本技術(shù)涉及換熱,特別涉及一種換熱組件及換熱設備。
背景技術(shù):
1、戶外機柜或者機房內(nèi)的設備在持續(xù)工作時會產(chǎn)生大量的熱量,持續(xù)升溫會影響機柜或者機房內(nèi)設備的運行效率。目前采用壓縮制冷循環(huán)和熱管復合的換熱器對戶外機柜或者機房內(nèi)的設備進行散熱。換熱器在低環(huán)境溫度時采用熱管模式工作,在高環(huán)境溫度時采用蒸汽壓縮模式工作,大幅度提升系換熱統(tǒng)性能。但目前為了兼容熱管模式運行時換熱器壓降不能太大,換熱器內(nèi)的流路采用的是雙排并聯(lián)形式,在轉(zhuǎn)成壓縮制冷模式運行時,由于換熱工質(zhì)流速低,換熱系數(shù)低,換熱性能較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種換熱組件及換熱設備。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種換熱組件,換熱組件包括閥門組件、第一集流管件、第二集流管件以及位于第一集流管件與第二集流管件之間的第一換熱管組和第二換熱管組。第一集流管件內(nèi)設有相連通的第一腔體和第二腔體,第二集流管件內(nèi)設有相隔離的第三腔體和第四腔體。第一換熱管組的兩端分別連通第一腔體和第三腔體,第二換熱管組的兩端分別連通第二腔體和第四腔體。閥門組件與第一集流管件、第三腔體和第四腔體連接,閥門組件用于接收第一溫度的換熱工質(zhì)。換熱組件包括第一換熱模式和第二換熱模式,在利用第一換熱模式換熱時,第一集流管件與閥門組件連通并通過閥門組件接收第一溫度的換熱工質(zhì),第三腔體和第四腔體通過閥門組件連通;在利用第二換熱模式換熱時,第三腔體與閥門組件連通并通過閥門組件接收第一溫度的換熱工質(zhì);第一溫度的換熱工質(zhì)經(jīng)過第一換熱管組和第二換熱管組后自第四腔體輸出第二溫度的換熱工質(zhì)。
3、第一換熱模式下?lián)Q熱組件內(nèi)具有兩條并聯(lián)的流路。第一換熱管組和第二換熱管組內(nèi)換熱工質(zhì)的流向是相同的。第二換熱模式下?lián)Q熱組件內(nèi)具有一條串聯(lián)的流路。第一換熱管組和第二換熱管組內(nèi)換熱工質(zhì)的流向是相反的。
4、本技術(shù)提供的換熱組件可以在第一換熱模式和第二換熱模式之間切換,根據(jù)不同的換熱需求選擇不同的換熱模式可以節(jié)約能耗。在不同的換熱模式下切換不同的流路,可以有效提高換熱組件的換熱性能。
5、本技術(shù)中,一方面,在第一換熱模式下采用并聯(lián)運行的流路,降低了換熱工質(zhì)的流速及換熱組件的壓降,換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流動時所受的阻力較小,更有利于換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流通,從而有利于提升換熱組件的性能。另一方面,在第二換熱模式下采用串聯(lián)運行的流路,使得換熱組件內(nèi)換熱工質(zhì)的流速較快,換熱系數(shù)高,換熱效果較好。
6、在一種實現(xiàn)方式中,閥門組件包括第一連接口、第二連接口和第三連接口,第一連接口、第二連接口和第三連接口分別連通第一集流管件、第三腔體和第四腔體。在利用第一換熱模式換熱時,閥門組件的入口與第一連接口連通,第二連接口和第三連接口連通。在利用第二換熱模式換熱時,閥門組件的入口與第二連接口連通。
7、在利用第一換熱模式換熱時,換熱組件中的一條流路為:換熱工質(zhì)自閥門組件的入口進入換熱組件,且依次經(jīng)過第一連接口、第一集流管件、第一換熱管組、第三腔體、第二連接口、第三連接口、第四腔體,并自第四腔體流出至換熱組件外。換熱組件中的另一條流路為:換熱工質(zhì)自閥門組件的入口進入換熱組件,且依次經(jīng)過第一連接口、第一集流管件、第二換熱管組、第四腔體,并自第四腔體流出至換熱組件外。
8、在一實施方式中,閥門組件為五通閥。
9、本技術(shù)中,在閥門組件上設置多個接口,僅需要一個閥門即可控制換熱組件的第一換熱模式并聯(lián)運行、第二換熱模式串聯(lián)運行的流路切換,實現(xiàn)方式較為簡單,便于換熱組件的應用。
10、在一種實現(xiàn)方式中,閥門組件包括第一閥門和第二閥門,第一閥門與第一集流管件和第三腔體連接,第二閥門與第三腔體和第四腔體連接;第一閥門用于接收第一溫度的換熱工質(zhì)。在利用第一換熱模式換熱時,第一集流管件與第一閥門連通并通過第一閥門接收第一溫度的換熱工質(zhì),第三腔體和第四腔體通過第二閥門連通。在利用第二換熱模式換熱時,第三腔體與第一閥門連通并通過第一閥門接收第一溫度的換熱工質(zhì),第二閥門關(guān)斷。
11、在利用第一換熱模式換熱時,換熱組件內(nèi)的其中一條流路為:換熱工質(zhì)自第一閥門進入換熱組件,且依次經(jīng)過第一集流管件、第一換熱管組、第三腔體、第二閥門、第四腔體,并自第四腔體流出至換熱組件外。換熱組件內(nèi)的另一條流路為:換熱工質(zhì)自第一閥門進入換熱組件,且依次經(jīng)過第一集流管件、第二換熱管組、第四腔體,并自第四腔體流出至換熱組件外。
12、在利用第二換熱模式進行換熱時,換熱組件內(nèi)的流路為:換熱工質(zhì)自第一閥門進入換熱組件,且依次經(jīng)過第三腔體、第一換熱管組、第一集流管件、第二換熱管組、第四腔體,并自第四腔體流出至換熱組件外。
13、本技術(shù)中,閥門組件包括兩個閥門,一方面,通過兩個閥門即可控制換熱組件的第一換熱模式并聯(lián)運行、第二換熱模式串聯(lián)運行的流路切換,實現(xiàn)方式較為簡單,便于換熱組件的應用。另一方面,在利用第一模式進行換熱時,可通過第二閥門的開度,以控制經(jīng)過第一換熱管組和經(jīng)過第二換熱管組的兩條流路的流量。
14、在一種實現(xiàn)方式中,第一閥門包括第一連接口和第二連接口,第一連接口和第二連接口分別連通第一集流管件和第三腔體。第二閥門包括第三連接口和第四連接口,第三連接口和第四連接口分別連通第四腔體和第三腔體。在利用第一換熱模式換熱時,第一閥門的入口連通第一連接口,第三連接口連通第四連接口。在利用第二換熱模式換熱時,第一閥門的入口與第二連接口連通,第二閥門關(guān)斷。
15、在一種實現(xiàn)方式中,第一換熱管組包括沿第一方向間隔排布的多根第一換熱管,第二換熱管組包括沿第一方向間隔排布的多根第二換熱管,第一方向為第一集流管件的延伸方向。
16、本技術(shù)中,進入第一換熱管組進行換熱的換熱工質(zhì)分流至多條第一換熱管內(nèi),進入第二換熱管組進行換熱的換熱工質(zhì)分流至多條第二換熱管內(nèi),提高了換熱組件的換熱效率。
17、在一種實現(xiàn)方式中,第一換熱管組與第二換熱管組沿第二方向并排設置,第二方向垂直于第一方向和第三方向,第三方向為第一集流管件與第二集流管件的排布方向。換熱組件設有兩排并排設置的換熱管,第一換熱管與第二換熱管可設置多根,以提高換熱組件的換熱能力。且第一換熱管組與第二換熱管組沿第二方向并排設置可減小第一換熱管組與第二換熱管組的整體體積,便于換熱組件的小尺寸化。
18、在一實施方式中,第一換熱管的數(shù)量與第二換熱管的數(shù)量相同。便于換熱組件的配置。
19、在一種實現(xiàn)方式中,第一集流管件包括沿第二方向并排設置的第一子管和第二子管,第一子管和第二子管分別圍設形成第一腔體和第二腔體,第一子管和第二子管之間設有沿第一方向間隔設置的多個過流孔,第一腔體和第二腔體通過多個過流孔相連通。第二集流管件包括沿第二方向并排設置的第三子管和第四子管,第三子管和第四子管分別圍設形成第三腔體和第四腔體,第三腔體和第四腔體通過第三子管和第四子管的管壁相隔離。
20、本技術(shù)中,第一集流管件和第二集流管件均包括兩條并排的集流管。第一子管、第一換熱管組和第三子管構(gòu)成一排換熱器。第二子管、第二換熱管組和第四子管構(gòu)成另一排換熱器。換熱組件中的換熱器為雙排換熱器。在第一換熱模式下采用雙排并聯(lián)運行的流路降低了換熱工質(zhì)的流速及換熱組件的壓降,換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流動時所受的阻力較小,更有利于換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流通。在第二換熱模式下,可采用雙排串聯(lián)的流路,提高換熱工質(zhì)的流速,換熱組件的換熱系數(shù)高,換熱效果較好。
21、在一種實現(xiàn)方式中,沿第二方向,第一子管、多根第一換熱管和第三子管位于背風面,第二子管、多根第二換熱管和第四子管位于迎風面,在利用第一換熱模式換熱時,經(jīng)過多根第二換熱管的換熱工質(zhì)總流量大于經(jīng)過多根第一換熱管的換熱工質(zhì)總流量。
22、在一實施方式中,在利用第一換熱模式換熱時,多根第二換熱管內(nèi)的流量與多根第一換熱管內(nèi)的流量的比值為3∶1。
23、本技術(shù)中,通過控制第二換熱管組內(nèi)換熱介質(zhì)的流量大于第一換熱管組內(nèi)換熱介質(zhì)的流量,保證第二換熱管組和第一換熱管組的過冷度基本相同,提高換熱組件的性能。
24、在一種實現(xiàn)方式中,第一換熱管組包括沿第一方向間隔排布的多根第一換熱管,第二換熱管組包括沿第一方向間隔排布的多根第二換熱管,第一方向為第一集流管件的延伸方向。第一換熱管組與第二換熱管組沿第一方向并排設置。
25、本實施方式中,根據(jù)實際換熱需求,換熱組件設有單排的換熱管,第一換熱管與第二換熱管可設置多根,以提高換熱組件的換熱能力。
26、在一種實現(xiàn)方式中,第一集流管件內(nèi)設有第一隔片,第一隔片與第一方向相交,第一隔片將第一集流管件的內(nèi)腔分隔形成沿第一方向排布的第一腔體和第二腔體,第一隔片設有沿第一方向貫穿第一隔片的開孔,第一腔體和第二腔體通過開孔相連通。第二集流管件內(nèi)設有第二隔片,第二隔片與第一方向相交,第二隔片將第二集流管件的內(nèi)腔分隔形成沿第一方向排布的、相隔離的第三腔體和第四腔體。
27、本技術(shù)中,第一集流管件和第二集流管件均為一條集流管。第一集流管件、第二集流管件、第一換熱管組、第二換熱管組、構(gòu)成一排換熱器。換熱組件中的換熱器為單排換熱器??筛鶕?jù)換熱需求,在第一換熱模式下采用并聯(lián)運行的流路降低了換熱工質(zhì)的流速及換熱組件的壓降,換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流動時所受的阻力較小,更有利于換熱工質(zhì)在換熱組件內(nèi)流通。在第二換熱模式下,可采用串聯(lián)的流路,提高換熱工質(zhì)的流速,換熱組件的換熱系數(shù)高,換熱效果較好。
28、在一種實現(xiàn)方式中,沿第一方向,第一隔片與第一集流管件遠離第二腔體的一端的距離大于第一隔片與第一集流管件遠離第一腔體的一端的距離。沿第一方向,第二隔片與第二集流管件遠離第四腔體的一端的距離大于第二隔片與第二集流管件遠離第三腔體的一端的距離。
29、在一實施方式中,第一換熱管的數(shù)量大于第二換熱管的數(shù)量。
30、本技術(shù)中,第一腔體沿第一方向的長度大于第二腔體沿第一方向的長度。第三腔體沿第一方向的長度大于第四腔體沿第一方向的長度。第一腔體和第三腔體之間可以與更多數(shù)量的第一換熱管連通。在利用第二換熱模式換熱時,由于第一換熱管的數(shù)量較多,換熱工質(zhì)自第三腔體進入多根第一換熱管時,換熱工質(zhì)分流至多根第一換熱管內(nèi),降低了第一換熱管內(nèi)換熱工質(zhì)的流速,提高換熱效率。
31、第二方面,本技術(shù)提供一種換熱設備,換熱設備包括壓縮機、蒸發(fā)器和如上所述的換熱組件,第四腔體的出口與蒸發(fā)器的入口連通,在利用第一換熱模式換熱時,蒸發(fā)器的出口與閥門組件的入口連通;在利用第二換熱模式換熱時,蒸發(fā)器的出口與壓縮機的入口連通,且壓縮機的出口與閥門組件的入口連通。
32、第三方面,本技術(shù)提供一種換熱設備,換熱設備包括壓縮機、冷凝器和如上所述的換熱組件,冷凝器的出口與閥門組件的入口連通,在利用第一換熱模式換熱時,第四腔體的出口與冷凝器的入口連通;在利用第二換熱模式換熱時,第四腔體的出口與壓縮機的入口連通,且壓縮機的出口與冷凝器的入口連通。