基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置

本技术属于空调系统，涉及一种基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置。

背景技术：

1、随着5g技术云计算、互联网的深入发展，数据中心作为协作的特定设备网络，其建设规模不断扩大，数据中心的能耗问题也随之日益突出。相关研究表明，制冷系统仍是目前数据中心提高能耗问题的重点环节，降低制冷系统能耗电量势在必行。

2、传统风冷送风方式，受到数据中心机房自身约束，且气流不稳定、容易形成局部热点，无法满足数据中心长期运行的要求。

3、传统机械制冷系统采用能耗很高的部件，例如，压缩机、冷凝器；再加上全年运行中不能充分利用自然冷源，因此纯压缩制冷系统对数据中心电能消耗高，无法做到高效节能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置，具有使数据中心内制冷系统电能消耗降低的特点

2、本实用新型所采用的技术方案是，基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置，包括依次连接的分体式蒸发冷凝冷水机组、储液器和数据机房；

3、储液器是由蒸发器和冷凝器复叠而成的壳管式换热器；

4、分体式蒸发冷凝冷水机组包括与蒸发器依次连接构成闭合回路的蒸发冷凝器和压缩制冷机组；

5、数据机房包括内部设置的氟泵和数据机柜；数据机柜的背风侧贴合有热管背板；热管背板内部设置有制冷剂管道；氟泵和所述制冷剂管道与冷凝器依次连接构成闭合回路。

6、本实用新型的特点还在于：

7、压缩制冷机组包括通过管道并联的压缩机和气泵；压缩机与气泵管道连接处设有三通阀a；压缩制冷机组还包蒸发器与蒸发冷凝器连接管道上并联设置的膨胀阀和旁通管道，所述膨胀阀与所述旁通管道的连接处设有三通阀b；

8、储液器水平位置高于热管背板、低于压缩制冷机组；

9、热管背板上固接有背板风机；

10、蒸发冷凝器包括壳体，壳体相对的两侧壁分别设置有进风口，壳体底部设有蓄水箱，壳体内部按照空气流动自下而上依次设置有初效过滤器、换热板管、布水单元、挡水板、表冷器及风机，表冷器通过制冷剂管道与换热板管连通；布水单元通过安装有水泵的管道与蓄水箱相连；

11、换热板管为板管型蒸发冷凝器。

12、本实用新型的有益效果是：

13、(1)本实用新型制冷装置采用板管型蒸发冷凝器，板管表面水膜更加均匀且无干点，减少了腐蚀和结垢的可能性，并且采用蒸发冷凝，利用水的汽化潜热带走冷凝热，提高了冷凝器的冷凝效率；

14、(2)本实用新型制冷装置在挡水板上方设置有表冷器，当空气与板管表面水膜进行直接蒸发冷却降温后，先经过表冷器预冷温度较高的制冷剂，再通过风机排到室外，充分利用自然冷源对制冷剂降温，节能且高效；

15、(3)本实用新型制冷装置在室外环境温度较低时，关闭压缩机，采用旁通式重力回路热管模式，根据设备安装场地，当压头不足时开启气泵；并且可以通过三通阀让制冷剂不经过膨胀阀，受重力影响直接进入储液器，实现整体机组低能耗的运行；

16、(4)本实用新型制冷装置在数据机房内使用热管背板空调，热管背板直接与数据机柜相贴合，空气吸收芯片热量后直接经热管背板空调的蒸发器进行换热，热气流不会外溢，室内气流组织更为稳定，更有利于数据中心的运行与维护；

17、(5)本实用新型制冷装置的储液器水平位置高于热管背板、低于压缩制冷机组，分别利用两侧制冷剂回路与储液器之间的高度差，制冷剂气体与制冷剂液体的密度差作为系统运行压头，尽量使得系统在无外加动力的情况下自发运行。当制冷系统压头不足时，开启氟泵为系统提供动力；

18、(6)本实用新型制冷装置的储液器是将蒸发冷凝冷水机组的蒸发器与数据中心氟泵热管系统的冷凝器复叠而成的壳管式换热器，通过管内和管外两种不同工质制冷剂的沸点不同，以逆流的方式进行相变换热，从而提高了换热效率；

19、(7)本实用新型制冷装置的热管内的制冷剂具有更低的蒸发压力与蒸发温度，可使得制冷循环在制冷剂气液密度差与重力差作用下自发进行。

技术特征：

1.基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置，其特征在于，包括依次连接的分体式蒸发冷凝冷水机组(20)、储液器(6)和数据机房(21)；

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述压缩制冷机组(22)包括通过管道并联的压缩机(5)和气泵(2)；所述压缩机(5)与所述气泵(2)管道连接处设有三通阀a(3)；所述压缩制冷机组(22)还包括所述蒸发器(24)与所述蒸发冷凝器(1)连接管道上并联设置的膨胀阀(4)和膨胀阀(4)的旁通管道，所述膨胀阀(4)与所述旁通管道的连接处设有三通阀b(23)。

3.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述储液器(6)水平位置高于所述热管背板(9)、低于所述压缩制冷机组(22)。

4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述热管背板(9)上固接有背板风机(11)。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述蒸发冷凝器(1)包括壳体，壳体相对的两侧壁分别设置有进风口，壳体底部设有蓄水箱(19)，壳体内部按照空气流动自下而上依次设置有初效过滤器(18)、换热板管(16)、布水单元(15)、挡水板(14)、表冷器(13)及风机(12)，所述表冷器(13)通过制冷剂管道与换热板管(16)连通；所述布水单元(15)通过安装有水泵(17)的管道与蓄水箱(19)相连。

6.根据权利要求5所述的制冷装置，其特征在于，所述换热板管(16)为板管型蒸发冷凝器。

技术总结
本技术公开的基于储液器的氟泵驱动热管与蒸气压缩复合型的制冷装置，包括储液器连接的分体式蒸发冷凝冷水机组和数据机房，分体式蒸发冷凝冷水机组蒸发冷凝器与压缩制冷机组分开设置；数据机房内机柜背风侧贴合设置热管背板，热管背板内部设置有制冷剂管道。本技术的制冷装置通过储液器将蒸发冷凝器制冷、分体式蒸发冷凝冷水机组制冷和数据机房制冷结合，在降低了数据中心的能耗的同时提高了换热效率。

技术研发人员：黄翔,王欣,沈天磊
受保护的技术使用者：西安工程大学
技术研发日：20221104
技术公布日：2024/1/11