[发明专利]冷却水干式空调箱、控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用冷却水冷却室内空气的干式空调箱，它非常适宜在热负荷大，全年运行时间长的通信机房、电房、计算机房等场所，能够在一年中室外湿球温度约低于22℃时，免开空调而独自承担室内热负荷，在湿球温度约高于22℃时，用于承担机柜顶部热排风的部分负荷。全年节电效果非常显著。

背景技术

目前，大量通信机房由于热负荷大，空调耗电超过了机房总耗电的50％以上，并且即使在冬季，机房空调仍需开启。对压缩式空调能效的改进措施如针对机柜内部制冷的机柜空调、精确送风、冷凝翅片喷雾、冷媒添加剂等诸多措施对提高空调能效比较有限，除此之外尚有以下一些非压缩式的节能技术：

采用室外自然冷源的热管换热器、乙二醇换热器由于是在室外干球温度工况下换热，加之室内换热器没有能对机柜热排风进行预冷却的设计及控制技术，所以综合节能率较小；

而采用井水降温技术又存在水源的不确定性。

智能纯新风系统由于引入了大量新风(新风换气次数一般达30次/小时以上)，所以存在新风过滤、新风中可能有的有害气体等问题，不能满足一二类通信机房的洁净度要求，只能用于一些三类机房基站。

新风水帘设备(水蒸发式冷气机)由于对新风进行等焓降温，所以节能率远高于纯通风系统，但同样由于新风过滤及可能的有害气体等原因，导致无法满足一二类机房的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供了节能效果好的冷却水干式空调箱、控制系统及其控制方法。

本发明的技术方案是这样构成的，它包括空调箱机壳、及设于机壳内的风机，在机壳内由隔板将机壳分割成隔为正负压腔两部分，风机的出风口位于正压腔内，风机的进风口位于负压腔内，在正压腔内还设有室内送风口和室内送风阀，及接往空调的风口和接往空调的风阀；在所述的负压腔内逆气流方向装设有管翅换热器和机柜热回风口。

本发明能最大限度利用室外水蒸发降温的冷却水系统(包括冷却塔，过滤装置、水泵等)，制取接近湿球温度的冷却水后通过水管送入室内干式空调箱，冷却室内空气。本发明的这种干式空调箱还具备相应的结构和自动控制技术，在无法单独满足室内降温要求时，能与空调同时使用，干式空调箱用于冷却来自于机柜顶部的排风(一般会达32-35℃)，所以承担了一部分热负荷，再将预冷后的空气送入机房空调的回风口，经过机房空调进一步降温。由此空调的热负荷大大减小而实现明显节能。

当室外湿球温度进一步降低时，干式空调箱可以独自承担机房的全部热负荷时，关闭空调，此时节能率会高达80％。

此冷却水干式空调箱系统将适用于所有地区，与其他机房降温节能技术相比，具有最高的全年综合节能效果。

本发明的工作原理如下：

1)冷却水停用状态。当联动控制器检测到室外湿球温度值高于设定的高限值时，控制器判断当前气候下制取的冷却水即使对机柜热排风冷却效率也会低于冷却系统的耗电时，冷却系统将不会工作。此时室内回风阀及送风阀关闭，通往空调的风阀打开，风机处于低速工况，其抽风量大于所连接的所有机柜排风量，将机柜热排风直接送至空调回风口，这样做也是节能的，它能提高空调的回风温度及蒸发温度，从而提高空调能效，减少空调压缩机工作时间。

2)冷却水系统与空调同时工作。当联动控制器检测到室外湿球温度值低于设定，此时冷却水系统工作。冷却水进入干式空调箱，将机柜的热排风预冷却，送入空调回风口，经空调吸入进一步冷却。从而负担了部分热负荷减小了空调负荷而使节能明显。

3)冷却水干式空调箱单独工作，空调停开。当室外湿球温度进一步降低，干式空调箱出风温度低于设定值时，控制器判断干式空调箱能够单独负担室内负荷，此时室内回风阀及送风阀开启，通往空调的风阀关闭，风机高速工作，以较大换气次数及较低的出风温度给室内降温。

较之目前的机房节能技术而言，本发明的优点如下：

(1)确保了机房的密封性，以使机房洁净度得以保证。

(2)充分利用室外自然冷源，采用水蒸发降温原理制取冷却水，全部或部分负担机房热负荷。

(3)充分考虑到通信机房热排风的特点，以使更多时段冷却水能够对热排风进行预冷却，带走部分热负荷。

(4)即使少部分湿球温度特别高的气候，冷却水系统不能节能，此时干式空调箱也能够集中机柜热排风送至空调回风口，以提高空调蒸发温度，既提高空调能效，又减少压缩机工作时间，从而实现节能。

(5)全年综合节能率非常明显。

附图说明：

图1是本发明冷却水干式空调箱的一种实施例结构示意图。