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热回收型新风机组及数据中心空调系统的制作方法

2022-06-16 07:20:15 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及数据中心空调系统技术领域,具体地,涉及一种热回收型新风机组及数据中心空调系统。


背景技术:

2.数据中心是全球协作的特定设备网络,用来在互联网基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心是一整套复杂的设施,它不仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统),还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。
3.数据中心空调系统包括制冷系统和新风系统,制冷系统需要一年四季全天为机房进行制冷降温,新风系统承担着保障空气品质、维持室内环境稳定性的作用,是数据中心空调系统不可或缺的重要组成部分。目前,新风系统所需的能量均由室外获取,通过与室外空气的热交换,维持新风系统的稳定性。
4.然而,由于新风系统的效能与室外空气条件强相关,这在一定程度上限制了数据中心能耗的降低,并且,也影响新风系统运行的稳定性。


技术实现要素:

5.本公开提供一种热回收型新风机组及数据中心空调系统,热回收型新风机组的运行效率高、稳定性好,且可将数据中心的热量回收,降低数据中心的能耗。
6.一方面,本公开提供一种热回收型新风机组,包括:至少一组新风室内机、室外冷凝模块和室内蒸发模块;
7.新风室内机设置于第一机房内,室外冷凝模块设置于室外,室内蒸发模块设置于第二机房内,新风室内机和室外冷凝模块之间及新风室内机和室内蒸发模块之间均通过制冷剂管路连通。
8.在一种可能的实施方式中,第一机房内设置有一组新风室内机,室外冷凝模块及室内蒸发模块均与新风室内机连通。
9.本公开提供的热回收型新风机组,通过在第二机房内设置室内蒸发模块,室内蒸发模块通过制冷剂管路和设置在第一机房内的新风室内机连通。室内蒸发模块在第二机房内的环境中制热,换热效率高,可提高新风机组的制热效率,新风机组的运行效率高、稳定性好、能耗低,可保障服务器运行安全稳定,提升制冷机组的制冷效果。并且,通过室内蒸发模块与第二机房内的热空气进行热交换,回收利用了数据中心的余热,提高制冷机组的能效,节约了数据中心的能耗。
10.在一种可能的实施方式中,新风室内机包括换热器、压缩机和具有至少四个接口的换向阀;
11.室外冷凝模块及室内蒸发模块的第一端管路均与换热器的第一端连通,室外冷凝模块及室内蒸发模块的第二端管路均与换向阀的一个接口连通,换向阀的其余各接口分别
与压缩机的出口、换热器的第二端及压缩机的入口连通。
12.在一种可能的实施方式中,室外冷凝模块的第一端管路和室内蒸发模块的第一端管路汇合后与换热器的第一端连通。
13.在一种可能的实施方式中,第一机房内设置有第一新风室内机和第二新风室内机;
14.第一新风室内机与室外冷凝模块连接在第一制冷剂管路上,第二新风室内机与室内蒸发模块连接在第二制冷剂管路上。
15.在一种可能的实施方式中,第一新风室内机和第二新风室内机均包括换热器和压缩机;
16.其中,在第一制冷剂管路上,压缩机的出口、室外冷凝模块、换热器及压缩机的入口依次连通;在第二制冷剂管路上,压缩机的出口、换热器、室内蒸发模块及压缩机的入口依次连通。
17.在一种可能的实施方式中,新风室内机还包括膨胀阀;
18.膨胀阀连接在换热器和室外冷凝模块之间的管路上,和/或,膨胀阀连接在换热器和室内蒸发模块之间的管路上。
19.在一种可能的实施方式中,新风室内机还包括空气过滤器和第一风机,空气过滤器设置在换热器的进风侧,第一风机设置在换热器的出风侧。
20.在一种可能的实施方式中,新风室内机还包括气液分离器,气液分离器与压缩机的进口连通。
21.在一种可能的实施方式中,室外冷凝模块包括室外冷凝器和第二风机,室外冷凝器与新风室内机连通,第二风机设置在室外冷凝器的出风侧。
22.在一种可能的实施方式中,室内蒸发模块包括室内蒸发器和第三风机,室内蒸发器与新风室内机连通,第三风机设置在室内蒸发器的出风侧。
23.在一种可能的实施方式中,第一机房为设备机房,第二机房为服务器机房。
24.另一方面,本公开提供一种数据中心空调系统,包括制冷机组和如上所述的热回收型新风机组。热回收型新风机组通过在第二机房内设置室内蒸发模块,室内蒸发模块通过制冷剂管路和设置在第一机房内的新风室内机连通。室内蒸发模块在第二机房内的环境中制热,换热效率高,可提高新风机组的制热效率,新风机组的运行效率高、稳定性好、能耗低,可保障服务器运行安全稳定,提升制冷机组的制冷效果。并且,通过室内蒸发模块与第二机房内的热空气进行热交换,回收利用了数据中心的余热,提高制冷机组的能效,节约了数据中心的能耗。
25.本公开提供的数据中心空调系统,包括制冷机组和热回收型新风机组,
26.应当理解,发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
27.结合附图并参考以下详细说明,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素,其中:
28.图1为本公开实施例一提供的一种热回收型新风机组;
29.图2为本公开实施例二提供的另一种热回收型新风机组。
30.附图标记说明:
31.100-新风室内机;
32.100a-第一新风室内机;100b-第二新风室内机;
33.110-换热器;120-压缩机;130-换向阀;140-膨胀阀;150-空气过滤器;160-第一风机;170-气液分离器;
34.200-室外冷凝模块;
35.210-室外冷凝器;220-第二风机;
36.300-室内蒸发模块;
37.310-室内蒸发器;320-第三风机;
38.a-第一制冷剂管路;b-第二制冷剂管路。
具体实施方式
39.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明,其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本公开的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
40.随着各行各业数字化转型及云计算业务的高速发展,数据中心的建设也趋于规模化,在大量建设需求和快速交付要求下,数据中心的基础设施建设也在朝着标准化、模块化的方向发展。与此同时,在各行各业绿色减排的节能方向发展趋势下,对数据中心降低能耗也提出了更高的要求。
41.现有的数据中心均需配置新风系统,以使机房内维持微正压环境及满足空气品质要求。新风系统与制冷系统配合,维持数据中心的正常运转。为了维持室内温度稳定,新风机组向室内输送的新风通常维持在一定温度范围内。
42.目前,数据中心新风系统普遍采用如下三种解决方案:方案一采用直膨式新风机组,该方案目前使用最多,多用来配合在分布式制冷系统、间接蒸发冷却制冷系统以及集中式高温冷冻水系统等没有合适水冷冷源的数据中心中;方案二采用水环热泵机组,该方案可配合在集中式普通冷冻水系统或高温冷冻水系统使用,系统管路配置较为复杂;方案三采用常规新风机组,冬季采用辅助热源供热,该方案一般配合集中式普通冷冻水系统使用。
43.上述三种方案的使用场景有所不同,所带来的的问题和不足也有所不同:方案一适用于气候适宜地区,无法在寒冷及严寒地区直接使用,需额外配制电加热、市政供热等辅助热源,不满足节能要求,且在冬季气候较冷区域制热效率低、并面临极端工况停机风险;方案二仅适用于采用冷冻水系统的数据中心,无法应用在分布式制冷系统中;方案三由于服务器机房冬季无需供热,无空调热水系统,新风机组需要配置电加热、市政供热等辅助热源。
44.针对于此,本公开实施例提供一种热回收型新风机组及数据中心空调系统,热回收型新风机组通过配置室内蒸发模块,当需要新风室内机制热时,通过室内蒸发模块吸收室内热量并交换至新风室内机,可使新风机组稳定、高效制热,且可实现数据中心的热量回
收,降低数据中心的能耗。
45.实施例一
46.本实施例提供一种热回收型新风机组(以下简称新风机组),新风机组应用在数据中心空调系统中,新风机组与制冷机组共同配合,使数据中心中的服务器处于稳定、适宜的制冷环境中,维持服务器的正常运转。
47.图1为本公开实施例一提供的一种热回收型新风机组。参照图1所示,热回收型新风机组包括室外冷凝模块200、室内蒸发模块300和一组新风室内机100。室外冷凝模块200与新风室内机100之间通过制冷剂管路连接,以使制冷剂在室外冷凝模块200与新风室内机100之间循环。同样的,室内蒸发模块300与新风室内机100之间也通过制冷剂管路连接,以使制冷剂在室内蒸发模块300与新风室内机100之间循环。
48.其中,新风室内机100设置在第一机房内,第一机房例如为设备机房,顾名思义,设备机房内通常放置为了维持服务器运行工况稳定的其他设备,例如,设备机房内可以放置水泵、cpu(central processing unit/processor,中央处理器)、cdu(cooling distribution unit,冷水分配单元)和冷水机组等。通过设备机房内放置的设备调节服务器机房(放置服务器的机房)的温湿度,维持服务器机房的温湿度的稳定性。
49.由于设备机房内放置的设备是为了维持服务器机房的温湿度稳定性,因此,设备机房内的环境也应保持温湿度恒定,设备机房内的温度不能过高或过低。
50.在夏季等温度较高的环境下,若室外的热空气直接进入设备机房内,升高了设备机房内的温度,加之设备机房内的设备在工作过程中的自身产热,使得设备机房内处于高温环境中,这会影响室内设备的稳定运行,甚至会损害设备。
51.在冬季等温度较低的环境下,若室外的冷空气直接进入设备机房内,会降低设备机房内的温度,改变设备机房内的湿度,同样不利于室内设备的稳定运行。尤其在北方冬季较冷的室外环境下,若室外零下十几度的冷空气直接进入设备机房内,设备机房内的空气遇到冷空气会结露而产生水滴,这对设备机房内的设备的稳定运行会产生有害影响。
52.因此,在室外温度较高的环境下,需要新风室内机100制冷,降低设备机房内的温度,而在室外温度较低的环境下,需要新风室内机100制热,升高设备机房内的温度,使设备机房内长期维持在适宜的温度范围内。以设备机房内的温度需要维持在12℃-20℃的范围内为例,当室外温度低于12℃时,需要新风室内机100制热,当室外温度高于20℃时,需要新风室内机100制冷。
53.需要说明的是,在实际应用中,除了设备机房外,新风室内机100也可以设置在其他需要保障空气品质、维持稳定温湿度的机房内,本实施例对此不作限制。以下均以设置新风室内机100的第一机房为设备机房为例,进行说明。
54.对于新风机组的制冷工况和制热工况,目前,一般是在室外设置室外机,通过室外机与外界环境热交换,向外界放热或吸收外界热量,为新风室内机100提供能量。以常规的采用热泵空调机组的新风系统为例,新风机组的能量通常从室外设置的室外机获取,当室外环境温度较高时,新风系统需要制冷,室外机向外放热以降低室内温度;而当室外环境温度较低时,新风机组需要制热,室外机吸收外界热量以升高室内温度。
55.在室外环境温度较低的条件下,例如,建设在北方的数据中心处于冬季时,室外温度很低,通常处于零下几度至二十几度的环境下,新风机组的室外机需要制热,以将热风输
送至室内机,通过室内机向室内输送温度较高的热风,以将室内维持在适宜温度内。
56.然而,室外机在室外温度很低的条件下制热,热量迁移速度很低,制热需要的热量更多,负荷更大,制热效率低下,导致新风机组的运行效率低下,影响运行稳定性,且能耗较高。新风机组的运行效率和稳定性直接关系到数据中心内的服务器的安全稳定运行,对数据中心的制冷效果产生直接影响。
57.在实际应用中,对于南方等冬季气温稍高的地区,冬季可以采用室外设置的压缩机进行制热,能够满足设备机房内的热量需求。然而,对于北方等冬季气温在零下十几度至零下二十几度的环境中,室外的压缩机很难工作,需要配置锅炉、电加热等加热,系统复杂,不利于布设。
58.另外,在寒冷、严寒地区,冬季室外机还会结霜,室外机需要切换至融霜模式除霜,这给新风机组制热不连续带来风险,新风机组的极端工况停机风险增大,安全稳定性降低。此时,需要为设备机房配置额外的热源,以保障设备机房内的送风温度。
59.与此同时,数据中心的服务器工作时持续产生热量,而温度过高则会影响服务器的工作稳定性,甚至会损坏服务器,因此,需要服务器机房内设置的制冷机组常年制冷,以使服务器机房内维持在较低环境温度中,保障服务器稳定运行。如此一来,制冷机组的功耗较高,并且,数据中心中的服务器产生的热量得不到利用,数据中心的能耗较高。
60.对此,参照图1所示,本实施例中,新风机组制冷是通过室外冷凝模块200实现的,室外冷凝模块200设置在室外,用于和外界环境热交换,向外放热,为新风室内机100提供冷量。当需要新风室内机100制冷时,室外冷凝模块200工作,与外界环境热交换后向新风室内机100提供冷量,新风室内机100与设备机房内的环境热交换,为设备机房内制冷。
61.并且,本实施例中,新风机组的制热是通过设置在第二机房内的室内蒸发模块300实现的,室内蒸发模块300用于和第二机房内的空气热交换,吸收第二机房内的热量,为新风室内机100提供热量。当需要新风室内机100制热时,室内蒸发模块300工作,与第二机房内的空气热交换后向新风室内机100提供热量,新风室内机100与设备机房内的环境热交换,为设备机房内制热。
62.第二机房例如为上述服务器机房,通过将室内蒸发模块300设置在服务器机房内,可以回收利用服务器机房内的余热为新风机组提供热量,并且,可以提高制冷机组的制冷效率,降低制冷机组的能耗。应理解,除服务器机房外,设置室内蒸发模块300的第二机房也可以为具备热量回收条件的其他机房,本实施例不作限制,以下均以第二机房为服务器机房为例,进行说明。
63.一方面,室内蒸发模块300在服务器机房内的环境中制热,由于服务器机房内的全年温度恒定,热量迁移速率较高,室内蒸发模块300的换热效率高,提高了新风机组的制热效率,新风机组的运行效率高、稳定性好、能耗低,进而,可保障服务器运行安全稳定,提升制冷机组的制冷效果。同时,也避免了由于冬季室外机融霜模式切换导致系统制热不连续而带来的风险,无极端工况停机风险,安全稳定性增强。
64.另一方面,通过室内蒸发模块300与服务器机房内的热空气进行热交换,回收利用了服务器产生的热量,节约了数据中心的能耗。与此同时,由于服务器机房内的热量迁移至室内蒸发模块300中,服务器机房内的冷负荷减小,如此,可减少服务器机房内的制冷机组的制冷量,降低制冷机组的能耗,在热回收的基础上提高制冷机组的能效,增强制冷机组的
运行稳定性。
65.另外,通过将新风机组模块化设计,新风机组独立、布置灵活,无需与其它设备、系统强耦合,能实现快速模块化部署,可配合不同数据中心空调系统的制冷架构。并且,通过将室内蒸发模块300设置在服务器机房内,将新风机组与室外环境条件解耦,使得新风机组可以适用于不同气候条件,不受数据中心所处的地理位置限定,也无需电加热或其他热源配合。
66.具体的,继续参照图1所示,本实施例将连接在新风机组中的制冷剂管路中,连接在室外冷凝模块200的一端的管路定义为室外冷凝模块200的第一端管路(图中未示出),将连接在室外冷凝模块200的另一端的管路定义为室外冷凝模块200的第二端管路(图中未示出);类似的,将连接在室内蒸发模块300的一端的管路定义为室内蒸发模块300的第一端管路(图中未示出),将连接在室内蒸发模块300的另一端的管路定义为室内蒸发模块300的第二端管路(图中未示出)。
67.其中,设备机房内设置的新风机组包括换热器110、压缩机120和换向阀130,压缩机120连接在换热器110和换向阀130之间的制冷剂管路上。其中,室外冷凝模块200的第一端管路及室内蒸发模块300的第一端管路均与换热器110的第一端连通,换向阀130具有至少四个接口,以换向阀130为四通阀为例,室外冷凝模块200的第二端管路及室内蒸发模块300的第二端管路均与换向阀130的一个接口连通,换向阀130的其余三个接口分别与压缩机120的出口、换热器110的第二端及压缩机120的入口连通。
68.以下对于新风机组运行在两种运行工况,即制冷工况和制热工况下,新风机组的热交换及制冷剂管路中的制冷剂的循环状态,进行详细介绍。
69.当新风机组处于制冷工况时,新风室内机100的换热器110为蒸发器。参照图1所示,制冷剂管路中的低温气态制冷剂从压缩机120的入口进入压缩机120,经压缩机120压缩为高温、高压气体后从压缩机120的出口流出,高温、高压气体经换向阀130进入室外冷凝模块200,室外冷凝模块200与室外空气进行热交换向外放热,高温、高压气体冷凝为液体;液体继续沿制冷剂管路流动至换热器110(此时为蒸发器),换热器110与设备机房内的空气进行热交换,吸收设备机房内的热量,为设备机房制冷,同时,制冷剂管路中的液体蒸发为气体,气体继续沿制冷剂管路流动至从压缩机120的入口进入压缩机120,如此循环。
70.当新风机组处于制热工况时,新风室内机100的换热器110为冷凝器,换向阀130换向。参照图1所示,制冷剂管路中的低温气态制冷剂从压缩机120的入口进入压缩机120,经压缩机120压缩为高温、高压气体后从压缩机120的出口流出,高温、高压气体经换向阀130进入换热器110(此时为冷凝器),换热器110与设备机房内的空气进行热交换向外放热,为设备机房制热,同时,制冷剂管路中的高温、高压气体冷凝为液体;液体继续沿制冷剂管路流动至室内蒸发模块300,室内蒸发模块300与服务器机房内的空气进行热交换,吸收服务器机房内的热量,为服务器机房制冷,同时,制冷剂管路中的液体蒸发为气体,气体继续沿制冷剂管路流动至从压缩机120的入口进入压缩机120,如此循环。
71.参照图1所示,为了便于布设新风机组的制冷剂管路,室外冷凝模块200的第一端管路和室内蒸发模块300的第一端管路可以汇合后与新风室内机100的换热器110连接。也就是说,连接在换热器110与室外冷凝模块200/室内蒸发模块300之间的制冷剂循环管路,可以为一根总管外加该总管上伸出两个支管分别与室外冷凝模块200及室内蒸发模块300
连接。如此,可以减少制冷剂管路的铺设长度及节省制冷剂管路的占据空间。
72.与之类似的,室外冷凝模块200的第二端管路和室内蒸发模块300的第二端管路也可以汇合后与换向阀130的接口连接,以节约制冷剂管路的铺设长度和占据空间,不再赘述。应说明,为便于示出换向阀130换向后,制冷剂在制冷剂管路中的流向,图1中示出室外冷凝模块200的第二端管路及室内蒸发模块300的第二端管路分别通过各自管路连接至换向阀130,而在实际应用中,室外冷凝模块200的第二端管路及室内蒸发模块300的第二端管路可以汇合后通过一根总管与换向阀130连通。
73.继续参照图1所示,新风室内机100还可以包括连接在制冷剂管路上的膨胀阀140,膨胀阀140可以位于室外冷凝模块200的第一端管路及室内蒸发模块300的第一端管路与换热器110之前的制冷剂管路上,膨胀阀140主要起到节流降压和调节流量的作用。
74.其中,当新风机组处于制冷工况时,经室外冷凝模块200与室外空气热交换后,制冷剂管路中的制冷剂冷凝为高压液体,高压液体沿着制冷剂管路流动至膨胀阀140,经膨胀阀140节流降压为低压液体,低压液体再沿着制冷剂管路进入新风室内机100的换热器110(蒸发器)中。
75.当新风机组处于制热工况时,经新风室内机100的换热器110(冷凝器)与设备机房内的空气热交换后,制冷剂管路中的制冷剂冷凝为高压液体,高压液体沿着制冷剂管路流动至膨胀阀140,经膨胀阀140节流降压为低压液体,低压液体再沿着制冷剂管路进入室内蒸发模块300中。
76.另外,参照图1所示,新风室内机100还可以包括连接在制冷剂管路上的气液分离器170,气液分离器170位于压缩机120的进口与换向阀130之间的管路上。气液分离器170采用重力沉降、扰流分离、离心分离、丝网过滤、超滤分离、填料分离等方式,除去制冷剂管路中的液体,以免液体进入压缩机120,保护压缩机120不受损伤,保障压缩机120正常稳定工作。
77.继续参照图1所示,新风室内机100还可以包括空气过滤器150和第一风机160,空气过滤器150可以设置在换热器110的进风侧,第一风机160可以设置在换热器110的出风侧。图1中的箭头方向示意出了空气流向,通过第一风机160增大空气流速和压力,吸入外界空气,空气经空气过滤器150过滤后,从换热器110的进风侧进入换热器110,在换热器110内热交换后,从换热器110的出风侧排出至设备机房内。
78.其中,空气过滤器150可以为压缩空气过滤器150、初效过滤器、中效过滤器、高效过滤器及亚高效过滤器等。另外,根据设备机房内的空间大小、空气流速等条件,可以在换热器110的出风侧设置一台第一风机160或两台以上第一风机160,本实施例不作具体限制。
79.参照图1所示,对于设置在室外的室外冷凝模块200,室外冷凝模块200可以包括室外冷凝器210和第二风机220。室外冷凝器210连接在制冷剂管路上,与新风室内机100连通。通过室外冷凝器210与外界空气的热交换,为新风室内机100提供冷量,实现新风室内机100的制冷。而通过在室外冷凝器210的出风侧设置第二风机220,将室外空气吸入室外冷凝器210内,可以加快室外冷凝器210与外界空气的热交换效率,提升新风机组的制冷效率。其中,根据实际需求,可以在室外冷凝器210的出风侧设置一台第二风机220或两台以上第二风机220,本实施例不作具体限制。
80.与室外冷凝模块200类似的,对于设置在服务器机房内的室内蒸发模块300,室内
蒸发模块300可以包括室内蒸发器310和第三风机320。室内蒸发器310连接在制冷剂管路上,与新风室内机100连通。通过室内蒸发器310与服务器机房内的空气热交换,为新风室内机100提供热量,实现新风室内机100的制热。而通过在室内蒸发器310的出风侧设置第二风机220,将室外空气吸入室内蒸发器310内,可以加快室内蒸发器310与服务器机房内的空气的热交换效率,提升新风机组的制热效率。其中,根据实际需求,可以在室内蒸发器310的出风侧设置一台第三风机320或两台以上第三风机320,本实施例不作具体限制。
81.实施例二
82.图2为本公开实施例二提供的另一种热回收型新风机组。参照图2所示,与实施例一中的新风机组包括一组新风室内机100不同的是,本实施例中的新风机组包括两组新风室内机100,分别为第一新风室内机100a和第二新风室内机100b,第一新风室内机100a用于和室外冷凝模块200连通,主要适用于为设备机房制冷的工况,第二新风室内机100b用于和室内冷凝模块连通,主要适用于为设备机房制热的工况。
83.其中,第一新风室内机100a与室外冷凝模块200连接在第一制冷管路上,由于第一新风室内机100a主要应用于制冷工况,制冷剂在第一制冷剂管路a中始终沿同一方向循环,因此,第一新风室内机100a主要包括换热器110和压缩机120,而不用在第一制冷剂管路a上设置换向阀130。换热器110和室外冷凝模块200之间的管路上可以连接有膨胀阀140,换热器110和压缩机120的进口之间的管路上可以连接有气液分离器170。其中,在制冷工况下,第一新风室内机100a中的换热器110为蒸发器。
84.参照图2所示,对于主要用于制冷工况的第一新风室内机100a,在第一制冷管路上,压缩机120的出口、室外冷凝模块200、换热器110及压缩机120的入口依次连通。第一制冷剂管路a中的低温气态制冷剂从压缩机120的入口进入压缩机120,经压缩机120压缩为高温、高压气体后从压缩机120的出口流出,之后进入室外冷凝模块200,室外冷凝模块200与室外空气进行热交换向外放热,高温、高压气体冷凝为高压液体,高压液体经膨胀阀140节流降压为低压液体;低压液体继续沿第一制冷剂管路a流动至换热器110(在制冷工况下为蒸发器),换热器110与设备机房内的空气进行热交换,吸收设备机房内的热量,为设备机房制冷,同时,第一制冷剂管路a中的低压液体蒸发为气体,气体继续沿第一制冷剂管路a流动至气液分离器170,之后从压缩机120的入口进入压缩机120,如此循环。
85.第二新风室内机100b与室内蒸发模块300连接在第二制冷管路上,与第一新风室内机100a类似的,由于第二新风室内机100b主要应用于制热工况,制冷剂在第二制冷剂管路b中始终沿同一方向循环,因此,第二新风室内机100b主要也包括换热器110和压缩机120,而不用在第二制冷剂管路b上设置换向阀130。换热器110和室内蒸发模块300之间的管路上可以连接有膨胀阀140,换热器110和压缩机120的进口之间的管路上可以连接有气液分离器170。其中,在制热工况下,第二新风室内机100b中的换热器110为冷凝器。
86.参照图2所示,对于主要用于制热工况的第二新风室内机100b,在第二制冷管路上,压缩机120的出口、换热器110、室内蒸发模块300及压缩机120的入口依次连通。第二制冷剂管路b中的低温气态制冷剂从压缩机120的入口进入压缩机120,经压缩机120压缩为高温、高压气体后从压缩机120的出口流出,之后进入换热器110(在制冷工况下为冷凝器),换热器110与设备机房内的空气进行热交换向外放热,为设备机房制热,同时,第二制冷剂管路b中的高温、高压气体冷凝为高压液体,高压液体经膨胀阀140节流降压为低压液体;低压
液体继续沿第二制冷剂管路b流动至室内蒸发模块300,室内蒸发模块300与服务器机房内的空气进行热交换,吸收服务器机房内的热量,为服务器机房制冷,同时,第二制冷剂管路b中的低压液体蒸发为气体,气体继续沿第二制冷剂管路b流动至气液分离器170,之后从压缩机120的入口进入压缩机120,如此循环。
87.另外,参照图2所示,与实施例一类似的,第一新风室内机100a及第二新风室内机100b中均可以包括空气过滤器150和第一风机160,过滤器设置在换热器110的进风侧,第一风机160设置在换热器110的出风侧。图2中的箭头方向示意出了空气流向,通过第一风机160吸入外界空气,空气经空气过滤器150过滤后,从换热器110的进风侧进入换热器110,在换热器110内热交换后,从换热器110的出风侧排出至设备机房内。
88.室外冷凝器210模块可以包括室外冷凝器210和第二风机220,室外冷凝器210连接在第一制冷剂管路a上,第二风机220可以设置在室外冷凝器210的出风侧。同样的,室内蒸发模块300可以包括室内蒸发器310和第三风机320,室内蒸发器310连接在第二制冷剂管路b上,第三风机320可以设置在室内蒸发器310的出风侧。此处不再赘述。
89.通过将室内蒸发模块300设置在服务器机房内,提高了新风机组的制热效率,新风机组的运行效率高、稳定性好、能耗低,可保障服务器运行安全稳定,提升制冷机组的制冷效果。同时,也避免了由于冬季室外机融霜模式切换导致系统制热不连续而带来的风险,无极端工况停机风险,安全稳定性增强。并且,可以回收利用服务器机房内的余热,节约数据中心的能耗,提高制冷机组的制冷效率。
90.实施例三
91.本实施例提供一种数据中心空调系统(以下简称空调系统),空调系统包括制冷机组和热回收型新风机组,热回收型新风机组为实施例一或实施例二中所述的新风机组。
92.制冷机组可以设置在数据中心的服务器机房内,用于为服务器机房制冷,将服务器机房内的环境温度维持在适宜范围内,保障服务器的平稳运行。新风机组用于和制冷机组共同配合,为服务器机房提供稳定的温湿度环境,使服务器处于稳定、适宜的制冷环境中。
93.其中,新风机组包括新风室内机100、室外冷凝模块200和室内蒸发模块300,新风室内机100和室外冷凝模块200之间及新风室内机100和室内蒸发模块300之间均通过制冷剂管路连通。新风室内机100设置在第一机房例如设备机房内,室外冷凝模块200设置在室外,室内蒸发模块300设置在第二机房例如服务器机房内。
94.另外,新风机组的具体结构、功能以及工作原理已在实施例一和实施例二中进行了详细介绍,此处不再赘述。
95.上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。
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