且与所述第一接水盘和所述第二接水盘通过管道连通，所述第一循环水泵的进水端与所述蓄水箱通过管道连通，所述第一循环水泵的出水端与所述水冷冷凝器的进水端通过管道连通，所述水冷冷凝器的出水端与所述第一布水器和所述第二布水器通过管道连通，所述水冷冷凝器上部的进气端分别与所述第一蒸发冷却换热器和所述第一蒸发冷却换热器上部的出气端通过管道连通，所述第一蒸发冷却换热器和所述第一蒸发冷却换热器上部的进气端与所述压缩机的出气口通过管道连通，所述第一蒸发冷却换热器和所述第一蒸发冷却换热器下部的出液端与所述水冷冷凝器下部的储液空间的进液端通过管道连通，所述水冷冷凝器下部的储液空间的出液端与所述氟泵的进液端通过管道连通。

5、优选地，所述冷风冷水提供模组还包括第一预冷盘管、第二预冷盘管、第二循环水泵、止回阀，所述第一预冷盘管和所述第二预冷盘管分别位于所述第一填料和所述第二填料的外侧正前方，所述第二循环水泵的进水端与所述蓄水箱通过管道连通，所述第二循环水泵的出水端分两路与所述第一预冷盘管的进水端、所述第二预冷盘管的进水端通过管道连通，所述第一预冷盘管的出水端、所述第二预冷盘管的出水端均与所述水冷冷凝器的进水端通过管道连通，所述止回阀位于所述第一循环水泵与所述水冷冷凝器之间的连通管路上，所述止回阀的导流端与所述第一循环水泵的出水端通过管道连通。

6、优选地，所述风冷冷凝器包括并联设置的第一蒸发冷却换热器、第二蒸发冷却换热器，所述冷风冷水提供模组包括第一布水器、第二布水器、第一填料、第二填料、第一预冷盘管、第二预冷盘管、第一接水盘、第二接水盘、蓄水箱、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、止回阀、板式换热器、防冻液水箱和风机，所述第一预冷盘管和所述第二预冷盘管相向设置且位于所述冷风冷水提供模组的进风口处，所述第一填料和所述第二填料分别位于所述第一预冷盘管和所述第二预冷盘管的后方，所述第一蒸发冷却换热器和所述第二蒸发冷却器分别位于所述第一填料和所述第二填料的后方，所述第一布水器和所述第二布水器分别位于所述第一填料和所述第二填料的上方，所述第一接水盘和所述第二接水盘分别位于所述第一填料和所述第二填料的下方，所述风机位于所述冷风冷水提供模组上方的出风口处，所述蓄水箱位于所述第一接水盘和所述第二接水盘的下方且与所述第一接水盘和所述第二接水盘通过管道连通，所述防冻液水箱位于所述冷风冷水提供模组的顶部，所述第三循环水泵的进水端与所述蓄水箱通过管道连通，所述第三循环水泵的出水端与所述板式换热器的冷端进口通过管道连通，所述板式换热器的冷端出口与所述第一布水器和所述第二布水器通过管道连通，所述第一循环水泵的进水端与所述板式换热器的热端出口通过管道连通，所述第一循环水泵的出水端与所述止回阀的导流端通过管道连通，所述止回阀的止回端与所述水冷冷凝器的进水端通过管道连通，所述第二循环水泵的进水端与所述板式换热器的热端出口通过管道连通，所述第二循环水泵的出水端分两路与所述第一预冷盘管的进水端、所述第二预冷盘管的进水端通过管道连通，所述第一预冷盘管的出水端、所述第二预冷盘管的出水端均与所述水冷冷凝器的进水端通过管道连通。

7、优选地，所述第一填料、第二填料倾斜设置，所述第一蒸发冷却换热器和所述第二蒸发冷却换热器分别平行于所述第一填料和所述第二填料倾斜设置。

8、优选地，所述第一填料、第二填料倾斜设置，所述第一蒸发冷却换热器和所述第二蒸发冷却换热器分别平行于所述第一填料和所述第二填料倾斜设置，所述第一预冷盘管和第二预冷盘管分别平行于所述第一填料和所述第二填料倾斜设置。

9、优选地，所述第一蒸发冷却换热器和第二蒸发冷却换热器为管片式换热器。

10、优选地，所述水冷冷凝器为壳管式换热器。

11、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

12、通过设置压缩机、与压缩机并联的第一单向阀，通过设置氟泵、与氟泵并联的第二单向阀，形成双工作模式，其可根据室外环境温度进行工作模式切换，在室外温度大于等于第一设定温度时为压缩机制冷模式，在室外温度小于第一设定温度且大于第二设定温度时为压缩机和氟泵共同运行模式，在室外温度小于第二设定温度时，切换为氟泵运行模式，通过智能切换工作模式，使其在满足夏季高温制冷需求的同时，充分利用自然冷，节能降耗明显。

13、其蒸发式冷凝器具有多种组合结构形式，第一种组合结构形式由蒸发冷却换热器和水冷冷凝器组成两道冷凝，由其内部风冷水冷提供模组提供风冷水冷，蒸发冷却换热器由冷风进行换热降温，水冷冷凝器由冷水进行换热降温，第二种组合结构形式在第一种组合结构形式基础上增加预冷盘管进行预冷，第三种组合结构形式在第二种组合结构形式基础上，增加了板式换热器，其根据季节温度变化运行在冬季干工况、春秋季湿工况、冬季湿工况三种模式下，在冬季干工况下，运行在氟泵模式下，其通过冷空气直接对冷凝端进行显热换热降温，在春秋季湿工况下，氟泵和压缩机共同运行，通过冷空气与填料中的循环水蒸发降温为冷端端提供冷源进行换热降温，在夏季湿工况下，压缩机高负载运行，通过冷空气与填料中的循环水蒸发降温为冷端端提供冷源进行换热降温，提升蒸发式冷凝换热盘管的蒸发式冷凝效果，从而降低整个空调系统的运行能耗。