本实用新型涉及空调设备技术领域,具体涉及一种非共沸混合工质热管空调系统。
背景技术:
近年来,随着信息技术与网络技术的飞速发展,数据中心、信息机房与通信基站的建设数量迅速增加,数据和存储设备,通信设备的耗能也越来越大。据统计,2008年我国三大电信运营商耗电141亿度,而其中73%的电量是耗费在通信基站中。而在通信基站的100亿度耗电量中,机房降温系统的耗电量又达到其中的50%,可见,实现机房降温系统的节能,对于节约能源具有重要意义。
目前降低机房能耗的方法很多,例如当处于春季及秋季时,户外空气温度较低,直接引入户外新风对基站内设备进行冷却;又比如可以采用热管系统实现机房降温,热管系统实现了机房内外只有热量的交换,没有空气的质交换,从而充分地保障了机房内空气湿度和清洁度的要求。热管系统的一般结构如图1所示,包括蒸发器、冷凝器、风机、冷却工质和工质管道,热管系统一般由室内外温度差以及热管的冷凝端与蒸发端相对位置产生的势能来驱动其内工质的运转,虽然节省能源,但也使得热管系统的安装使用条件受到限制。
技术实现要素:
本实用新型的目的是:解决前述问题提供一种非共沸混合工质热管空调系统,采用非共沸混合工质;并在系统中添加工质泵,当热管在自然状态下工质驱动力不足时,可以自动启用工质泵提供动力,保护系统稳定运行,并且整个系统结构简单,环境友好。
本实用新型的技术方案为:一种非共沸混合工质热管空调系统,包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机及制冷工质;蒸发器通过液管、气管与冷凝器连接,形成闭合循环路径,制冷工质在该闭合循环路径里完成循环相变过程;连接冷凝器出口与蒸发器入口的液管分成两条管路,其中一条管路上设有单向阀及压力传感器,称为主路,另一条管路上设有工质泵和储液罐,称为支路,当主路上制冷工质的驱动力不足时,启动支路上的工质泵保证系统能够稳定运行。
进一步的,制冷工质为非共沸混合工质;非共沸混合工质中各组分为沸点在0-50度之间的有机材料、无机材料或有机/无机复合材料。
进一步的,有机材料为na2hpo4·12h2o、cacl2·6h2o、na2so4·10h2o、ba(oh)2·8h2o、zn(no3)2·6h2o和cabr2·6h2o中的一种或几种。
进一步的,无机材料包括石蜡和脂肪酸。
进一步的,热管系统还包括控制系统,控制系统包括温度传感器和控制器,温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与蒸发风机的控制端相连。
进一步的,控制系统还与压力传感器连接,压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与工质泵的控制端相连,当压力传感器测得主路中液体压力小于预设值时,控制器发出启动工质泵的命令到工质泵的控制端,利用工质泵提供运行动力,当压力传感器测得主路中液体压力大于预设值时,主路中的制冷工质可以自动流回储液罐。
进一步的,工质泵设在储液罐出口端。
进一步的,支路上还设有电磁阀,电磁阀初始为关闭状态,电磁阀与控制系统连接,当控制系统启动工质泵的同时打开电磁阀,使储液罐中的制冷工质可以从支路流向蒸发器,防止蒸发器干烧。
进一步的,蒸发器为微通道结构或铜管铝翅片结构的换热器。
进一步的,蒸发风机及冷凝风机可以采用轴流风机、离心风机或灌流风机。
本实用新型的有益效果:本实用新型的热管空调系统采用了非共沸混合工质,提高了系统的热能利用率,并且能根据液管中制冷工质的压力情况,智能判断是否启用系统中的工质泵,在节约能源的同时,也降低蒸发器干烧的概率,提高热管系统运行的稳定性。
附图说明
图1为热管系统的一般结构示意图;
图2是本实用新型实施例的结构示意图;
图中:1—蒸发器、2—蒸发风机、3—气管、4—冷凝器、5—冷凝风机、6—液管、7—电磁阀、8—储液罐、9—工质泵、10—单向阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。本文中以图1的左侧为左,右侧为右。
实施例1
如图2所示,本实施例是一种非共沸混合工质热管空调系统,包括机柜、蒸发器1、蒸发风机2、冷凝器4、冷凝风机5及制冷工质;蒸发器1通过液管6、气管3与冷凝器4连接,形成闭合循环路径,制冷工质在该闭合循环路径里完成循环相变过程;连接冷凝器4出口与蒸发器1入口的液管6分成两条管路,其中一条管路上设有单向阀10及压力传感器,称为主路,另一条管路上设有工质泵9和储液罐8,称为支路。当主路上工质的驱动力不足时,启动支路上的工质泵保证系统稳定运行。
本实施例中制冷工质为非共沸混合工质;非共沸混合工质由有机材料和无机材料组,有机材料包括na2hpo4·12h2o、cacl2·6h2o、na2so4·10h2o、ba(oh)2·8h2o、zn(no3)2·6h2o和cabr2·6h2o,无机材料包括石蜡和脂肪酸。
本实施例还包括控制系统,控制系统包括温度传感器和控制器,温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与蒸发风机2的控制端相连,控制系统还与压力传感器连接,压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与工质泵9的控制端相连,当压力传感器测得主路中制冷工质的压力小于预设值时,控制器发出启动工质泵9的命令到工质泵9的控制端,工质泵启动为工质的运行提供动力,同时可以将储液罐中的制冷工质泵出对管路中的工质进行补充;当压力传感器测得主路中制冷工质的压力大于预设值时,工质泵关闭,主路中的部分制冷工质可以自动流回储液罐。
本实施例的支路上设有电磁阀7,电磁阀7初始为关闭状态,电磁阀7与控制系统连接,当控制系统启动工质泵9的同时会自动打开电磁阀7,使支路完全导通,储液罐8中的制冷工质可以从支路流向蒸发器1,防止蒸发器1干烧。
本实施例中的蒸发器1采用铜管铝翅片结构的换热器,风机采用轴流风机。
本实施例工作时,将服务器等设备设在机柜中,控制器根据温度传感器测得的机柜内温度值控制风机的转速:当测得的温度值升高时,加大风机转速;当测得的温度值降低时,减小风机转速;实现对热管系统的智能调控,减少风机的能耗;特别是在压力传感器检测到主路中制冷工质压力不足时,控制器可以自动打开电磁阀7和工质泵9,将储液罐8中的制冷工质从支路驱动至蒸发器1,防止蒸发器1发生干烧现象。
显然,以上仅为本实用新型的部分实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有前述各种技术特征的组合和变型,本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下,对本实用新型的改进、变型、等同替换,或者将本实用新型的结构或方法用于其它领域以取得同样的效果,都属于本实用新型包括的保护范围。
1.一种非共沸混合工质热管空调系统,包括蒸发器、蒸发风机、冷凝器、冷凝风机及制冷工质,蒸发器通过液管及气管与冷凝器连接,形成闭合循环,其特征在于:冷凝器出口与蒸发器入口间有两条管路通道,其中一条管路上设有单向阀和压力传感器,称为主路,另一条管路上设有工质泵和储液罐,称为支路,当主路上工质的驱动力不足时,启动支路上的工质泵保证系统稳定运行。
2.如权利要求1所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:所述制冷工质为非共沸混合工质;非共沸混合工质中各组分为沸点在0-50度之间的有机材料、无机材料或有机/无机复合材料。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:还包括控制系统,控制系统包括温度传感器和控制器,温度传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与蒸发风机的控制端相连。
4.如权利要求3所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:所述控制系统还与压力传感器连接,压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连;控制器的信号输出端与工质泵的控制端相连。
5.如权利要求3所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:所述工质泵设在储液罐出口端。
6.如权利要求4所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:所述支路上还设有电磁阀,电磁阀与控制系统连接。
7.如权利要求5所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:所述蒸发器为微通道结构或铜管铝翅片结构的换热器,所述蒸发风机和冷凝风机采用轴流风机、离心风机或灌流风机。
8.如权利要求6所述的一种非共沸混合工质热管空调系统,其特征在于:当压力传感器检测到主路内制冷工质压力较小时,控制器控制工质泵启动为工质运行提供动力;当检测到主路内制冷工质压力较大时,工质泵关闭,部分制冷工质流回储液罐。
技术总结