一种热能回收系统及空调系统的制作方法

本实用新型涉及热能循环处理技术领域，特别涉及一种热能回收系统及空调系统。

背景技术：

目前的通信运营商都很看重通信机房的维护，一旦宕机或出错将会造成很大的损失，同时维护得当还能极大地延长通信设备的使用寿命。机房内的温度、湿度和洁净度等都能够直接影响通讯设备或控制系统工作的可靠性和使用寿命。研究表明，倘若机房的温度超出允许值，每升高10度，功率元件的寿命将会减少大约50％，计算元件的可靠性下降大约18％，从而严重影响机组的正常工作。而且，对于机房内部的湿度标准，也具有一套严格的标准制度，若湿度过大，则可能会因起电路板产生电化学腐蚀，导致电子元件和集成电路的失效，造成设备损坏。所以为保障机房机组的正常工作，需要采用空调设备对机房内部进行降温、除湿。由于机房内的温度升高主要是因电气设备运行发热导致的，而并非环境温度所致，所以一年四季均需用空调来保持机房内的温度(主要是降温)，其电能的消耗较大，以至于营运成本居高不下。如何能够有效地对空调系统进行能源整合、节能成为目前所要解决的课题。

现有的空调系统中将热能回收的方式主要是热回收机组，热回收机组是应用在中央空调水系统中的，回收冷却水系统中的散热量，用于加热、预热生活热水或生产工艺热水，可以实现废热利用。然而，对通信运营商而言，由于其通信机房周边并无生产或生活热水的需求，现有的热回收转换方式并不适用；因此需要一种适用于通信机房的热能回收利用系统。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种空调系统，能够克服已有技术的不足，为通信机房的附属，所述系统结构简单、使用便捷、且通过室外机组所排出的废热能完全可以满足室内供热要求。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案:

本实用新型提供了一种热能回收系统，包括室内进水管路、室内出水管路和多个室内冷凝器，每一个所述室内冷凝器的进水端与所述室内进水管路连通，出水端与所述室内出水管路连通，所述室内进水管路的进水口与空调系统中机房部分的出水口连通，所述室内出水管的出水口与所述空调系统中机房部分的进水口连通。

本实用新型的热能回收系统通过并联的多个分别设置于各个房间内的室内冷凝器，将部分或全部空调废热能转移至需要供暖的房间室内，来提供该室内的供热需求。，同时本实用新型的热能回收系统制作简单，安装方便，适用于与任何空调机组进行连接配合，便于推广实施。

优选地，该热能回收系统还包括与所述室内冷凝器一一对应的室内风机，每一对相互对应的室内冷凝器和室内风机中，所述室内风机用于使空气流经所述室内冷凝器以与室内冷凝器进行热交换。

优选地，该热能回收系统还包括与所述室内冷凝器一一对应的温度传感器，每一对相互对应的室内冷凝器和温度传感器中，所述温度传感器用于检测与所述室内冷凝器热量交换后的气体温度。

优选地，所述室内进水管路上设置有主路循环泵和单向进水阀。

优选地，所述室内进水管路和/或所述室内出水管路上设有控制其通断的主路阀。

优选地，所述主路阀为电磁阀。

优选地，各个所述室内冷凝器上串联有支路阀。所述支路阀控制对应的室内冷凝器的工作状态。

优选地，所述支路阀为电磁阀。

另一方面本实用新型还提供了一种空调系统，包括机房部分、室外机部分和如上所述的热能回收系统，其中，

所述机房部分为并联的多个机房蒸发器，所述机房蒸发器设置于各个机房，各个所述机房蒸发器一侧设置有机房风机；

所述室外机部分包括串联的室外冷凝器和室外循环泵，室外冷凝器设置于机房外，所述室外冷凝器一侧设置有室外风机；

所述热能回收系统包括室内进水管路、室内出水管路和多个室内冷凝器，每一个所述室内冷凝器的进水端与所述室内进水管路连通，出水端与所述室内出水管路连通，所述室内进水管路的进水口与空调系统中机房部分的出水口连通，所述室内出水管的出水口与所述空调系统中机房部分的进水口连通。

本实用新型通过在室外机部分上并联热能回收系统，将部分机房产生的热量引至机房附近的房间室内，实现了对原空调系统中废热能再利用的目的，使其废热能能够得到有效地收集，同时满足对机房配套办公室的供热需求，有效地提高了机组空调的热能利用率，降低了能源消耗。为防止增设的热能回收系统对原有的空调系统压力平衡造成影响，还另设了室内循环泵，以尽量减小原室外循环工作状态的变化，防止因负荷较大，而造成工作条件改变或设备损坏。并且，本实用新型空调系统的技术方案改造难度低，很适合在通信机房大面积推广和现网改造。

优选地，本实用新型的空调系统还包括辅助调温子系统，所述辅助调温子系统用于对室内和机房内温度进行补充调控；当机房内温度达到预定机房高温温度时，所述辅助调温子系统吸收机房内的热量；当室内温度未达到预定室内温度时，所述辅助调温子系统向室内散热。

优选地，所述辅助调温子系统包括半导体发热片、辅助制冷盘管、辅助散热盘管、冷端风机、热端风机、冷端循环泵和热端循环泵；其中，所述半导体发热片两端分别为热端腔室和冷端腔室，所述辅助制冷盘管设置于各个机房内且两端皆与所述半导体发热片的冷端腔室相连，所述辅助散热盘管设置于各个房间内且两端皆与所述半导体发热片的热端腔室相连，所述冷端循环泵串联在所述辅助制冷盘管上，所述热端循环泵串联在所述辅助制热盘管上，所述冷端风机设置于所述辅助制冷盘管一侧，用于将所述辅助制冷盘管表面的冷空气吹向机房内，所述热端风机设置于所述辅助制热盘管一侧，用于将所述辅助制热盘管表面的热空气吹向房间内。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例一热能回收系统应用于空调系统时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二空调系统的结构示意图；

图3为本实用新型空调系统的辅助调温子系统的工作结构示意图；

图4为本实用新型空调系统的控制电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

本实用新型提供了一种热能回收系统3，如图1所示，该热能回收系统3配合空调系统使用，其中，该热能回收系统3包括室内进水管路310、室内出水管路320和多个室内冷凝器301，每一个室内冷凝器301的进水端与室内进水管路310连通，出水端与室内出水管路320连通，室内进水管路310的进水口与空调系统中机房部分1的出水口连通，室内出水管320的出水口与空调系统中机房部分2的进水口连通。室内冷凝器301设置于各个房间内且两端分别连接室内进水管路310和室内出水管路320，从而为各个房间源源不断的提供储能介质(即制冷剂)冷凝放热。

本实用新型的热能回收系统3将部分机房产生的热量引至机房附近的房间室内，实现了对原空调系统中废热能再利用的目的，使其废热能能够得到有效地收集，同时满足对机房配套办公室的供热需求，有效地提高了机组空调的热能利用率，降低了能源消耗。

上述热能回收系统3中，还包括与室内冷凝器301一一对应的室内风机303，每一对相互对应的室内冷凝器301和室内风机303中，室内风机303用于使空气流经室内冷凝器301以与室内冷凝器301进行热交换。优选室内风机303设置在室内冷凝器301的一侧。该室内风机303对着室内冷凝器301的表面吹风，将被加热的热空气吹入室内其他区域，加快热交换的效率。

进一步地，该热能回收系统3还包括与室内冷凝器301一一对应的温度传感器304，每一对相互对应的室内冷凝器301和温度传感器304中，温度传感器304用于检测与室内冷凝器301热量交换后的气体温度。优选在室内冷凝器301的另一侧设置温度传感器304，该温度传感器304用于检测室内风机303吹过室内冷凝器301后的气流温度，达到对室内温度的实时监测。

在上述热能回收系统3中，更优选地，室内进水管路310上设置有主路循环泵311和单向进水阀312。该主路循环泵311减轻了空调系统加载储能介质(制冷剂)的工作压力，提高了本实用新型的工作可靠性和使用寿命，单向进水阀312则用于限制室内进水管路310内储能介质的流动方向，使其持续在系统内单方向循环。

优选地，在室内进水管路310和/或室内出水管路320上设置有控制其通断的主路阀330。当主路阀330开启时，各个室内冷凝器301均正常工作，当主路阀301闭合时，各个室内冷凝器301均停止工作，主路阀330的设置有很多种方式，本实用新型优选在室内进水管路310和室内出水管路320上设置一对主路阀330，该对主路阀330的开闭状态同步。主路阀330可以实现对所有室内冷凝器301的统一开闭控制。更优选地，各个室内冷凝器301上串联有支路阀302。该支路阀302控制对应的室内冷凝器301的工作状态，支路阀302则可以实现对单一房间内的室内冷凝器301的单独控制，从而实现节能和自主化。

本实用新型的主路阀330和支路阀302均有多样化的选择，可以为电磁阀、机械阀和液压阀等。具体地，本实用新型优选主路阀330和支路阀302均采用电磁阀，电磁阀有利于系统的智能控制。在实际应用中，往往会在管路的两端设阀门，能为该管段的运行安全提供一个保障。当这部分的管道发生故障或损坏。可以就近关闭阀门控制管道内流体的运行，减少运输介质的流失，及有效预防二次灾害。因此，本实用新型的主路阀330优选为在室内进水管路310和室内出水管路320上均设置有一个主路阀330构成一对同步开闭的主路阀330，支路阀302则优选为在各个室内冷凝器301两端均设置一个支路阀302构成同步开闭的一对支路阀302。

实施例二：

本实用新型实施例提供了一种空调系统，如图2所示，包括机房部分1、室外机部分2和如实施例一所述的热能回收系统3，

其中，机房部分1为并联的多个机房蒸发器101，各机房蒸发器101设置于各个通信机房，用于吸收机房内通信设备产生的大量热量，同时各个机房蒸发器101一侧设置有机房风机102，将机房内的热空气吹至机房蒸发器101表面，从而加快机房蒸发器101吸收热量的速度。

室外机部分2包括串联连接的室外冷凝器201和室外循环泵202，室外冷凝器201设置于机房外，将从机房内吸收的热量散发到机房外的空气中去。而室外循环泵202用于为管路内的储能介质(即制冷剂)提供足够的循环压力，室外冷凝器201一侧设置有室外风机203，该室外风机203对着室外冷凝器201的表面吹风，加快热交换速度，从而提高散热效果。

热能回收系统3包括室内进水管路310、室内出水管路320和多个室内冷凝器301，每一个室内冷凝器301的进水端与室内进水管路310连通，出水端与室内出水管路320连通，室内进水管路310的进水口与空调系统中机房部分1的出水口连通，室内出水管320的出水口与空调系统中机房部分2的进水口连通。室内冷凝器301设置于各个房间内且两端分别连接室内进水管路310和室内出水管路320，从而为各个房间源源不断的提供储能介质(即制冷剂)冷凝放热。室内进水管路310另一端连接机房部分1的出水口和室外机部分2的进水口，室内出水管路另一端则连接机房部分1的进水口和室外机部分2的出水口。热能回收系统3不仅为室外机部分2分担了散热任务，还能为机房附近的办公室等房间提供热量。

具体地，上述热能回收系统3中，还包括与室内冷凝器301一一对应的室内风机303，每一对相互对应的室内冷凝器301和室内风机303中，室内风机303用于使空气流经室内冷凝器301以与室内冷凝器301进行热交换。优选室内风机303设置在室内冷凝器301的一侧。该室内风机303对着室内冷凝器301的表面吹风，将被加热的热空气吹入室内其他区域，加快热交换的效率。优选地，该热能回收系统3还包括与室内冷凝器301一一对应的温度传感器304，每一对相互对应的室内冷凝器301和温度传感器304中，温度传感器304用于检测与室内冷凝器301热量交换后的气体温度。优选在室内冷凝器301的另一侧设置温度传感器304，该温度传感器304用于检测室内风机303吹过室内冷凝器301后的气流温度，达到对室内温度的实时监测。

在上述热能回收系统3中，更优选地，室内进水管路310上设置有主路循环泵311和单向进水阀312。该主路循环泵311减轻了空调系统加载储能介质的工作压力，提高了本实用新型的工作可靠性和使用寿命，单向进水阀312则用于限制室内进水管路310内储能介质的流动方向，使其持续在系统内单方向循环。进一步优选地，在室内进水管路310和/或室内出水管路320上设置有控制其通断的主路阀330。当主路阀330开启时，各个室内冷凝器301均正常工作，当主路阀301闭合时，各个室内冷凝器301均停止工作，主路阀330的设置有很多种方式，本实用新型优选在室内进水管路310和室内出水管路320上设置一对主路阀330，该对主路阀330的开闭状态同步。主路阀330可以实现对所有室内冷凝器301的统一开闭控制。更优选地，各个室内冷凝器301上串联有支路阀302。该支路阀302控制对应的室内冷凝器301的工作状态，支路阀302则可以实现对单一房间内的室内冷凝器301的单独控制，从而实现节能和自主化。本实用新型的主路阀330和支路阀302均有多样化的选择，可以为电磁阀、机械阀和液压阀等。具体地，本实用新型优选主路阀330和支路阀302均采用电磁阀，电磁阀有利于系统的智能控制。在实际应用中，往往会在管路的两端设阀门，能为该管段的运行安全提供一个保障。当这部分的管道发生故障或损坏。可以就近关闭阀门控制管道内流体的运行，减少运输介质的流失，及有效预防二次灾害。因此，本实用新型的主路阀330优选为在室内进水管路310和室内出水管路320上均设置有一个主路阀330构成一对同步开闭的主路阀330，支路阀302则优选为在各个室内冷凝器301两端均设置一个支路阀302构成同步开闭的一对支路阀302。

进一步地，如图3所示，本实用新型的空调系统还包括辅助调温子系统4，该辅助调温子系统4用于对室内和机房内温度进行补充调控；当机房内温度达到预定机房高温温度时，辅助调温子系统4吸收机房内的热量；当室内温度未达到预定室内温度时，辅助调温子系统4向室内散热。本实用新型的辅助调温子系统4有多种实现方式，既可以采用机房排风散热，室内壁挂炉加热的调温方式；还可以采用机房蒸发器吸热，室内电暖片加热的调温方式。

本实用新型优选该辅助调温子系统4包括半导体发热片401、辅助制冷盘管402、辅助散热盘管403、冷端风机404、热端风机405、冷端循环泵406和热端循环泵407，其中，半导体发热片401利用半导体材料的Peltier效应，即当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。本实用新型的半导体发热片401两端分别为热端腔室4011和冷端腔室4012。辅助制冷盘管402设置于各个机房内且两端皆与半导体发热片401的冷端腔室4012相连，并且冷端循环泵406串联在辅助制冷盘管402上；冷端腔室4012内的冷气流在冷端循环泵406的推动下进入辅助制冷盘管402从而在机房内吸收热量；辅助散热盘管403设置于各个房间内且两端皆与半导体发热片401的热端腔室4011相连，并且热端循环泵407串联在辅助制热盘管403上，热端腔室4011内的热气流在热端循环泵407的推动下进入辅助散热盘管403从而在房间室内散发热量。冷端风机404设置于辅助制冷盘管402一侧，用于将辅助制冷盘管402表面的冷空气吹向机房内；热端风机405设置于辅助制热盘管403一侧，用于将辅助制热盘管403表面的热空气吹向房间内，冷端风机404和热端风机405的设置加快了辅助调温子系统4内的热交换效率，提高了调温效果。

更进一步地，本实用新型的热能回收系统还包括控制电路5，如图4所示，控制电路5包括CPU、第一开关KD1和第二开关KD2；第一开关KD1和第二开关KD2分别与CPU的各输入端口相连，图中第一开关KD1和第二开关KD2分别与P0.1端口和P0.2端口连接；本实用新型空调系统的各主路阀和支路阀均连接于CPU的输出端口，其中，两个主路阀330的一端并接在所述CPU的P1.1端口，另一端电连接所述主路循环泵后接地；支路阀302的一端与所述CPU的P1.0端口连接，另一端接地；优选地，本实用新型的第二开关KD2包括多个子开关，各子开关分别与CPU的输入端口连接。当第一开关KD1闭合时，主路阀330为开启状态，从而使热能回收系统3开始工作；当第二开关KD2各子开关闭合时，对应的支路阀302为开启状态，从而使得对应的室内冷凝器301均进行工作；CPU的P0.3端口则与温度传感器304连接；CPU的P1.2端口与辅助调温子系统4连接；室内温度传感器304用于检测房间内温度，若房间内温度达不到预定温度时，控制电路5启动辅助调温子系统4进行辅助供热，若房间内温度达到了预定温度，则不开启辅助调温系统4。CPU上的P0.1、P0.1、P0.3为信号输入端口，可以与传感器、开关、高低电平等信号输入源相连接；CPU上的P1.0、P1.1、P1.2则为信号输出端口，用于输出CPU处理的数据结果，可以连接控制或执行机构，例如本实用新型的阀门和辅助调温子系统。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。