一种全年冷却用空气制冷系统及其冷量调节方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-10-20 17:43:35
数据机房或机柜、输变电站等放置设备的空间或设备内部,全年需要冷却降温系统将设备或元器件发热量散到大气中去,维持机房或机柜内的环境温度符合设备要求,保证设备正常工作运行。为了使上述冷却降温系统全年高效运行,达到节能减排的目的,中国专利201721170360 .1提出了一种可转换工作模式的复合全年降温冷却系统。该专利技术将分离式热管、气泵驱动热管和机械制冷三者合理集成到一套冷却系统中,就可根据气温和负荷的变化,来转换不同的工作模式进行全年冷却,充分发挥各种工作模式的优势,一方面可以减小冷却设备的尺寸和重量,另一方面又可以保证全年运行的能效比最优。但是,上述的可转换工作模式复合全年降温冷却系统,在夏季和冬季运行模式时工质循环量差异较大,很难保证其在夏、冬季工况运行时均能取得良好的性能,为此,中国专利201920112331 .2又提出了一种工质循环量可调节的复合全年降温冷却系统,工质循环量可以根据工作模式进行调节,显著改善了其运行得能效水平和可靠性。但是,上述的复合全年降温冷却系统构造复杂且成本较高,特别是内部循环的工质是温室效应潜能(GWP)较高的温室气体。
本发明公开了一种全年冷却用空气制冷系统及其冷量调节方法,该制冷系统由压缩机及其驱动电机、压缩膨胀机、冷却器、回热器、中间冷却器、旁通风阀A、旁通风阀B及连接管道等组成;压缩机排出的压缩空气流过冷却器,流过回热器与数据机房出来的常压空气进行热交换后,进入压缩膨胀机的膨胀器,膨胀降温的空气接入数据机房的送风系统;数据机房出来的常压空气经过回热器后进入压缩膨胀机的压缩器进行一级压缩,进入压缩机进行二级压缩;当大气温度较低时,两旁通风阀打开,进行自然冷却。该制冷系统以空气为工质,可按双级压缩制冷或自然冷却二种模式运行,能效比高、耗能量低。
本项目适用于全年降温的冷却技术领域,特别是全年冷却用空气制冷系统及其冷量调节方法,属于制冷技术领域。
团队包含教授1名,副高级职称2名。目前在读博士研究生6名,硕士研究生20余名。项目团队长期从事制冷、空调设备循环机理和性能改善等方面的理论研究和新技术研发,以及多组分低沸点介质热虹吸管循环机理及其利用自然冷源特性的研究。在国内外率先展开适合寒冷气候的空气源热泵循环机理和工作特性研究,提出了准二级压缩-喷射复合热泵系统和复合热管散热末端的热泵供热系统。近年来,承担国家自然科学基金、国家重点研发计划和企业委托等科研项目10余项;公开发表学术论文80余篇,其中在Energy Conversion and Management、International Journal of Refrigeration、Energy and Buildings, Applied Thermal Engineering等本领域重要期刊上发表论文20余篇;获得专利近30项,其中授权发明专利10项。项目团队的部分研究成果已经应用于同方人工环境、珠海格力和青岛海尔等知名公司的技术研发,研制出的产品获得批量生产和推广应用,产生了显著的经济效益和社会效益,获得北京市科学技术奖等科技奖励3项。
本项目针对上述现有技术中存在的问题,提供一种构造简单、能效水平和可靠性显著改善且采用空气为工质的全年降温冷却系统及其冷量调节方法,采用空气作为工质,完全符合环保要求,有利于其推广应用。夏季气温较高时压缩机和压缩膨胀机协同运行,按照双级压缩的空气制冷模式工作为机房或机柜降温冷却,同时回收膨胀功,改善了系统的能效水平;春秋季气候凉爽季节压缩机单独运行,以室外大气为冷源进行自然冷却,有效降低系统运行的耗能量。
希望以技术许可、技术转让或共同研发等方式与企业合作