重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)及冷水機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)及冷水機組。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)據(jù)中心對冷水機組持續(xù)制冷能力要求比較高，當(dāng)外部電源斷電后，UPS可以用于IT設(shè)備供電，一般無法給同樣耗電巨大的空調(diào)設(shè)備進行供電，但是可以給風(fēng)機、水栗等功耗小的設(shè)備進行供電。此外，數(shù)據(jù)中心為解決蓄冷事宜，在水系統(tǒng)中增設(shè)大型蓄冷罐，體積龐大，占據(jù)空間巨大，給保溫工作，承重工作帶來麻煩；并且這種系統(tǒng)并不能節(jié)能。出于斷電后提供冷量的角度以及減少蓄冷設(shè)備體積的角度考慮。
[0003]因此，需要一種新的蓄冷系統(tǒng)以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中冷水機組的缺陷，提供一種節(jié)能高效的重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)及冷水機組，有效利用了自然冷源并能持續(xù)供給冷源。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案:一種冷水機組重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)，所述冷水機組設(shè)有冷水管道，所述蓄冷系統(tǒng)包括重力熱管、蓄冷池、冷凝換熱裝置中；所述換熱管埋設(shè)在地下，所述換熱管包括進流管和回流管，所述進流管和回流管的上端分別通過絕熱管聯(lián)通所述冷凝換熱裝置的進口和出口，所述進流管的外壁與所述回流管的外壁連接，所述進流管與所述回流管相互平行，所述進流管包括4個橫截面為圓形的管子，所述回流管的橫截面由第一弧、第二弧、第三弧和第四弧依次首尾相接而成，其中，第二弧和第四弧為S形弧，第一弧的半徑大于第三弧的半徑，所述第一弧和第三弧的圓心均位于所述回流管的橫截面內(nèi)，所述進流管圍繞所述第三弧設(shè)置。
[0006]更進一步的，所述進流管的橫截面面積均相等。
[0007]更進一步的，所述進流管的橫截面的面積總和大于所述回流管的橫截面面積。
[0008]更進一步的，所述換熱管整體外直徑為80±0.5mm，所述回流管和所述外側(cè)管的管壁厚度均為3 ±0.5mm。
[0009]更進一步的，所述回流管靠近地面的一端內(nèi)壁絕熱或在其內(nèi)壁設(shè)置絕熱管套。
[0010]更進一步的，所述回流管的截面積為所述進流管截面積之和的50-60%。
[0011]更進一步的，所述冷媒是水、乙二醇水溶液、30%?45%的氯化鈣水溶液、或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?25%三水合醋酸鈉的水溶液，或者是含20%?40%十水合硫酸鈉和15%?30%氯化鈣的水溶液。
[0012]此蓄冷介質(zhì)具有5?20°C下相變溫度，從而在溫度較高的環(huán)境下有效利用其相變潛熱。
[0013]更進一步的，所述冷凝換熱裝置為水冷裝置、風(fēng)冷裝置或者噴淋蒸發(fā)冷凝換熱裝置。可以利用本發(fā)明的換熱管實現(xiàn)對重力式熱管的各種冷卻方式。其中，水冷裝置只需一個冷水池即可實現(xiàn)。
[0014]有益效果:本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)利用換熱管為重力熱管提供冷源，換熱管能夠充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率。
[0015]本發(fā)明還公開了一種重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)冷水機組，包括如權(quán)利要求1-7任一項所述的重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)，所述蓄冷池與冷水機組并聯(lián)。
[0016]更進一步的，所述蓄冷池通過三通閥連接冷水機組。此種設(shè)計可簡單方便實現(xiàn)控制介質(zhì)從冷水機組或者蓄冷池通過。
[0017]有益效果:本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)冷水機組，利用重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)為冷水機組提供蓄冷系統(tǒng)，且本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)利用換熱管為重力熱管提供冷源，換熱管能夠充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率。
【附圖說明】
[0018]圖1本發(fā)明的重力熱管式重力熱管式地冷冷源蓄冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明的重力熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3本發(fā)明的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0020]請參閱圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的重力熱管式冷源蓄冷系統(tǒng)，蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用于冷水機組上。冷水機組設(shè)有冷水管道，包括重力熱管5、蓄冷池4、冷凝換熱裝置3和換熱管，蓄冷池的進口和出口與冷水機組的冷水管道并聯(lián)連接，并通過控制閥實現(xiàn)接入或斷開；重力熱管為分離式熱管，其蒸發(fā)段設(shè)在蓄冷池4中，冷凝段則設(shè)在冷凝換熱裝置3中。
[0021]蓄冷系統(tǒng)包括重力熱管5、蓄冷池4、冷凝換熱裝置3和換熱管，重力熱管5的下端設(shè)置在蓄冷池4中，重力熱管5的上端設(shè)置在冷凝換熱裝置3中。其中，蓄冷池4與冷水機組并聯(lián)。當(dāng)冷水機組出現(xiàn)故障或者停電時，可以利用蓄冷池4持續(xù)提供冷量。
[0022]蓄冷池4中存儲有蓄冷介質(zhì)，蓄冷介質(zhì)是水、5%?25%的氯化鈣水溶液、或者是含3%?10%十水合硫酸鈉和5%?12%三水合醋酸鈉的水溶液，或者是含5%?15%氯化鈣和5%?10%磷酸鈉的水溶液。此蓄冷介質(zhì)具有5?20°C下相變溫度，從而在溫度較高的環(huán)境下有效利用其相變潛熱。
[0023]本發(fā)明的換熱管埋設(shè)在地下，包括進流管2和回流管1，進流管2和回流管I的上端分別通過絕熱管聯(lián)通冷凝換熱裝置3的兩端，進流管2的外壁與回流管I的外壁連接，進流管2與回流管I相互平行，進流管2包括4個橫截面為圓形的管子，回流管I的橫截面由第一弧11、第二弧12、第三弧13和第四弧14依次首尾相接而成，其中，第二弧12和第四弧14為S形弧，第一弧11的半徑大于第三弧13的半徑，第一弧11的兩端和第三弧13的兩端分別通過第二弧12和第四弧14連接，第一弧11和第三弧13的圓心均位于回流管I的橫截面內(nèi)，進流管2圍繞第三弧13設(shè)置。
[0024]上述設(shè)計能夠使換熱管充分利用鉆孔井內(nèi)的熱交換面積，使換熱管與井壁保持大面積的接觸，有效提高換熱管的吸冷效率。本實施例中，回流管I的橫截面面積均相等。進流管2的橫截面的面積總和大于回流管I的橫截面面積。
[0025]換熱管整體外直徑為80 ±0.5mm，回流管I和進流管2的管壁厚度均為3±0.5mm?；亓鞴躀靠近地面的一端內(nèi)壁絕熱或在其內(nèi)壁設(shè)置絕熱管套。
[0026]回流管I的截面積為進流管