[发明专利]带自然冷却的风冷冷水机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风冷冷水机，特别是一种带自然冷却的风冷冷水机及其控制方法。

背景技术

目前的通讯机房，特别是大型的数据中心，一般是采用风冷冷水机作为冷源为通讯机房内的空调设备的室内末端提供冷冻水，从而对通讯机房的室内环境进行制冷降温。由于通讯机房内的通讯设备基本处于全年不间断运行状态，而且发热量非常大，因此，用于通讯机房的风冷冷水机，一般需要全年制冷运行，运行能耗大，季节能效比低。

而且，由于该风冷冷水机在寒冷的冬天仍然需要启动压缩机进行工作，当室外环境过低时，压缩机容易出现冷凝压力过低而导致供液不足的问题，而此时的通讯机房的热负荷较小，也会造成压缩机的频繁启停，这种状况不但造成能源消耗大，而且也会降低压缩机的使用寿命。因此，该风冷冷水机的可靠性一直难以得到解决。

即使配置有冷凝压力控制系统并把冷凝器设计为多级控制，当风冷冷水机长期运行在零下的室外环境温度时，仍然有较大的隐患，而且会造成系统成本的增加和控制难度的增大。

中国专利文献号CN 101118076A于2008年2月6日公开了一种节能空调设备及制冷方法，包括室内换热器、室外换热器、气体管路、液体管路和制冷工质；液体管路一端连接所述室内换热器，另一端连接室外换热器，气体管路连接室内换热器和室外换热器的另外两端，形成封闭环路；在封闭环路中注入制冷工质，通过制冷工质的蒸发、冷凝来给通信基站室内降温。

这种节能空调设备实质上是完全依靠热管换热器进行自然对流换热，其换热效率非常低，更无法满足高温天气下的散热需求，实际应用中仅能作为常规压缩机制冷空调机的一个辅助装置。而且，此节能空调设备需要存在较大的室内外温差时才能驱动热管的蒸发器(室内换热器)和冷凝器(室外换热器)之间的吸热-放热循环，在大部分时间下实际上是无法正常运行的。因此，这种节能空调设备不但节能效果不明显，可靠性欠佳，而且投资成本高，回收期很长。

中国专利文献号CN101520223A于2009年9月2日公开了一种空调辅助降温换热装置的节能控制方法，辅助降温换热装置包括室内空气风机、换热器和室外空气风机，室内空气风机和室外空气风机分别驱动室内外空气在换热器中进行热交换，把室外空气的冷量交换给室内空气，同时把室内的热量带出，其节能控制方法包括以下步骤：a，选择进入节能换热模式；b，测量室内空气温度和室外空气温度，计算室内外温差；c，根据辅助降温换热装置温差-能效比图查出在该室内外温差时的辅助降温换热装置能效比，根据空调温差-能效图查出在该室内外温差时的空调设备能效比，开启或关闭辅助降温换热装置。这种空调辅助降温换热装置虽然将热管换热器设计为强制对流换热，其换热效率和节能能力有一定的提升，但同样无法满足高温高温天气下的制冷散热需求，而仅能作为一种独立于压缩机制冷空调机之外的辅助降温装置，对于客户来说无疑是增加了较大的投资成本。另外，该空调辅助降温换热装置的占用空间也较多，对于基站等小空间场合，安装有一定的难度。另外，这种空调辅助降温换热装置的控制方法需要根据辅助降温换热装置温差-能效比图和空调温差-能效图进行对比，这就需要投入大量的实验测试得到每一台辅助降温换热装置和空调设备的准确的温差-能效图，实验成本将非常高，而且控制上将非常复杂，需要编制大量的程序，控制成本高，可靠性不足。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种节能效果显著、生产成本低、结构紧凑、占地空间小、控制简单可靠的带自然冷却的风冷冷水机及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种带自然冷却的风冷冷水机，包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器，冷凝器上设置有冷凝风机，其结构特征是还包括自然冷却盘管和三通阀，自然冷却盘管设置在冷凝器的进风侧，三通阀包括第一接口、第二接口和第三接口，三通阀通过第一接口和第二接口串接在蒸发器的进水管上，自然冷却盘管的进水管与蒸发器的进水管相通，自然冷却盘管的出水管与三通阀的第三接口相通。

所述风冷冷水机还包括冷冻水进水温度传感器、冷冻水出水温度传感器、室外环境温度传感器和控制器；其中，冷冻水进水温度传感器设置在蒸发器的进水管上，冷冻水出水温度传感器设置在蒸发器的出水管上，压缩机、冷凝风机、三通阀、冷冻水进水温度传感器、冷冻水出水温度传感器和室外环境温度传感器分别与控制器电连接。

所述三通阀为比例调节三通阀或开关三通阀。

所述冷凝器的进口管路或出口管路上设置冷凝压力传感器，该冷凝压力传感器与控制器电连接。

所述冷凝风机为调速风机或定速风机。