空调系统的制作方法

本实用新型涉及空调设备领域，具体而言，涉及一种空调系统。

背景技术：

近年来，随着信息产业的快速发展，尤其是随着4g的普及与5g的开发，数据中心的数量和性能均在飞速增长，但同时其能耗也大幅度增加。其中，2014年数据中心耗电量约为876.8亿千瓦时，约占全社会电力消费总量的1.8％，而在2016年数据中心的耗电量约为1108亿千瓦时，约占全社会电力消费总量的1.9％，并且，传统冷却系统的能耗一般占数据中心的总能耗的30％-45％。

数据中心机房内的it设备不但发热量巨大，而且由于it设备的高性能、高可靠性工作特点，还要求数据中心的环境温度、湿度均要控制在特定的范围内，这就要求机房空调机组不仅具有良好的制冷性能，还要具备加热加湿功能，以确保数据中心机房内的温度、湿度满足电子设备的工作环境要求，而湿度对电子设备的影响尤其明显。

机房空调除湿一般是先降低温度除去回风湿度，再提高出风温度以保证房间内的空气参数满足要求。现有技术中的机房空调中提高温度一般采用电加热，然而，电加热部件一般功率较大，随主机一起长久工作需要消耗大量电能，严重影响机房空调机组的节能运行。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种空调系统，以解决现有技术中的机房内的空调系统耗能较多的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种空调系统，包括：压缩机，压缩机的排气口处设置有连接管路；蒸发器；热管组件，热管组件包括相互连通的蒸发段和冷凝段，以使第一冷媒在蒸发段和冷凝段之间流动传热；蒸发段设置在连接管路的一侧，以使蒸发段内的第一冷媒与压缩机的排气口排出的第二冷媒进行热交换；冷凝段与蒸发器间隔设置，以使气体经过蒸发器后流经冷凝段，以使气体与冷凝段内的第一冷媒进行热交换。

进一步地，空调系统还包括：冷凝器，连接管路的一端与压缩机的排气口连接，连接管路的另一端与冷凝器相连接；其中，蒸发段设置在压缩机和冷凝器之间，以使流经连接管路的第二冷媒与蒸发段内的第一冷媒换热后进入冷凝器。

进一步地，热管组件包括：至少两个冷凝段、气管部件以及液管部件；其中，蒸发段的出口通过气管部件与各个冷凝段的进口均相连接，蒸发段的进口通过液管部件与各个冷凝段的出口均相连接。

进一步地，气管部件包括气管总管和至少两个气管支管，气管总管的一端与蒸发段的出口相连接，气管总管的另一端与各个气管支管均相连接；至少两个气管支管与至少两个冷凝段一一对应地设置，各个气管支管远离气管总管的一端与相应的冷凝段的进口相连接；其中，各个气管支管上均设置有第一控制阀。

进一步地，第一控制阀为电磁阀。

进一步地，液管部件包括液管总管和至少两个液管支管，液管总管的一端与蒸发段的进口相连接，液管总管的另一端与各个液管支管均相连接；至少两个液管支管与至少两个冷凝段一一对应地设置，各个液管支管远离液管总管的一端与相应的冷凝段的出口相连接。

进一步地，热管组件包括：至少两个蒸发段；至少两个冷凝段，至少两个冷凝段与至少两个蒸发段一一对应地设置，各个冷凝段与相应的蒸发段相连通，以使第一冷媒在各个冷凝段和相应的蒸发段之间流动；蒸发段的出口通过气管与冷凝段的进口连接，气管上设置有第二控制阀。

进一步地，第二控制阀为电磁阀。

进一步地，蒸发段的进口通过液管与冷凝段的出口连接。

进一步地，空调系统还包括：风机，风机设置在蒸发器远离热管组件的一侧。

本实用新型的空调系统应用于机房，空调系统包括压缩机、蒸发器和热管组件，回流至热管组件的蒸发段内的液态的第一冷媒与压缩机的排气口排出至连接管路内的第二冷媒进行换热，蒸发段内的液态的第一冷媒吸收第二冷媒的热量后变为气态的第一冷媒，气态的第一冷媒流至冷凝段后与流经冷凝段的气体进行换热，实现冷凝放热，对流经冷凝段的气体进行加热，而冷凝段内的第一冷媒变为液态回流至蒸发段，循环往复。该空调系统通过设置热管组件吸取压缩机的排气口处的热量，实现了对气体的加热，且合理利用了废热；并且，热管组件传热并不需要额外输入功率，节能效果出众，减少了空调系统耗能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的空调系统的第一个实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的空调系统的第二个实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压缩机；20、蒸发器；30、热管组件；31、蒸发段；32、冷凝段；33、气管部件；331、气管总管；332、气管支管；34、液管部件；341、液管总管；342、液管支管；35、第一控制阀；36、气管；37、第二控制阀；38、液管；40、冷凝器；50、连接管路；60、风机；70、节流机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种空调系统，请参考图1和图2，包括：压缩机10，压缩机10的排气口处设置有连接管路50；蒸发器20；热管组件30，热管组件30包括相互连通的蒸发段31和冷凝段32，以使第一冷媒在蒸发段31和冷凝段32之间流动传热；蒸发段31设置在连接管路50的一侧，以使蒸发段31内的第一冷媒与压缩机10的排气口排出的第二冷媒进行热交换；冷凝段32与蒸发器20间隔设置，以使气体经过蒸发器20后流经冷凝段32，以使气体与冷凝段32内的第一冷媒进行热交换。

本实用新型的空调系统应用于机房，空调系统包括压缩机10、蒸发器20和热管组件30，回流至热管组件30的蒸发段31内的液态的第一冷媒与压缩机10的排气口排出至连接管路50内的第二冷媒进行换热，蒸发段31内的液态的第一冷媒吸收第二冷媒的热量后变为气态的第一冷媒，气态的第一冷媒流至冷凝段32后与流经冷凝段32的气体进行换热，实现冷凝放热，对流经冷凝段32的气体进行加热，而冷凝段32内的第一冷媒变为液态回流至蒸发段31，循环往复。该空调系统通过设置热管组件30吸取压缩机10的排气口处的热量，实现了对气体的加热，且合理利用了废热；并且，热管组件30传热并不需要额外输入功率，节能效果出众，减少了空调系统耗能。

在本实施例中，空调系统还包括冷凝器40，连接管路50的一端与压缩机10的排气口连接，连接管路50的另一端与冷凝器40相连接；其中，蒸发段31设置在压缩机10和冷凝器40之间，以使流经连接管路50的第二冷媒与蒸发段31内的第一冷媒换热后进入冷凝器40。具体地，在空调系统运行过程中，通过吸收压缩机的排气口处第二冷媒的热量，降低冷凝器进口处第二冷媒的温度，对冷凝器有着辅助冷凝的作用，可以分担一部分冷凝器的换热量，以此减少冷凝器换热所需要消耗的电能，进一步减少了空调系统耗能。

在第一个实施例中，如图1所示，热管组件30包括至少两个冷凝段32、气管部件33以及液管部件34；其中，蒸发段31的出口通过气管部件33与各个冷凝段32的进口均相连接，蒸发段31的进口通过液管部件34与各个冷凝段32的出口均相连接。

具体地，至少两个冷凝段32在风道内并联设置，即气体(也可称为室内回风)同时流过冷凝段32进行热量交换，以确保加热功能的正常工作。

具体地，气管部件33包括气管总管331和至少两个气管支管332，气管总管331的一端与蒸发段31的出口相连接，气管总管331的另一端与各个气管支管332均相连接；至少两个气管支管332与至少两个冷凝段32一一对应地设置，各个气管支管332远离气管总管331的一端与相应的冷凝段32的进口相连接；其中，各个气管支管332上均设置有第一控制阀35。具体实施时，一般不需要加热的情况下，各个第一控制阀35均是关闭的，防止在不需要加热的情况下进行不必要的传热，导致出风温度升高，影响对室内回风的温度调节。而当空调系统需要加热功能，如启动除湿功能、或是定频机组承担负荷较小，且压缩机在启停时间限制范围内，无法关机时，需要提高出风温度防止室内空气状态偏离设定范围，则打开第一控制阀，使第一制冷剂(即第一冷媒)在热管组件30内流动。

可选地，第一控制阀35为电磁阀。

具体地，液管部件34包括液管总管341和至少两个液管支管342，液管总管341的一端与蒸发段31的进口相连接，液管总管341的另一端与各个液管支管342均相连接；至少两个液管支管342与至少两个冷凝段32一一对应地设置，各个液管支管342远离液管总管341的一端与相应的冷凝段32的出口相连接。

具体地，热管组件30包括三个冷凝段32，气管支管332、液管支管342和第一控制阀35均为三个。具体控制方法为：当机房的空调系统需要加热功能时，先启动一个第一控制阀，蒸发段内的气态第一制冷剂通过该第一控制阀、气管总管331与对应的气管支管332，到达对应的冷凝段32，第一制冷剂蒸气在风机产生的空气快速流动作用下，实现冷凝放热，该部分热量可用于目标送风区域的加热需求，为空调系统提供所需热量，而放热后变为液态的第一制冷剂在重力的作用下，流经相应的液管支管342流回到蒸发段31，在蒸发段31内的液态第一制冷剂蒸发吸收压缩机排气口处第二制冷剂(即第二冷媒)的热量变为第一制冷剂蒸气，循环往复。若在开启一个第一控制阀，一个送风循环的时间后，室内回风的温度、湿度参数仍有偏离设定范围的趋势或回调不明显，则开启第二个第一控制阀，加大换热量，提高换热效率；同理若在开启第二个第一控制阀后，在一个送风循环的时间后，室内回风的温度、湿度参数仍有偏离设定范围的趋势或效果不明显，则开启第三个第一控制阀。若要关闭加热功能，如关闭加湿功能时，也可分级关闭。在关闭加湿功能后，空调系统的蒸发温度会逐渐提高，此时可根据出风口处的温度进行判断，若出风口处温度不断升高且高于设定值，则关闭一个第一控制阀，减少加热量，以此类推，随着出风口处温度不断升高且高于设定值，依次关闭其他两个第一控制阀，以结束加热工作。如此便可以分级调节加热量，确保精确调节，维持机房内空气状态。

其中，一个送风循环的时间指的是，经过处理后的室内送风在机房内循环一周回到回机房空调回风口的时间。

在第二个实施例中，热管组件30包括：至少两个蒸发段31；至少两个冷凝段32，至少两个冷凝段32与至少两个蒸发段31一一对应地设置，各个冷凝段32与相应的蒸发段31相连通，以使第一冷媒在各个冷凝段32和相应的蒸发段31之间流动传热；蒸发段31的出口通过气管36与冷凝段32的进口连接，气管36上设置有第二控制阀37。具体实施时，一般不需要加热的情况下，各个第二控制阀37均是关闭的，防止在不需要加热的情况下进行不必要的传热，导致出风温度升高，影响对室内回风的温度调节。而当空调系统需要加热功能，如启动除湿功能、或是定频机组承担负荷较小，且压缩机在启停时间限制范围内，无法关机时，需要提高出风温度防止室内空气状态偏离设定范围，则打开第二控制阀，使第一制冷剂(即第一冷媒)在热管组件30内流动。

具体地，至少两个冷凝段32在风道内并联设置，即气体(也可称为室内回风)同时流过冷凝段32进行热量交换，以确保加热功能的正常工作。

具体地，第二控制阀37为电磁阀。

具体地，蒸发段31的进口通过液管38与冷凝段32的出口连接。

具体地，热管组件30包括三个冷凝段32和三个蒸发段31，气管36、液管38和第二控制阀37均为三个。具体控制方法为：当机房的空调系统需要加热功能时，先启动一个第二控制阀，蒸发段内的气态第一制冷剂通过该第二控制阀和对应的气管36，到达对应的冷凝段32，第一制冷剂蒸气在风机产生的空气快速流动作用下，实现冷凝放热，该部分热量可用于目标送风区域的加热需求，为空调系统提供所需热量，而放热后变为液态的第一制冷剂在重力的作用下，流经相应的液管38流回到相应的蒸发段31，在蒸发段31内的液态第一制冷剂蒸发吸收压缩机排气口处第二制冷剂(即第二冷媒)的热量变为第一制冷剂蒸气，循环往复。若在开启一个第二控制阀，一个送风循环的时间后，室内回风的温度、湿度参数仍有偏离设定范围的趋势或回调不明显，则开启第二个第二控制阀，加大热管组件30内第一制冷剂的流量，加大换热量，提高换热效率；同理若在开启第二个第二控制阀后，在一个送风循环的时间后，室内回风的温度、湿度参数仍有偏离设定范围的趋势或效果不明显，则开启第三个第二控制阀。若要关闭加热功能，如关闭加湿功能时，也可分级关闭。在关闭加湿功能后，空调系统的蒸发温度会逐渐提高，此时可根据出风口处的温度进行判断，若出风口处温度不断升高且高于设定值，则关闭一个第二控制阀，减少加热量，以此类推，随着出风口处温度不断升高且高于设定值，依次关闭其他两个第二控制阀，以结束加热工作。如此便可以分级调节加热量，确保精确调节，维持机房内空气状态。

在本实施例中，空调系统还包括风机60，风机60设置在蒸发器20远离热管组件30的一侧。

在一个实施例中，热管组件30为分离式热管换热器。

在本实施例中，空调系统还包括节流机构70和连接管，连接管的一端与蒸发器连接，连接管的另一端与冷凝器连接，节流机构70设置在连接管上。

本实用新型解决了如下技术问题：机房内的空调系统在制冷循环中不断在压缩机处产生废热，而在空调系统运行除湿工况时，或是某些特殊情况下暂时无法停机却需要提高出风温度时，消耗额外的电能产生热量，增加空调系统耗电量，并且有大量的热量产生并浪费的问题。

本实用新型的有益效果：采用分离式热管换热器，在制冷系统正常工作时，利用分离式热管换热器传热温差小，损耗小的特性，能够充分回收并利用压缩制冷循环的部分冷凝热，以此实现机组的加热功能，代替常规机组配置的电加热部件，有效降低机组的电能消耗；此外蒸发段吸热降低了制冷剂在冷凝器进口的温度，对外机冷凝器有着辅助冷凝作用，可以分担一部分外机冷凝器的换热量，以此减少外机冷凝器换热所需要消耗的电能。

本实用新型的改进点在于：在机房的空调系统的室内机压缩机排气口与冷凝器进口间安装配置蒸发段，代替电加热部件，分级调节以实现加热量需求设定；各个冷凝段并联布置，室内回风同时流过这些换热端进行热量交换，以确保加热功能的正常工作；通过热管组件吸收压缩机排气口处制冷剂热量，降低冷凝器进口处制冷剂温度，对外机冷凝器有着辅助冷凝作用，可以分担一部分冷凝器的换热量，以此减少冷凝器换热所需要消耗的电能。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的空调系统应用于机房，空调系统包括压缩机10、蒸发器20和热管组件30，回流至热管组件30的蒸发段31内的液态的第一冷媒与压缩机10的排气口排出至连接管路50内的第二冷媒进行换热，蒸发段31内的液态的第一冷媒吸收第二冷媒的热量后变为气态的第一冷媒，气态的第一冷媒流至冷凝段32后与流经冷凝段32的气体进行换热，实现冷凝放热，对流经冷凝段32的气体进行加热，而冷凝段32内的第一冷媒变为液态回流至蒸发段31，循环往复。该空调系统通过设置热管组件30吸取压缩机10的排气口处的热量，实现了对气体的加热，且合理利用了废热；并且，热管组件30传热并不需要额外输入功率，节能效果出众，减少了空调系统耗能。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。