一种间接蒸发冷却机组及空调系统

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种间接蒸发冷却机组及空调系统。

背景技术

空调设备的冷却方式分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却。对于间接蒸发冷却机组，其通常会利用换热芯体将室外自然冷空气的冷量传递给室内回风，对室内回风进行降温。在自然冷却能力不足时，还会在间接蒸发冷却机组中设置补充冷源。

目前，补充冷源通常设置为压缩机机械补冷的形式，以在自然冷却能力不足时进行补充冷却，以获得需要的温度。具体地，补充冷源一般包括依次连接的冷凝器、蒸发器和压缩机，用以形成制冷循环，并提供制冷所需的冷量。然而，由于压缩机功率较高，所以在使用压缩机时，间接蒸发冷却机组整体的耗电量较高，运行费用较高。

基于此，亟需一种间接蒸发冷却机组及空调系统，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种间接蒸发冷却机组及空调系统，能够降低耗电量，降低间接蒸发冷却机组整体的运行费用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种间接蒸发冷却机组，包括：

冷凝器，所述冷凝器上设置有冷凝器制冷剂进口和冷凝器制冷剂出口；

蒸发器，所述蒸发器上设置有蒸发器制冷剂进口和蒸发器制冷剂出口，所述冷凝器制冷剂出口和所述蒸发器制冷剂进口连通；

压缩机，所述压缩机的进口和所述蒸发器制冷剂出口连通，所述压缩机的出口和所述冷凝器制冷剂进口连通；

谷电蓄冷机构，包括换热器和蓄冷槽，所述换热器具有相互隔离换热的第一通道和第二通道，所述第一通道的进口和所述冷凝器制冷剂出口连通，所述第一通道的出口和所述压缩机的进口连通，所述蓄冷槽内具有储冷介质和与所述储冷介质隔离换热的流动介质通道，所述流动介质通道中设置有换热液体，所述第二通道的出口和所述流动介质通道的进口连通，所述流动介质通道的出口和所述第二通道的进口连通；

冷盘管，所述冷盘管的进口和所述流动介质通道的出口连通，所述冷盘管的出口和所述流动介质通道的进口连通。

可选地，所述间接蒸发冷却机组还包括开关阀，所述开关阀设置在所述第一通道的出口和所述压缩机的进口之间的管路上；和/或

所述开关阀设置在所述流动介质通道的出口和所述第二通道的进口之间的管路上；和/或

所述开关阀设置在所述流动介质通道的出口和所述冷盘管的进口之间的管路上。

可选地，所述流动介质通道的出口处设置有输送泵以驱动所述换热液体流动，且所述输送泵的功率小于所述压缩机的功率。

可选地，所述储冷介质的冰点小于所述换热液体的冰点，以在与所述换热液体换热时结冰蓄冷。

可选地，所述换热液体为水。

可选地，沿空气的流动方向，所述蒸发器的上游设置有换热芯体，所述换热芯体包括相互换热的新风通道和回风通道，所述新风通道具有设在所述换热芯体下端的室外新风进口和设在所述换热芯体上端的排风口，所述回风通道具有设在所述换热芯体侧部的室内回风进口和送风口；

所述换热芯体自上而下分成间隔设置的多个子换热芯体，每个所述子换热芯体的下方均设置有喷雾机构，所述喷雾机构用于向所述子换热芯体喷射水雾。

可选地，所述喷雾机构的喷射方向均朝下设置。

可选地，沿空气的流动方向，所述冷盘管和所述蒸发器串联设置。

可选地，所述换热器为板式换热器。

本发明还提供了一种空调系统，其包括如上所述的间接蒸发冷却机组。

本发明的有益效果：

通过设置谷电蓄冷机构，使冷凝器、换热器和压缩机相连形成一条制冷剂循环流路，可在谷电时段时使一部分制冷剂在该制冷剂循环流路中流动，通过换热器将这些制冷剂的冷量传递给换热液体。之后，换热液体由换热器进入蓄冷槽，通过蓄冷槽可使换热液体与储冷介质换热，将换热液体的冷量传递给储冷介质，实现冷量的存储。进一步地，在峰电时段时，再使换热液体与储冷介质换热，将储冷介质的冷量传递给换热液体，进而使携带冷量的换热液体进入冷盘管，即可通过冷盘管释放冷量，实现对待处理气体的降温，最终获得所需的冷气。

整体来看，通过该间接蒸发冷却机组可在峰电时段减少甚至避免使用蒸发器和压缩机制冷，从而有效减少峰电时段时压缩机的运行时间，既降低了系统的耗电量，又利用了电费的峰谷差价减少了电费，最终降低了间接蒸发冷却机组整体的运行费用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的间接蒸发冷却机组的整体结构示意图。

图中：

1、冷凝器；2、蒸发器；3、压缩机；4、节流机构；5、换热器；6、蓄冷槽；61、储冷介质；62、流动介质通道；7、冷盘管；8、开关阀；9、输送泵；10、换热芯体；101、子换热芯体；11、室外新风过滤器；12、室内回风过滤器；13、喷雾机构；14、水泵；15、接水盘；16、内循环风机；17、外循环风机。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种间接蒸发冷却机组，如图1所示，该间接蒸发冷却机组包括冷凝器1、蒸发器2、压缩机3、谷电蓄冷机构和冷盘管7。其中，在冷凝器1上设置有冷凝器制冷剂进口和冷凝器制冷剂出口，在蒸发器2上设置有蒸发器制冷剂进口和蒸发器制冷剂出口。冷凝器制冷剂出口和蒸发器制冷剂进口连通，蒸发器制冷剂出口和压缩机3的进口连通，压缩机3的出口和冷凝器制冷剂进口连通，从而可通过蒸发器2、压缩机3和冷凝器1形成第一制冷剂循环流路。

谷电蓄冷机构包括换热器5和蓄冷槽6。其中，换热器5具有相互隔离换热的第一通道和第二通道，蓄冷槽6内具有储冷介质61和与储冷介质61隔离换热的流动介质通道62，流动介质通道62中设置有换热液体。具体地，冷凝器制冷剂出口和第一通道的进口连通，第一通道的出口和压缩机3的进口连通，从而可通过冷凝器1、换热器5和压缩机3形成第二制冷剂循环流路。第二通道的出口和流动介质通道62的进口连通，流动介质通道62的出口和第二通道的进口连通，从而可通过换热器5和蓄冷槽6形成第一换热液体循环流路。流动介质通道62的出口和冷盘管7的进口连通，冷盘管7的出口和流动介质通道62的进口连通，从而可通过蓄冷槽6和冷盘管7形成第二换热液体循环流路。

按以上设置，在谷电时段(通常为晚上)时，可使一部分制冷剂通过第一制冷剂循环流路进行循环，保证正常的制冷需求。同时，可使另一部分制冷剂通过第二制冷剂循环流路进行循环，使该部分制冷剂进入第一通道，通过换热器5使该部分制冷剂与换热液体换热，将该部分制冷剂的冷量传递给换热液体；之后，可使换热液体通过第一换热液体循环流路进行循环，通过蓄冷槽6使换热液体与储冷介质61换热，将换热液体的冷量传递给储冷介质61，实现冷量的存储。

进一步地，在峰电时段(通常为白天)时，使换热液体通过第二换热液体循环流路进行循环，可使换热液体再与储冷介质61换热，将储冷介质61的冷量传递给换热液体，进而使携带冷量的换热液体进入冷盘管7，通过冷盘管7释放冷量，实现对待处理气体(室内回风)的降温，最终获得所需的冷气。按此，在峰电时段，可以减少甚至避免使用蒸发器2和压缩机3制冷，从而有效减少峰电时段时压缩机3的运行时间，既降低了系统的耗电量，又利用了电费的峰谷差价减少了电费，最终降低了间接蒸发冷却机组整体的运行费用。

此外，可以理解的是，由于换热液体始终为液体状态，所以其可在第一换热液体循环流路或第二换热液体循环流路中顺畅流动，保证储冷和释冷过程的正常运行。

本实施例中，储冷介质61的冰点小于换热液体的冰点，以使储冷介质61与换热液体换热时可使储冷介质61结冰蓄冷，实现冷量的存储，并使换热液体始终不结冰。具体地，本实施例中，使用水作为换热液体，其易获取且成本低。

本实施例中，冷凝器1上还设置有冷凝器空气进口和冷凝器空气出口。室外新风可由冷凝器空气进口进入冷凝器1，在冷凝器1中与制冷剂换热，从而通过室外新风冷却进入冷凝器1的制冷剂。进一步地，在蒸发器2上还设置有蒸发器空气进口和蒸发器空气出口，室内回风可由蒸发器空气进口进入蒸发器2，在蒸发器2中与制冷剂换热，从而通过蒸发器2中的制冷剂冷却室内回风。

下面，对该间接蒸发冷却机组中的其它设置进行详细介绍。

本实施例中，在冷凝器制冷剂出口和蒸发器制冷剂进口之间的管路及冷凝器制冷剂出口和第一通道进口之间的管路上均设置有节流机构4，用以对制冷剂进行节流降压。由于节流机构4的设置为现有技术，所以在此不再赘述。

可选地，换热器5为板式换热器，其传热系数高、结构紧凑、体积小，且易于拆洗和清理。当然，在其它实施例中，根据实际需要也可选择其它类型的换热器5。

可选地，沿空气的流动方向，冷盘管7和蒸发器2串联设置。按此，在需要用冷时，可以同时通过蒸发器2和冷盘管7进行联合降温，增强制冷能力。本实施例中，冷盘管7设置在蒸发器2的下游。

可选地，如图1所示，该间接蒸发冷却机组还包括开关阀8。具体地，开关阀8可设置在第一通道的出口和压缩机3的进口之间的管路上，控制第二制冷剂循环流路的通断，实现对第二制冷剂循环流路的独立控制。同理，也可在流动介质通道62的出口和第二通道的进口之间的管路上设置开关阀8，实现对第一换热液体循环流路的独立控制，或在流动介质通道62的出口和冷盘管7的进口之间的管路上设置开关阀8，实现对第二换热液体循环流路的独立控制。本实施例中，在以上管路上均设置有开关阀8，以更加便于使用，避免循环流路之间相互影响。

可选地，在流动介质通道62的出口处设置有输送泵9，通过该输送泵9既可驱动换热液体在第一换热液体循环流路中流动，又可驱动换热液体在第二换热液体循环流路中流动，既提高了系统运行效率，又实现了一机多用，节省了成本。进一步地，该输送泵9的功率小于压缩机3的功率，以在峰电时段使用输送泵9时，可始终保证系统整体的耗电量小于使用压缩机3时的耗电量。

可选地，沿空气的流动方向，蒸发器2的上游还设置有换热芯体10，用以进行自然冷却。具体地，换热芯体10包括相互换热的新风通道和回风通道。其中，新风通道具有设在换热芯体10下端的室外新风进口和设在换热芯体10上端的排风口，回风通道具有设在换热芯体10侧部的室内回风进口和送风口。此时，当室内回风进入回风通道后，可通过新风通道中的室外新风对室内回风进行冷却。

进一步地，该间接蒸发冷却机组中，在室外新风进口的上游设置有室外新风过滤器11，用于对进入换热芯体10的室外新风进行过滤。在室内回风进口的上游设置有室内回风过滤器12，用于对进入换热芯体10的室内回风进行过滤。由于室外新风过滤器11和室内回风过滤器12的结构均为现有技术，所以在此不再赘述。

本实施例中，为提高换热效率，提高间接蒸发冷却机组整体的能效比，还对换热芯体10进行了一定设置。如图1所示，该换热芯体10自上而下分成间隔设置的多个子换热芯体101，每个子换热芯体101的下方均设置有喷雾机构13，喷雾机构13用于向子换热芯体101喷射水雾。

按此，在室外新风进入新风通道后，可通过室外新风吹动喷雾机构13所喷射的水雾自下而上地流动，将水雾吹到换热芯体10上，通过水雾蒸发与通过换热芯体10的室内回风进行湿热交换。与现有技术中使用喷淋水相比，由于水雾更易蒸发，所以能够提高换热效率。同时，由于换热芯体10分为了多个子换热芯体101，在每个子换热芯体101下均设置有喷雾机构13，所以可使水雾更充分地覆盖整个换热芯体10，充分发挥换热芯体10的换热能力，进一步提高换热效率。

进一步地，喷雾机构13的喷射方向均朝下设置，以使喷雾机构13喷射的水雾可以和室外新风形成逆流，从而进一步扩大水雾的覆盖面积，提升换热效果。

可选地，喷雾机构13均包括多个喷嘴，以方便快速地喷射水雾。本实施例中，对于每一喷雾机构13而言，其上的多个喷嘴都均匀分布在与该喷雾机构13相对的子换热芯体101的下方，以使水雾更加均匀地覆盖到换热芯体10上。

可选地，该间接蒸发冷却机组还包括水泵14。其中，水泵14的进口与供水机构(图中未示出)连通，水泵14的出口与喷雾机构13的进口连通，从而可通过水泵14为喷雾机构13供水，便于使用。

可选地，间接蒸发冷却机组还包括接水盘15，接水盘15设置在最下方的喷雾机构13的下部，从而可通过接水盘15盛接滴水，保证现场的清洁。

可选地，在冷盘管7的下游设置有内循环风机16，通过内循环风机16可将制冷过程中所得的冷气输送到室内，实现冷气的供应。同时，在冷凝器1的下游设置有外循环风机17，通过外循环风机17可将制冷过程中所产生的热气排到室外。由于内循环风机16和外循环风机17的结构均为现有技术，所以在此不再赘述。

本实施例还提供了一种空调系统，其包括如上所述的间接蒸发冷却机组。

综上，本实施例提供了一种间接蒸发冷却机组及空调系统，通过谷电蓄冷机构可以在谷电时段储蓄冷量，并通过冷盘管7在峰电时段释放冷量，供用户使用，从而有效减少了峰电时段时压缩机3的运行时间，既降低了系统的耗电量，又利用了电费的峰谷差价减少了电费，最终降低了间接蒸发冷却机组整体的运行费用。

进一步地，通过将换热芯体10自上而下分成间隔设置的多个子换热芯体101，并在每个子换热芯体101的下方设置有喷雾机构13，可将水雾充分覆盖到整个换热芯体10上，充分发挥换热芯体10的换热能力，提高换热效率，进一步提高该间接蒸发冷却机组的能效比，同样利于降低运行费用。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。