空調制冷系統及空調制冷方法與流程

本申請涉及制冷，具體涉及一種空調制冷系統及空調制冷方法。

背景技術：

1、隨著社會信息化的高速發展，數據處理、數據存儲和數字通信的需求日益嚴重，數據中心產業迅速發展，同時所帶來的能源問題日益嚴重，節能減排已成為未來數據中心發展的重要方向。數據中心設備和空調系統能耗占到總耗電量80％以上，是數據中心最主要的兩大用能環節，因此合理的提高空調能效，降低空調能耗是數據中心節能減排的有效途徑之一。

2、在全年不同季節最大程度利用自然能源可以有效提升空調能效，降低數據中心機房能耗，因此目前通常采用如圖1所示的制冷劑泵-壓縮機雙循環系統進行空調制冷，制冷劑泵和壓縮機位于一套管路上，通過對制冷劑泵或壓縮機的旁通，實現獨立運行壓縮機、獨立運行制冷劑泵或壓縮機和制冷劑泵同時運行。在液泵模式中，壓縮機不運行，主要利用制冷劑泵工作，充分利用自然冷源來工作；在混合模式下，壓縮機和制冷劑泵同時運行；在壓縮機模式下，壓縮機單獨運行。而為了保證在液泵模式與混合模式中制冷劑充足，在管路中串聯接入了儲液罐，以補充制冷劑。制冷劑在經過一段長串聯管路過程中必然會產生阻力和壓降，導致部分液態制冷劑極易氣化，造成制冷劑通過膨脹閥節流進入到蒸發器后的換熱過程中，存在氣液兩相態，進而導致換熱器換熱不均勻，換熱器中存在很大一部分的無效過熱，降低換熱效率。

技術實現思路

1、本發明提供一種空調制冷系統及空調制冷方法，用以解決液態制冷劑氣化，造成蒸發器中存在氣液兩相態，因而換熱效率較低的技術問題。

2、本發明提供一種空調制冷系統，包括：

3、壓縮模塊，所述壓縮模塊包括壓縮機和第一電磁閥，所述第一電磁閥連接至所述壓縮機的入口端；

4、冷凝器，所述冷凝器與所述壓縮機相連；

5、儲液罐，所述儲液罐與所述冷凝器相連；

6、制冷劑泵，所述制冷劑泵與所述儲液罐相連；

7、閥門，所述閥門與所述制冷劑泵并聯連接；

8、蒸發器，所述蒸發器分別與所述制冷劑泵和所述第一電磁閥相連；

9、第一旁通管路，所述第一旁通管路的一端連接至所述冷凝器的入口端，所述第一旁通管路的另一端連接至所述蒸發器的出口端；

10、第二旁通管路，所述第二旁通管路的一端連接至所述儲液罐，所述第二旁通管路的另一端連接至所述蒸發器的出口端。

11、根據本發明提供的一種空調制冷系統，所述壓縮模塊還包括：

12、油分離器，所述油分離器的入口端連接至所述壓縮機的出口端，所述油分離器的出口端分別連接至所述壓縮機的入口端和所述冷凝器的入口端。

13、根據本發明提供的一種空調制冷系統，所述壓縮模塊還包括：

14、第一單向閥，所述第一單向閥連接于所述油分離器的出口端和所述冷凝器的入口端之間，以防止制冷劑回流至所述壓縮機。

15、根據本發明提供的一種空調制冷系統，還包括：

16、第二單向閥，所述第二單向閥連接于所述冷凝器和所述儲液罐之間。

17、根據本發明提供的一種空調制冷系統，在所述冷凝器和所述儲液罐之間還包括依次連接的干燥過濾器、第二電磁閥和膨脹閥。

18、根據本發明提供的一種空調制冷系統，所述第一旁通管路包括第三單向閥。

19、根據本發明提供的一種空調制冷系統，所述第二旁通管路包括第四單向閥。

20、根據本發明提供的一種空調制冷系統，當所述空調制冷系統處于第一工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述閥門均處于開啟狀態，所述制冷劑泵處于關閉狀態，以使制冷劑流經所述壓縮模塊和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述閥門流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

21、根據本發明提供的一種空調制冷系統，當所述空調制冷系統處于第二工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述閥門均處于關閉狀態，所述制冷劑泵處于開啟狀態，以使制冷劑經所述第一旁通管路和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述制冷劑泵流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

22、根據本發明提供的一種空調制冷系統，當所述空調制冷系統處于第三工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述制冷劑泵均處于開啟狀態，所述閥門處于關閉狀態，以使制冷劑流經所述壓縮模塊和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述制冷劑泵流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

23、本發明還提供一種空調制冷方法，應用于如上述任一種空調制冷系統，包括：

24、當室外溫度大于或等于第一數值時，所述空調制冷系統處于第一工作模式；

25、當室外溫度小于或等于第二數值時，所述空調制冷系統處于第二工作模式；

26、當室外溫度小于所述第一數值且大于所述第二數值時，所述空調制冷系統處于第三工作模式，所述第二數值小于所述第一數值。

27、本發明提供的空調制冷系統包括壓縮模塊，所述壓縮模塊包括壓縮機和第一電磁閥，所述第一電磁閥連接至所述壓縮機的入口端；冷凝器，所述冷凝器與所述壓縮機相連；儲液罐，所述儲液罐與所述冷凝器相連；制冷劑泵，所述制冷劑泵與所述儲液罐相連；閥門，所述閥門與所述制冷劑泵并聯連接；蒸發器，所述蒸發器分別與所述制冷劑泵和所述第一電磁閥相連；第一旁通管路，所述第一旁通管路的一端連接至所述冷凝器的入口端，所述第一旁通管路的另一端連接至所述蒸發器的出口端；第二旁通管路，所述第二旁通管路的一端連接至所述儲液罐，所述第二旁通管路的另一端連接至所述蒸發器的出口端。在儲液罐與蒸發器的出口端之間并聯第二旁通管路，實現制冷劑在經過膨脹閥絕熱節流后進入儲液罐，將氣態和液態的制冷劑進行分離，氣態制冷劑經過第二旁通管路可以直接導向蒸發器出口端，液態制冷劑直接進入蒸發器內進行換熱，實現了氣態和液態分離，使得進入蒸發器內部換熱為純液態，提升了蒸發器內液相占比，增加了蒸發器內制冷劑流量，提升了換熱效率和制冷能效，解決了傳統模式下換熱效率低的問題。

技術特征：

1.一種空調制冷系統，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的空調制冷系統，其特征在于，所述壓縮模塊還包括：

3.根據權利要求2所述的空調制冷系統，其特征在于，所述壓縮模塊還包括：

4.根據權利要求1所述的空調制冷系統，其特征在于，還包括：

5.根據權利要求1所述的空調制冷系統，其特征在于，在所述冷凝器和所述儲液罐之間還包括依次連接的干燥過濾器、第二電磁閥和膨脹閥。

6.根據權利要求1所述的空調制冷系統，其特征在于，所述第一旁通管路包括第三單向閥。

7.根據權利要求1所述的空調制冷系統，其特征在于，所述第二旁通管路包括第四單向閥。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的空調制冷系統，其特征在于，當所述空調制冷系統處于第一工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述閥門均處于開啟狀態，所述制冷劑泵處于關閉狀態，以使制冷劑流經所述壓縮模塊和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述閥門流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

9.根據權利要求1-7中任一項所述的空調制冷系統，其特征在于，當所述空調制冷系統處于第二工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述閥門均處于關閉狀態，所述制冷劑泵處于開啟狀態，以使制冷劑經所述第一旁通管路和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述制冷劑泵流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

10.根據權利要求1-7中任一項所述的空調制冷系統，其特征在于，當所述空調制冷系統處于第三工作模式時，所述壓縮機、所述第一電磁閥和所述制冷劑泵均處于開啟狀態，所述閥門處于關閉狀態，以使制冷劑流經所述壓縮模塊和所述冷凝器進入所述儲液罐，液態制冷劑經所述儲液罐和所述制冷劑泵流至所述蒸發器的入口端，氣態制冷劑通過所述第二旁通管路流至所述蒸發器的出口端。

11.一種空調制冷方法，其特征在于，應用于如權利要求1-10中任一項所述的空調制冷系統，所述空調制冷方法包括：

技術總結
本申請涉及制冷領域，提供一種空調制冷系統及空調制冷方法。所述空調制冷系統在儲液罐與蒸發器的出口端之間并聯第二旁通管路，實現制冷劑在經過膨脹閥絕熱節流后進入儲液罐，將氣態和液態的制冷劑進行分離，氣態制冷劑經過第二旁通管路可以直接導向蒸發器出口端，液態制冷劑直接進入蒸發器內進行換熱，實現了氣態和液態分離，使得進入蒸發器內部換熱為純液態，提升了蒸發器內液相占比，增加了蒸發器內制冷劑流量，提升了換熱效率和制冷能效，解決了傳統模式下換熱效率低的問題。

技術研發人員：劉洪,張學斌,張椏熙,韓海曉,于賀,李駿,鄭耀,黃濤,李光輝,邱婧
受保護的技術使用者：中國移動通信集團設計院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21