CN217464928U - 制冷系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种制冷系统，涉及制冷领域。该制冷系统包括：存储单元，用于存储非燃烧介质；消防单元，与存储单元连接，用于通过非燃烧介质对火灾进行消防灭火；无油制冷单元，与存储单元连接，用于通过非燃烧介质对无油制冷单元所在的目标区域进行制冷。

Description

制冷系统

技术领域

本公开涉及制冷领域，具体而言，涉及一种制冷系统。

背景技术

在储能站、边缘计算中心等场景中，通常需要同时配置制冷系统以及消防系统，其中，制冷系统用于对储能站以及边缘计算中心内部的设备进行散热降温，以保证储能站以及边缘中心稳定运行。消防系统则是为了在发生火灾时能及时地进行消防灭火，以避免更大的经济损失。

但是，现有技术中制冷系统和消防系统通常是分开单独配置，这不仅会增加设备成本，还会占用较大的空间，从而使得整体的配置成本较高。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本公开提供了一种制冷系统，包括：存储单元，用于存储非燃烧介质；消防单元，与存储单元连接，用于通过非燃烧介质对火灾进行消防灭火；无油制冷单元，与存储单元连接，用于通过非燃烧介质对无油制冷单元所在的目标区域进行制冷。

可选的，制冷系统还包括：热负荷单元，与无油制冷单元连接，用于调整目标区域对应的目标温度；温度检测单元，与无油制冷单元连接，用于检测目标区域的外部环境的环境温度；制冷模式控制单元，与热负荷单元以及温度检测单元连接，用于根据目标温度以及环境温度确定无油制冷单元的制冷模式。

可选的，无油制冷单元，包括：制冷管道，与存储单元连接，用于在无油制冷单元中循环传输非燃烧介质；液泵，设置在制冷管道上，与存储单元连接，用于通过加压处理，控制非燃烧介质在制冷管道中流动。

可选的，无油制冷单元，包括：蒸发器，通过制冷管道与液泵连接，用于通过蒸发非燃烧介质，对目标区域进行制冷。

可选的，无油制冷单元，包括：气泵，通过制冷管道与蒸发器连接，用于对压缩制冷模式下的非燃烧介质进行压缩；气泵旁通管道，与气泵并联设置，通过制冷管道与蒸发器连接，用于对自然冷却制冷模式下的非燃烧介质进行传输。

可选的，无油制冷单元，包括：冷凝器，通过制冷管道与气泵以及气泵旁通管道连接，用于对来自气泵或者气泵旁通管道的非燃烧介质进行降温冷却。

可选的，冷凝器还与存储单元连接，冷凝器将降温冷却后的非燃烧介质传输给存储单元。

可选的，制冷系统还包括：火灾探测单元，与消防单元连接，用于检测是否发生火灾；火灾报警单元，与火灾探测单元连接，用于生成报警信息；电源控制器，与火灾报警单元连接，用于根据报警信息关闭目标设备的电源，其中，目标设备为在发生火灾时存在安全隐患的设备。

可选的，制冷系统还包括：延时器，与火灾报警单元连接，用于根据报警信息的生成时间确定消防单元的启动时间。

可选的，消防单元，包括：消防管道，与存储单元连接，用于将非燃烧介质从存储单元输送至火灾发生的位置；电动阀，设置在消防管道上，与延时器连接，用于根据启动时间开启消防管道。

可选的，消防单元，包括：多个分路管道，与消防管道连接，用于对从消防管道中流出的非燃烧介质进行分流；分路控制阀，设置在每个分路管道上，用于控制每个分路管道的开闭状态；喷头，设置在每个分路管道的终端，用于喷出非燃烧介质。

在本公开中，采用以存储单元为连接点，将存储单元以及无油制冷单元集成为一种制冷系统的方式，通过使用存储单元存储非燃烧介质，并在将消防单元与存储单元连接的同时，将无油制冷单元也与存储单元连接。其中，消防单元通过存储单元中的非燃烧介质对火灾进行消防灭火，无油制冷单元通过存储单元中的非燃烧介质对无油制冷单元所在的目标区域进行制冷。

由上述内容可知，由于本公开使用存储单元将消防单元和无油制冷单元集成了一套制冷系统，其中，存储单元中的非燃烧介质既可以用于灭火，还可以用于制冷，因此，与现有技术中的消防系统与制冷系统分开配置相比，本公开不仅可以至少节约一套存储设备以及相应的管道设备，还可以减小设备的占用面积，从而降低了整体的配置成本。另外，由于本申请使用的是无油制冷单元，因此还避免了由于制冷单元中存在润滑油导致的润滑油容易堵塞消防单元的问题，确保了消防单元的稳定运行。

由此可见，通过本公开的制冷系统，达到了将消防系统与制冷系统集成为一套系统的目的，从而实现了节约配置成本以及配置空间的效果，进而解决了现有技术中由于需要同时单独配置制冷系统以及消防系统，从而导致了配置成本高的的技术问题。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开的制冷系统的结构图；

图2是根据本公开的制冷系统的示意图；

图3是根据本公开的压缩制冷模式时非燃烧介质的流路示意图；

图4是根据本公开的自然冷却制冷模式时非燃烧介质的流路示意图；

图5是根据本公开的消防灭火的流程图。

100-存储单元；200-消防单元；300-无油制冷单元；400-热负荷单元；500-火灾探测单元；

210-电动阀；220-分路控制阀；230-喷头；

310-液泵；320-蒸发器；330-气泵；340-冷凝器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

图1是根据本公开的制冷系统，如图1所示，该制冷系统包括：存储单元100、消防单元200、无油制冷单元300。

其中，存储单元100，用于存储非燃烧介质。消防单元200，与存储单元100连接，用于通过非燃烧介质对火灾进行消防灭火。无油制冷单元300，也与存储单元100连接，用于通过非燃烧介质对无油制冷单元300所在的目标区域进行制冷。

可选的，存储单元100可以是一种大型的储液罐，其中，在储液罐中可以存储非燃烧介质，例如，R134a(以四氟乙烷为主要成分的混合物)、R410A(由二氟甲烷和五氟乙烷组成的混合物)、R513A(由氢氟烃和氢氟烯烃组成的混合物)、R515B(以氢氟烯烃为主要成分的混合物)、R1234ze(以三氟丙烯为主要成分的混合物)、CO2(二氧化碳)等不能燃烧的介质，同时，这些非燃烧介质本身还是制冷效果很好的制冷介质，因此，这些非燃烧介质还可以在无油制冷单元300中作为制冷剂使用。

可选的，如图2所示，消防单元200至少包括与存储单元100相连接的消防管道、设置在消防管道上的电动阀210、与消防管道连接的多个分路管道、设置在每个分路管道上的分路控制阀220以及设置在每个分路管道的终端上的喷头230。此外，为了与消防单元200配合使用，本公开的制冷系统中还至少包括火灾探测单元500、火灾报警单元、电源控制器以及延时器。具体的，在发生火灾后，首先火灾探测单元500启动，在发现火灾之后向火灾报警单元发送提示信息，火灾报警单元在确认确实发生火灾后生成报警信号，同时启动电源控制器，由电源控制器关闭在火灾过程中存在安全隐患的设备的电源。另外，在火灾报警单元生成报警信号之后，延时器会根据报警信息的生成时间确定消防单元200的启动时间，其中，启动时间与生成时间之间存在一定的延时，其目的是为了给撤离人员留出撤离时间。在启动时间来临之后，电动阀210打开，此时存储单元100中的非燃烧介质充当灭火剂依次流过消防管道、分路管道，并最终由喷头230喷出实施灭火。

可选的，如图2所示，无油制冷单元300至少包括制冷管道、液泵310、蒸发器320、气泵330、气泵旁通管道以及冷凝器340。其中，为了与无油制冷单元300配合使用，本公开的制冷系统还包括热负荷单元400、温度检测单元以及制冷模式控制单元。具体的，热负荷单元400用于调整目标区域对应的目标温度，温度检测单元用于检测目标区域的外部环境的环境温度，在环境温度大于目标温度时，无油制冷单元300进入压缩制冷模式，此时非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵330、冷凝器340、存储单元100、液泵310/液泵旁通管道、膨胀阀、蒸发器320。其中，液泵旁通管道以及膨胀阀也是无油制冷单元300的组件。另外，在环境温度小于或等于目标温度时，无油制冷单元300进入自然冷却制冷模式，此时非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵旁通管道、冷凝器340、储液罐、液泵310、膨胀阀、蒸发器320。其中，在自然冷却制冷模式下，气泵330不工作。

可选的，目标区域可以是储能站的室内区域，也可以边缘计算中心的室内区域，无油制冷单元300中所有的组件都是不使用润滑油的组件。

由上述内容可知，由于本公开使用存储单元100将消防单元200和无油制冷单元300集成了一套制冷系统，其中，存储单元100中的非燃烧介质既可以用于灭火，还可以用于制冷，因此，与现有技术中分别配置两套单独的系统相比，本公开中的制冷系统不仅可以至少节约一套存储设备以及相应的管道设备，还可以减小设备的占用面积，从而降低了整体的配置成本，提高了场地适用性，可在使用面积更小的场景下进行使用。

另外，由于本申请使用的是无油制冷单元300，因此还避免了由于制冷单元中存在润滑油导致的润滑油容易堵塞消防单元200的问题，确保了消防单元200的稳定运行。

由此可见，通过本公开的制冷系统，达到了将消防系统与制冷系统集成为一套系统的目的，从而实现了节约配置成本以及配置空间的效果，进而解决了现有技术中由于需要同时单独配置制冷系统以及消防系统，从而导致了配置成本高的的技术问题。

实施例2

本公开的制冷系统其主要的功能组成部分之一是对无油制冷单元300所在的目标区域进行制冷。为了实现该制冷功能，本公开的制冷系统还包括：热负荷单元400，与无油制冷单元300连接，用于调整目标区域对应的目标温度；温度检测单元，与无油制冷单元300连接，用于检测目标区域的外部环境的环境温度；制冷模式控制单元，与热负荷单元400以及温度检测单元连接，用于根据目标温度以及环境温度确定无油制冷单元300的制冷模式。

可选的，热负荷单元400可以是一种单片机或者程序控制平台，如图2所示，热负荷单元400与无油制冷单元300连接，用于调整目标区域对应的目标温度。例如，目标区域为一个储能站的室内区域，为了保证储能站内的设备正常工作，规定储能站室内的温度要维持在18摄氏度，在此基础上，工作人员可通过热负荷单元400设置目标温度为18摄氏度。其中，工作人员可根据实际情况通过热负荷单元400自定义设置目标温度。

可选的，温度检测单元可以是温度传感器，在目标区域为室内区域时，目标区域的外部环境相对应的为室外区域。制冷模式控制单元可以是服务器等计算机设备，在得到目标温度以及环境温度之后，如果环境温度大于目标温度时，制冷模式控制单元确定无油制冷单元300进入压缩制冷模式，如图3所示，此时非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵330、冷凝器340、存储单元100、液泵310/液泵旁通管道、膨胀阀、蒸发器320。其中，液泵旁通管道以及膨胀阀也是无油制冷单元300的组件。在环境温度小于或等于目标温度时，制冷模式控制单元确定无油制冷单元300进入自然冷却制冷模式，如图4所示，此时非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵旁通管道、冷凝器340、存储单元100、液泵310、膨胀阀、蒸发器320。其中，在自然冷却制冷模式下，气泵330不工作。

需要注意到的是，通过两种制冷模式智能制冷，实现了更加高效节能的制冷过程，例如，在环境温度小于或等于目标温度时，不启动气泵，可以节约气泵使用时的能源消耗。

在一种可选的实施例中，无油制冷单元300，包括：制冷管道，与存储单元100连接，用于在无油制冷单元300中循环传输非燃烧介质；液泵310，设置在制冷管道上，与存储单元100连接，用于通过加压处理，控制非燃烧介质在制冷管道中流动。

可选的，液泵310可以是全封闭氟泵，此外，在配置液泵310的同时，还可以并联配置有液泵旁通管道。当制冷管道中的非燃烧介质的压强不足时，液泵310可对非燃烧介质进行加压处理，从而控制非燃烧介质在制冷管道中流动。相对应的，在制冷管道中的非燃烧介质的压强足够时，液泵310不启动，非燃烧介质可直接经由液泵旁通管道通过。

通过在制冷管道上安装有液泵310，可确保非燃烧介质在压强不足时仍然可顺利地在制冷管道中流动。

在一种可选的实施例中，无油制冷单元300还包括：蒸发器320，蒸发器320通过制冷管道与液泵310连接，用于通过蒸发非燃烧介质，对目标区域进行制冷。

可选的，蒸发器320可以是铜管铝翅片或者微通道的形式，此外，蒸发器320还也可以是冷板式液冷器。使用蒸发器320可通过蒸发非燃烧介质对目标区域进行蒸发制冷，从而保证目标区域内的设备的稳定运行。

在一种可选的实施例中，无油制冷单元300还包括：气泵330以及气泵旁通管道。其中，气泵330，通过制冷管道与蒸发器320连接，用于对压缩制冷模式下的非燃烧介质进行压缩；气泵旁通管道，与气泵330并联设置，通过制冷管道与蒸发器320连接，用于对自然冷却制冷模式下的非燃烧介质进行传输。

可选的，气泵330可以是无油压缩机，具体的，气泵330可以是含气悬浮压缩机与磁悬浮压缩机两种压缩机中的任意一种。此外，在气泵旁通管道上还可以配置有气泵旁通阀，通过气泵旁通阀可控制气泵旁通管道的开闭状态。在压缩制冷模式下，非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵330、冷凝器340、存储单元100、液泵310/液泵旁通管道、膨胀阀、蒸发器320。在自然冷却制冷模式下，非燃烧介质的流路为：蒸发器320、气泵旁通管道、冷凝器340、储液罐、液泵310、膨胀阀、蒸发器320。

通过设置气泵330和气泵旁通管道，可适应于压缩制冷模式以及自然冷却制冷模式两种制冷模式，尤其在自然冷却模式下，通过不启动气泵330，直接让非燃烧介质从气泵旁通管道中流过，可节约气泵330启动导致的能源消耗。

在一种可选的实施例中，无油制冷单元300还包括冷凝器340，冷凝器340通过制冷管道与气泵330以及气泵旁通管道连接，用于对来自气泵330或者气泵旁通管道的非燃烧介质进行降温冷却。

可选的，冷凝器340可以是风冷冷凝换热盘管，铜管铝翅片形式，冷凝器340还可以是蒸发冷凝器340、水氟换热器等形式的冷凝器340。冷凝器340通过制冷管道与气泵330的一侧连接，而气泵330的另外一侧与蒸发器320连接，由于蒸发器320作用之后的非燃烧介质的温度较高，因此通过冷凝器340可对蒸发器320作用之后的非燃烧介质进行降温冷却。

可选的，冷凝器340还与存储单元100连接，冷凝器340将降温冷却后的非燃烧介质传输给存储单元100。

需要注意到的是，通过将降温冷却后的非燃烧介质再传输给存储单元100，实现了非燃烧介质的循环使用，从而提高了非燃烧介质的利用率。

实施例3

本公开的制冷系统的另外一个重要功能组成部分之一是在发生火灾时进行消防灭火。为了实现该消防功能，如图2所示，本公开的制冷系统还包括：火灾探测单元500，与消防单元200连接，用于检测是否发生火灾；火灾报警单元，与火灾探测单元500连接，用于生成报警信息；电源控制器，与火灾报警单元连接，用于根据报警信息关闭目标设备的电源，其中，目标设备为在发生火灾时存在安全隐患的设备。

可选的，上述火灾探测单元500可以是高温探测器以及烟雾探测器。其中，高温探测器的核心组成部件为温度传感器，烟雾探测器的核心组成部件为烟雾传感器。火灾报警单元可以是声音报警器、光照报警器，例如，如图5所示，在发生火警时，火灾探测单元500首先检测到火灾信息，然后火灾探测单元500将火灾信息发送给火灾报警单元以及灭火控制器，火灾报警单元和灭火控制器在确认火灾信息属实之后，将生成声音报警信息以及光亮报警信息。其中，图5中的灭火控制器可以是火警确认平台，例如，消防控制中心。在实际应用中，灭火控制器也可以取消。另外，在图5中，还示出了一种手动控制的方式，在人员发现火警时，可直接通过电气手动的方式将火警信息上报给灭火控制器，并且以机械应急手动的方式启动电源控制器以及电动阀210。

电源控制器可以是单片机、服务器等可运行相关控制程序的计算机设备，电源控制器可以实现启动联动装置，根据报警信息关闭在发生火灾时存在安全隐患的设备。例如，如图5所示，在火灾报警单元生成报警信息之后，电源控制器将无油制冷单元300、通风机以及防护区开口等设备的电源关闭。

需要注意到的是，火灾探测单元500可以及时发现火灾险情，提高火灾险情的发现及时率，火灾报警单元可在第一时间生成报警信息，最大程度的保障人员财产安全，电源控制器可及时地关闭目标设备的电源，避免了火灾的进一步扩大，提高了目标设备在火灾中的安全性。

在一种可选的实施例中，制冷系统还包括：延时器，与火灾报警单元连接，用于根据报警信息的生成时间确定消防单元200的启动时间。

可选的，如图5所示，延时器可以在火灾报警单元生成报警信息之后，延时一定的间隔时间之后，再启动消防单元200进行灭火，该设计可以为人员留出充足的撤离时间，避免由于消防单元200灭火时喷出大量非燃烧介质导致人员视线模糊，撤离不及时的问题。

在一种可选的实施例中，消防单元200，包括：消防管道，与存储单元100连接，用于将非燃烧介质从存储单元100输送至火灾发生的位置；电动阀210，设置在消防管道上，与延时器连接，用于根据启动时间开启消防管道。

可选的，消防管道的制作材质为不燃烧材质，通过消防管道，存储单元100中的非燃烧介质可以输送至火灾发生的位置。另外，在消防管道上设置有电动阀210，并且电动阀210与延时器连接，如图5所示，在延时器生成的启动时间来临时，延时器控制电动阀210启动，从而电动阀210自动打开消防管道，以使存储单元100中的非燃烧介质流入至消防管道中。

需要注意到的是，通过电动阀210自动控制消防管道的启闭状态，可在火灾发生时提高消防灭火的效率。

在一种可选的实施例中，消防单元200，包括：多个分路管道，与消防管道连接，用于对从消防管道中流出的非燃烧介质进行分流；分路控制阀220，设置在每个分路管道上，用于控制每个分路管道的开闭状态；喷头230，设置在每个分路管道的终端，用于喷出非燃烧介质。

可选的，在图5中，分路控制阀220可以是压感控制阀，如果非燃烧介质流入分路管道中，并且压强足够时，则分路控制阀220自动打开，将非燃烧介质传输至喷头230中，并由喷头230喷放非燃烧介质。其中，喷头230设置在易燃点的附近，从而可定点消除火灾隐患。另外，在喷头230喷放非燃烧介质时，本公开的制冷系统还可以生成气体喷放提示信息，使用喷头喷放非燃烧介质时，还可以增大喷洒面积。

需要注意到的是，本公开的消防部分为气体灭火消防系统，通过以超大储液罐、电动阀210、分路控制阀220、喷头230、消防管道、分路管道等为硬件基础，加以智能消防控制，实现了通过储液罐，将无油制冷单元300与消防单元200有机结合为一个集成系统的效果，从而节约了配置成本，提高了空间利用率。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种制冷系统，包括：

存储单元(100)，用于存储非燃烧介质；

消防单元(200)，与所述存储单元(100)连接，用于通过所述非燃烧介质对火灾进行消防灭火；

无油制冷单元(300)，与所述存储单元(100)连接，用于通过所述非燃烧介质对所述无油制冷单元(300)所在的目标区域进行制冷。

2.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述制冷系统还包括：

热负荷单元(400)，与所述无油制冷单元(300)连接，用于调整所述目标区域对应的目标温度；

温度检测单元，与所述无油制冷单元(300)连接，用于检测所述目标区域的外部环境的环境温度；

制冷模式控制单元，与所述热负荷单元(400)以及所述温度检测单元连接，用于根据所述目标温度以及所述环境温度确定所述无油制冷单元(300)的制冷模式。

3.根据权利要求2所述的制冷系统，其中，所述无油制冷单元(300)，包括：

制冷管道，与所述存储单元(100)连接，用于在所述无油制冷单元(300)中循环传输所述非燃烧介质；

液泵(310)，设置在所述制冷管道上，与所述存储单元(100)连接，用于通过加压处理，控制所述非燃烧介质在所述制冷管道中流动。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其中，所述无油制冷单元(300)，包括：

蒸发器(320)，通过所述制冷管道与所述液泵(310)连接，用于通过蒸发所述非燃烧介质，对所述目标区域进行制冷。

5.根据权利要求4所述的制冷系统，其中，所述无油制冷单元(300)，包括：

气泵(330)，通过所述制冷管道与所述蒸发器(320)连接，用于对压缩制冷模式下的所述非燃烧介质进行压缩；

气泵旁通管道，与所述气泵(330)并联设置，通过所述制冷管道与所述蒸发器(320)连接，用于对自然冷却制冷模式下的所述非燃烧介质进行传输。

6.根据权利要求5所述的制冷系统，其中，所述无油制冷单元(300)，包括：

冷凝器(340)，通过所述制冷管道与所述气泵(330)以及所述气泵旁通管道连接，用于对来自所述气泵(330)或者所述气泵旁通管道的非燃烧介质进行降温冷却。

7.根据权利要求6所述的制冷系统，其中，所述冷凝器(340)还与所述存储单元(100)连接，所述冷凝器(340)将降温冷却后的非燃烧介质传输给所述存储单元(100)。

8.根据权利要求1所述的制冷系统，其中，所述制冷系统还包括：

火灾探测单元(500)，与所述消防单元(200)连接，用于检测是否发生火灾；

火灾报警单元，与所述火灾探测单元(500)连接，用于生成报警信息；

电源控制器，与所述火灾报警单元连接，用于根据所述报警信息关闭目标设备的电源，其中，所述目标设备为在发生火灾时存在安全隐患的设备。

9.根据权利要求8所述的制冷系统，其中，所述制冷系统还包括：

延时器，与所述火灾报警单元连接，用于根据所述报警信息的生成时间确定所述消防单元(200)的启动时间。

10.根据权利要求9所述的制冷系统，其中，所述消防单元(200)，包括：

消防管道，与所述存储单元(100)连接，用于将所述非燃烧介质从所述存储单元(100)输送至火灾发生的位置；

电动阀(210)，设置在所述消防管道上，与所述延时器连接，用于根据所述启动时间开启所述消防管道。

11.根据权利要求10所述的制冷系统，其中，所述消防单元(200)，包括：

多个分路管道，与所述消防管道连接，用于对从所述消防管道中流出的非燃烧介质进行分流；

分路控制阀(220)，设置在每个分路管道上，用于控制所述每个分路管道的开闭状态；

喷头(230)，设置在所述每个分路管道的终端，用于喷出所述非燃烧介质。

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