[发明专利]一种同步过冷和过热的机房空调

说明书

技术领域

本发明属于建筑环境与设备工程技术领域，涉及一种机房空调。

背景技术

机房空调是一种向计算机和数据处理机房提供诸如空气循环、空气过滤、冷却、再热及湿度控制的单元式空气调节机。机房空调系统对过冷度有一定的要求，往往需要增大制冷剂过冷度，提高机房空调的制冷能效比。

发明专利CN200910033112.6一种大过冷度的机房空调，制冷剂进入多支路冷凝盘管和空气换热冷凝，汇成一路后进入高压储液罐，从高压储液罐中出来的制冷剂进入过冷盘管进行过冷处理，从而提高了制冷剂的过冷度。

由于空气侧流场的不均匀，多支路冷凝盘管的各个支路换热也不均匀，有的支路换热效果好，而有的支路换热效果不好。换热效果好的支路，制冷剂充分冷凝，得到了较大的制冷剂过冷度；换热效果不好的支路，制冷剂不能完成充分冷凝，制冷剂的过冷度不高或者没有过冷度。换热效果好、过冷度大的支路和换热效果不好、过冷度小的支路，汇成一路后一股脑的进入高压储液罐。由于高压储液罐的气液两相作用，制冷系统的过冷度一起被抑制，即使换热效果好的支路获得了很大的制冷剂过冷度也在高压储液罐的气液两相作用下被消耗殆尽。

制冷剂从高压储液罐中出来以后，再进入过冷盘管又获得一定的过冷度，可以说是不得已而为之的补救措施而已。

所以，发明专利CN200910033112.6一种大过冷度的机房空调一方面牺牲了换热好的支路的制冷剂过冷能力，另一方面必然增加过冷盘管的面积来弥补或者说重新获得制冷系统需要的过冷度，一则降低了冷凝器的换热效果，降低了制冷系统的制冷能效比；二则无形中增加了过冷盘管的面积，提高了设备的初投资。

另外，值得注意的是压缩机进口的制冷剂过热度往往需要控制在5℃～11℃：过热度太低，压缩机容易形成湿压缩，影响制冷系统的稳定性和安全性；过热度太高，压缩机的排气温度太高，压缩机的输入功率增加，制冷系统的性能降低，同时其稳定性和安全性也得不到保证。发明专利CN200910033112.6一种大过冷度的机房空调，没有考虑到制冷剂过热度控制的问题。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种可提高系统的制冷能效比，有效增加系统过冷度和控制系统的过热度，提高制冷系统的工作性能和安全性能，改善机组的运行工况的同步过冷和过热的机房空调。  

技术方案：本发明的同步过冷和过热的机房空调，包括依次连接的压缩机、冷凝器总成、膨胀阀、蒸发器总成，蒸发器总成的出口与压缩机的进口连接，组成制冷循环环路；冷凝器总成包括多支路冷凝盘管、高压储液罐、集液装置、过冷盘管、冷凝器风机，过冷盘管设置在冷凝器总成中换热效果最好的位置并与多支路冷凝盘管平行，多支路冷凝盘管中冷凝效果最差支路的冷凝盘管的出口和高压储液罐的进口连接，高压储液罐的出口和其他支路的冷凝盘管的出口先通过管路连接，然后再共同与集液装置的进口连接，集液装置的出口通过过冷盘管与膨胀阀的进口连接。

本发明中，蒸发器总成可以包括多支路蒸发盘管、集气装置、过热盘管、蒸发器风机，过热盘管设置在蒸发器总成中换热效果最差的位置并与多支路蒸发盘管平行，多支路蒸发盘管的出口和集气装置的进口连接，集气装置的出口和过热盘管的进口连接，过热盘管的出口和压缩机的进口连接。

制冷循环如下：制冷剂经压缩机后成为高温高压气体，进入多支路冷凝盘管中与空气换热；换热效果最差的支路制冷剂进入高压储液罐，再与其余支路汇合后，经过共同的位于换热效果最佳支路的过冷盘管进行过冷换热；具有大过冷度的制冷剂经过膨胀阀来节流，进入多支路蒸发盘管换热后，经过共同的位于换热效果最差支路的过热盘管进行过热处理；返回压缩机，完成整个制冷过程。

多支路冷凝盘管由多支路冷凝管构成，是多支路换热器。其中，换热效果最差的支路流经高压储液罐后，再与其他支路汇总后，一起经过空气换热效果最好处的过冷盘管。这样，冷凝器中换热效果好，已经获得较大过冷度的制冷剂得以充分利用，进而与换热效果差、没有获得足够过冷度并经历储液器气液两相作用的制冷剂混合，再经过一段换热效果最好的共同的过冷盘管段，系统的过冷度得以最大限度的提高，并且可以适当减少过冷盘管的换热面积，降低制冷系统的初投资。之所以，过冷盘管放在多支路冷凝盘管中和空气换热效果最好的地方，目的就是为了提高制冷系统的过冷度，保证制冷系统的过冷度至少大于3℃，越大制冷效果越好。