[实用新型]一种热管自然冷却蒸发式冷凝冷水机

说明书

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种热管自然冷却蒸发式冷凝冷水机。

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上处于全年不间断的运行状态，而且发热量非常的大，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，压缩机容易出现由于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和环境温度时，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。

申请号为CN201210205485.9公开了一种应用于IDC机房的闭式冷却塔制冷系统及其制冷方法。包括闭式冷却塔、水冷制冷机组、冷水罐、冷冻水泵、冷却水泵、IDC机房末端装置、嵌入式控制系统、水冷制冷机组回水温度传感器、闭式冷却塔回水温度传感器、闭式冷却塔进风干湿球温度传感器。该专利申请的制冷方法是在冬季闭式冷却塔干工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能，防冻；过渡季闭式冷却塔湿工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能；夏季夜间闭式冷却塔湿工况运行，避免水冷制冷机组开机，节能；夏季日间水冷制冷机组开机；利用冷水罐蓄能，推迟水冷制冷机组运行时间；停水期利用冷水罐的储水功能，保障停水期间IDC机房空调系统的正常运行。这样的控制方法适合于气候温和且不缺水的地区。然而，在北方地区由于冬季夜间最低温度为-20~-30℃，出现极端天气时甚至更低温度时，采用水冷方式，冷却塔必须考虑防冻措施，且防冻效果一般，并不理想，为此需要向冷却塔循环水及管路内加入高浓度的防冻液，其不仅增加了投资而且对管路和设备也有腐蚀。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适应不同季节，节能效果明显的热管自然冷却蒸发式冷凝冷水机。此外，本实用新型还提供一种基于热管自然冷却蒸发式冷凝冷水机的控制方法。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种热管自然冷却蒸发式冷凝冷水机，包括压缩机、冷凝器（优选蒸发式冷凝器）、节流器、蒸发器构成的机械制冷系统，还包括与蒸发器进行热交换的二次循环系统，所述二次循环系统上设有可控制二次循环系统中冷媒（冷媒又称雪种、制冷剂，用以传递热能，产生冷冻效果。二次循环系统中的冷媒可以为水）流向以与冷媒进行热交换的自然冷却系统；所述机械制冷系统的节流器并联有节流器旁通电磁阀，其压缩机并联有压缩机旁通电磁阀；所述机械制冷系统、二次循环系统和自然冷却系统与控制器电连接，控制器控制各系统的运行（控制器控制冷水机各系统的运行，即控制各系统中的各部件的运行）。

控制器能控制二次循环系统中的冷媒是否流向自然冷却系统，自然冷却系统获取周围环境的冷量与二次循环系统中的冷媒进行热交换，在某些季节（如冬季）能关闭机械制冷系统，单独利用自然冷却系统获取冷量。压缩机停运，压缩机旁通电磁阀和节流器旁通电磁阀开启，此时机械制冷系统通过热管循环运行取代压缩机运行来获取低温空气的冷量。机械制冷系统和自然冷却系统分别单独运行，相互之间不影响，既可以单独利用自然冷却系统获取冷量，也可以单独运行机械制冷系统进行制冷，还可以综合两者进行混合制冷，增强整体的制冷效率，适应不同的季节需求。

本申请采用高效蒸发式冷凝技术，显著提高机组的能效比，可以在室外环境温度更低的时候，通过自然冷却系统获得低温环境的冷量，最大限度的减少甚至完全停用压缩机，从而降低机组运行能耗，节能效果显著。还可以避免室外环境过低时压缩机制冷容易出现的高压过低导致的供液不足和压缩机频繁启停等问题，运行可靠性高。