[发明专利]一种带应急制冷功能的机房热管空调系统及其控制方法

权利要求书

1.一种带应急制冷功能的机房热管空调系统，其特征在于，包括制冷机组、相变储能模块、相变材料封装体、冷凝器外壳、冷凝器、蒸发器、备用发电机和蓄电池；所述相变材料封装体位于相变储能模块内；所述冷凝器位于冷凝器外壳内；所述冷凝器和蒸发器之间通过管路连接形成制冷剂循环回路；所述制冷机组与冷凝器外壳之间、制冷机组与相变储能模块之间、相变储能模块与冷凝器外壳之间分别通过管路连接形成冷水循环回路；

所述制冷机组与冷凝器外壳之间、制冷机组与相变储能模块之间、相变储能模块与冷凝器外壳之间的管路上均安装有阀门；

所述相变储能模块与冷凝器外壳之间的管路上安装有放冷泵；

所述蒸发器上安装有蒸发风机；

制冷机组的工作电能由市电或备用发电机提供，蒸发风机的工作电能由市电、备用发电机或蓄电池提供，放冷泵的工作电能由市电或蓄电池提供；

还包括控制系统；

所述控制系统包括温度传感器、压力传感器和控制模块；所述温度传感器有三个，分别设置于制冷机组的冷冻水供水管路、回水管路和蒸发器排气管路中；所述压力传感器设置于蒸发器排气管路中；三个温度传感器和压力传感器均与控制模块相连；

控制模块的输出端连接各个阀门的控制端，根据三个温度传感器和压力传感器检测到的信号控制各个阀门和放冷泵的开关；具体控制方式包括：

当检测到蒸发器排气温度降低预设值或排气压力降低至预设值时，采用半负载制冷工况，打开制冷机组与冷凝器外壳之间、制冷机组与相变储能模块之间的管路上的阀门，关闭其他阀门；当检测到制冷机组的冷冻水供水温度大于预定值，且供回水温度之差小于预定值时，采用应急制冷工况，打开相变储能模块与冷凝器外壳之间的管路上的阀门和放冷泵，关闭其他阀门。

2.根据权利要求1所述的带应急制冷功能的机房热管空调系统，其特征在于，所述阀门为三通阀，具体连接方式为：

第一三通阀的第一出入口通过管路连接至制冷机组的出口，第二和第三出入口分别通过管路连接至相变储能模块和冷凝器外壳的入口；第四三通阀的第一和第二出入口分别通过管路连接至相变储能模块和冷凝器外壳的出口，第三出入口连接至制冷机组的入口；第一三通阀的第二出入口至相变储能模块的管路上设置有第二三通阀，第二三通阀的第一和第二出入口设置在该管路上，第三出入口通过管路连接一个放冷泵的入口，放冷泵的出口通过管路连接至第三三通阀的第一出入口，第三三通阀的第二和第三出入口设置在第一三通阀的第三出入口至冷凝器外壳的管路上。

3.根据权利要求1所述的带应急制冷功能的机房热管空调系统，其特征在于，所述相变储能模块采用壳管式换热器或板式换热器结构，其内设有多个相变材料封装体；多个相变材料封装体均匀分布在壳管式换热器或板式换热器结构；各相变材料封装体间留有一定流体通道；壳管式换热器或板式换热器结构上预留有流体进出口通道，用于连接制冷机组或其他冷源提供的冷水；其中其他冷源指所有可利用的自然冷水，其他冷源与制冷机组并联；

当所述相变储能模块采用壳管式换热器结构时，相变材料封装体采用球形；

当所述相变储能模块采用板式换热器结构时，相变材料封装体采用平板式。

4.根据权利要求1所述的带应急制冷功能的机房热管空调系统，其特征在于，所述冷凝器外壳采用壳管式换热器或板式换热器结构；壳管式换热器或板式换热器结构上预留有流体进出口通道，连接制冷机组或其他冷源提供的冷水。

5.根据权利要求1所述的带应急制冷功能的机房热管空调系统，其特征在于，所述蒸发器布置于通信设备发热端，采用列间空调末端、背板空调末端或芯片级冷却末端的布置形式。