风冷直膨式空调的热回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及空调冷凝器热回收装置。


背景技术：

2.gb/t 19413
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2010《计算机与数据处理机房单元式空气调节机》采用不同的室外干球温度（35/25/15/5/
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5℃）分别测得eer，再根据不同城市的气温分布，通过加权平均的方法测得全年综合能效比aeer。城市的地域性客观的影响了aeer，越往北方的机房指标越佳。
3.数据中心机房内的设备散热量大且稳定，即使在冬天也需要空调系统提供制冷量来维持设备正常运行所需的环境要求。中小型机房专用精密空调一般是风冷直膨式产品，为了保障冬季运行的压缩比与供油压差，以调控风冷室外机的轴流风机转速与储液器内液体制冷剂的贮备转移来使得压缩机的高压对应饱和温度不低于34℃（r410a制冷系统为例，对应高压最低不允许小于20bar），致使压缩机在最高允许蒸发温度下也有允许的安全压差保证运行的可靠性。
4.当冬天环境气温低于5℃时，自然冷源通过氟泵技术或重力热管技术实现自然冷却，充分利用自然条件削平冬季的机房空调耗电量。当然根据内外机的安装距离实际情况，可以适当提高氟泵系统切换环境温度设定，切换环境温度值设定越高，自然对流的冷量有所衰减。可是，在环境温度高于20℃以上，自然冷却可以视为没有实际应用意义了。
5.削平了冬季低温时的机房空调的能耗后，应聚焦于削平过渡季节特别是夏季的机房空调的能耗，毕竟占据了运行时间的80~95%以上。
6.风冷直膨式空调系统在对机房冷却，其压缩机运转时，高压对应饱和温度不低于34℃。这份热品直接回收成热水，温度品质不能满足人民生活的需要及卫生健康要求。但这份冷凝热不进行回收处理，环境温度每升高1℃压缩机功耗约增加4%，压缩机的冷量约衰减1%左右，以环境温度43℃运行的高压35.7bar（r410a制冷剂）与最低高压对应饱和温度34℃比较，冷量衰减了约27%，压缩机功率增加了约100%。所以空调型号选型时必须以最恶劣工况进行匹配，不然在环境温度43~45℃极限环境下机房设备运行所需的环境得不到保障。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种风冷直膨式空调的热回收装置，它是采用氟换热器对冷凝器直接进行氟热回收，没有中间换热的损耗，也不需要对风冷直膨式空调的控制软体进行升级，其安装方便，使用简单，能够降低风冷直膨式空调能耗。
8.本实用新型所述的风冷直膨式空调的热回收装置，用于被热回收侧的风冷直膨式空调的冷媒循环系统中，它包括主要由氟换热器、热泵压缩机、热泵冷凝器、节流装置组成的热泵系统和主要由热水箱、水组成的水循环系统；氟换热器连接在冷媒循环系统中，起到氟氟换热作用，回收侧为蒸发吸热过程相当于热泵系统的蒸发器功能，被回收侧为冷凝放热过程相当于风冷直膨式空调的冷凝放热；热泵冷凝器为热泵系统的制造高温热水的换热器即回收的热量交换给水然后进入热水箱内。
9.所述的风冷直膨式空调的热回收装置，风冷直膨式空调主要由室内机（为蒸发器、压缩机及节流器的系统组成）、冷凝器（室外机）、室外轴流风机组成的冷媒循环系统，氟换热器连接在冷媒循环系统中，起到冷凝作用；与热泵冷凝器进行热交换后的水进入热水箱内。
10.所述的风冷直膨式空调的热回收装置，氟换热器连接在冷媒循环系统中的冷凝器与室内机之间。
11.所述的风冷直膨式空调的热回收装置，风冷直膨式空调包括多个，节流装置和氟换热器均有多个，每个氟换热器连接在一个风冷直膨式空调中的冷媒循环系统中，每个节流装置和一个氟换热器串联组成一组节流氟换热器组，多组节流氟换热器组并联后与热泵压缩机、热泵冷凝器连接组成热泵系统。
12.本实用新型的有益效果：本实用新型对风冷直膨式空调冷凝热进行技术回收处理（氟热回收），将风冷直膨式空调如数据中心机房使用的精密空调全年的非自然冷却季节的高压对应的饱和温度控制在34~38℃的水平，那么空调的选型容量可以减少20%（实际应用不建议减容太多，预防热回收装置需要停机维保），非自然冷却季节的平均能耗减少50~70%（地域性影响）。将氟热回收的低品热量，使用多联型式的氟管道把热汇集至高温热泵的压缩机，再花费1度电使用高温热泵生产多份75℃的热水，分别提供给学校、澡堂、食堂及员工宿舍，相当于在项目四周形成一个热水供应销售副业，取缔电热水器与煤锅炉等。
13.使用氟热回收，没有中间换热的损耗，且多联氟系统安装十分成熟。
14.本实用新型对风冷直膨式空调系统的冷凝热进行技术回收处理采用的是氟热回收方式，其是直接热回收型式，没有中间换热的损耗，也不涉及风冷直膨式空调的软体升级。在原有的风冷直膨式空调上改造增配氟热回收，在风冷外机的出管上安装氟换热器后原系统就可恢复运行，氟热回收的其他附属设备的安装与施工不再影响风冷直膨式空调的正常使用。氟热回收的投入使用与否，不影响风冷直膨式空调系统的应用安全性，仅影响制冷系统的运行高压压力而带来的能耗降低。
附图说明
15.图1是风冷直膨式空调的热回收装置是示意图。
具体实施方式
16.参见图1所示的风冷直膨式空调的热回收装置，包括三个以上风冷直膨式空调1、热泵系统2和水循环系统3。
17.每个风冷直膨式空调1主要由室内机11（为蒸发器、压缩机及节流器的系统组成）、冷凝器（室外机）12、室外轴流风机13等组成的冷媒循环系统。
18.热泵系统2主要包括多个氟换热器21、热泵压缩机22、热泵冷凝器23、多个节流装置24。
19.水循环系统3主要由热水箱31、水泵32、进水管34、出水管35组成。
20.每个氟换热器21连接在一个风冷直膨式空调中的冷媒循环系统中的冷凝器（室外机）12后（与室内机）之间，在风冷直膨式空调的冷媒循环系统中，氟换热器21作为冷凝器使用。
21.每个节流装置24和一个氟换热器21串联组成一组节流氟换热器组，多组节流氟换热器组并联后与热泵压缩机22、热泵冷凝器23连接组成热泵系统2。氟换热器21在热泵系统2中作为蒸发器使用。
22.水循环系统3中，水泵32串联在从热水箱31底部出来进入热泵冷凝器23的进水管34上，从热泵冷凝器23出来与进水管34相通的出水管35与热水箱31上部相连通。
23.其工作原理：在各风冷空调的外机出管上，安装一个氟换热器21与配套的节流装置24，通过多联型式氟管道，将多个机房空调的冷凝热汇集到高温热泵系统。风冷空调制冷运行，提供制冷量维持设备正常运行的环境要求，同时冷凝热通过室内机与室外机之间的氟管道输送给风冷机房空调的室外机，排放至大气中。当安装在外机出管上的氟换热器21及配套的节流装置24工作时，风冷空调的冷凝压力降低从而室外机的轴流风机转数下降甚至完全停转，冷凝废热通过氟换热器21传给另一侧的高温热泵系统2。氟换热器21在高温热泵系统2中作为蒸发器使用起到蒸发器的功能，在此蒸发器（氟换热器21）高温系统侧的进口处配套的节流装置24，高温热泵系统的蒸发温度维持在20~35℃之间，节流后的两相制冷剂在蒸发器（氟换热器21）变成过热气体，经过多联型式氟管道回到高温热泵压缩机22吸气口，热泵压缩机22做功后产出高温高压的排气，高压对应的饱和温度不低于80℃，高品位的排温气体，进入热泵冷凝器23，将水泵供给的水加热至75℃的要求温度泵回热水箱31，水循环系统如此循环制造热水。高温热泵系统中的热泵冷凝器氟侧高温排气被冷却成高温液体，在通过多联型氟管道输送至各个氟换热器21，经节流装置24再次节流降压变成两相制冷剂，又在氟换热器21中蒸发成过热的吸气回到高温热泵压缩机。这样完成了氟热回收的过程，生产出高品位的人民所需求的生活热水。
24.总而言之，氟换热器串入到风冷直膨式空调室外机出管处，冷凝热回收功能启动后，氟换热器降低了风冷空调的冷凝压力。即风机空调室外机的冷凝压力始终大于氟换热器中的压力，符合压力工作的趋势，保障了风机空调的系统中不会出现拥堵，不会影响其安全运行。
25.氟换热器根据风冷空调的容量不同可以灵活配置选型面积与节流装置，氟换热器在高温热泵系统中是多联型氟管道的多联蒸发器端，高温热泵压缩机与热泵冷凝器是主机端，形成一个高温热泵多联系统。高温热泵压缩机技术已经成熟，多联系统技术也已经成熟，可以组成高温热泵多联系统，应用在氟热回收上，成为创新的新技术。
26.高温热泵的能调，根据热水温度增卸载和控制蒸发温度在要求范围内正常安全运行，从而影响及保障风冷空调的冷凝压力降到要求水平且在安全线以上。
27.这样在风冷直膨式空调上，实现了氟热回收，降低了机房空调的能耗至少50%以上，同时制造出卫生健康的高温热水，改善四周人民的生活水平。