本專利涉及數(shù)據(jù)中心自然冷卻領(lǐng)域,具體涉及一種內(nèi)循環(huán)獨(dú)立式雙級(jí)液氣雙通道自然冷卻數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)。
背景技術(shù):
常用的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器散熱系統(tǒng)中,服務(wù)器cpu等高密度熱源采用液冷通道散熱,即液態(tài)流體通過與服務(wù)器主要發(fā)熱芯片隔離接觸吸熱,帶走了服務(wù)器總發(fā)熱量70%~80%,而剩下的20%~30%的服務(wù)器熱量則通過風(fēng)冷通道帶走。由于液冷通道散熱效率高,因此采用自然冷卻即可滿足散熱需求,無需壓縮機(jī)參與制備冷源,整體能耗低,而風(fēng)冷通道還是有壓縮機(jī)參與制冷,所以風(fēng)冷通道的壓縮機(jī)能耗成為最新散熱系統(tǒng)主要能耗設(shè)備。
傳統(tǒng)的機(jī)房冷凍水空調(diào)系統(tǒng)末端送風(fēng)溫度約為15℃~16℃,在新版gb50174《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》中,服務(wù)器允許進(jìn)風(fēng)溫度提高到32℃,即表明提高后的服務(wù)器允許進(jìn)風(fēng)溫度也可滿足服務(wù)器散熱要求,同時(shí)服務(wù)器主要發(fā)熱量已經(jīng)通過高效的液冷通道散發(fā)出去,只剩下小部分分散式發(fā)熱量,這使得風(fēng)冷通道去除壓縮機(jī),利用自然冷源進(jìn)行散熱成為可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本專利提供一種內(nèi)循環(huán)獨(dú)立式雙級(jí)液氣雙通道自然冷卻數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng),能夠充分利用自然冷源實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心自然冷卻,節(jié)約能源。
針對(duì)本專利來說,上述技術(shù)問題是這樣加以解決的:一種內(nèi)循環(huán)獨(dú)立式雙級(jí)液氣雙通道自然冷卻數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng),包括液冷模塊、風(fēng)冷裝置、第一中間換熱器、第二中間換熱器和自然散熱裝置,所述第一中間換熱器一側(cè)為第一吸熱側(cè),另一側(cè)為第一制冷側(cè),第二中間換熱器一側(cè)為第二吸熱側(cè),另一側(cè)為第二制冷側(cè),第一吸熱側(cè)與液冷模塊連通形成循環(huán)回路,第二吸熱側(cè)與風(fēng)冷裝置連通形成循環(huán)回路;所述第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口連通自然散熱裝置的進(jìn)口,第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的進(jìn)口連通自然散熱裝置的出口,進(jìn)而形成循環(huán)回路。
所述液冷模塊用于吸收服務(wù)器中主要發(fā)熱元件的集中式熱量,風(fēng)冷裝置用于吸收服務(wù)器中其他元件的分散式熱量。液冷模塊利用液體換熱介質(zhì)比熱容大、對(duì)流換熱快、蒸發(fā)潛熱大等特點(diǎn),所以才能夠結(jié)合自然散熱裝置對(duì)服務(wù)器主要發(fā)熱元件進(jìn)行自然冷卻,滿足散熱需求,其次因?yàn)榉?wù)器中70%~80%的熱量已被液冷模塊帶走,服務(wù)器中其余的分布式熱量允許進(jìn)一步提高送風(fēng)溫度到32℃,這使得風(fēng)冷裝置能夠結(jié)合自然散熱裝置對(duì)服務(wù)器中的其他發(fā)熱元件進(jìn)行自然冷卻,再者第一中間換熱器和第二中間換熱器的設(shè)置將液冷模塊、風(fēng)冷裝置與自然散熱裝置之間的換熱回路分成了兩級(jí),間接縮短了自然散熱裝置所在的換熱回路,降低換熱介質(zhì)在換熱回路中的壓降,從而加快了換熱介質(zhì)的流速,提高換熱效率。綜上,本專利充分利用自然冷源進(jìn)行散熱,減少了機(jī)械制冷中壓縮機(jī)等部件的運(yùn)行和維護(hù)成本,極大地降低了能耗,節(jié)省了能源。
進(jìn)一步地,還包括第一三通閥,所述第一三通閥包括第一接口、第二接口和第三接口;所述第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口均通過第一接口和第二接口連通自然散熱裝置的進(jìn)口,第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的進(jìn)口連通自然散熱裝置的出口,進(jìn)而形成循環(huán)回路,第三接口連通自然散熱裝置的出口。
所述第三接口連通自然散熱裝置的出口,意味著從第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口輸出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)可以不經(jīng)自然散熱裝置進(jìn)行換熱,并重新回到中間換熱器中進(jìn)行換熱,所以當(dāng)制冷量過剩時(shí)可以適當(dāng)打開第三接口,減少制冷量,節(jié)省自然散熱裝置的能耗,還能夠在一定程度上保護(hù)液冷模塊和風(fēng)冷裝置不會(huì)溫度過低,可靠性高,因?yàn)楫?dāng)液冷模塊和風(fēng)冷裝置溫度過低導(dǎo)致服務(wù)器溫度過低時(shí),服務(wù)器中的元件、電路板和線路等受冷收縮,有可能導(dǎo)致三者間接觸不良等現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)也有可能因過冷而產(chǎn)生凝露現(xiàn)象,避免凝露導(dǎo)致的電路短路、霉菌滋生和材料腐蝕等安全隱患,進(jìn)一步保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
進(jìn)一步地,還包括第二三通閥,所述第二三通閥包括第四接口、第五接口和第六接口,自然散熱裝置的出口連通第四接口,并通過第五接口連通第一制冷側(cè)的進(jìn)口,通過第六接口連通第二制冷側(cè)的進(jìn)口。
當(dāng)風(fēng)冷裝置的制冷量過剩或液冷模塊的制冷量過少時(shí),可適當(dāng)增加第五接口和第六接口之間的開度比例,增加流到第一制冷側(cè)中的換熱介質(zhì),增加第一制冷側(cè)的制冷量,從而使第一吸熱側(cè)能夠從液冷模塊中吸收更多的熱量;當(dāng)風(fēng)冷裝置的制冷量過少或液冷模塊的制冷量過剩時(shí),可適當(dāng)降低第五接口和第六接口之間的開度比例,增加流到第二制冷側(cè)中的換熱介質(zhì),增加第二制冷側(cè)的制冷量,從而使第二吸熱側(cè)能夠從風(fēng)冷裝置中吸收更多的熱量,因此,該第二三通閥便于根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,靈活性好,提高了系統(tǒng)適應(yīng)性。
進(jìn)一步地,所述第一吸熱側(cè)的進(jìn)口或出口上設(shè)有第一循環(huán)泵,第一循環(huán)泵上設(shè)有第一變頻器。
當(dāng)制冷量不能滿足液冷模塊的需求時(shí),可適當(dāng)升高第一變頻器的工作頻率,使第一循環(huán)泵加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第二變頻器的工作頻率,使第二循環(huán)泵減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
進(jìn)一步地,所述第二吸熱側(cè)的進(jìn)口或出口上設(shè)有第二循環(huán)泵,第二循環(huán)泵上設(shè)有第二變頻器。
當(dāng)制冷量不能滿足風(fēng)冷裝置的需求時(shí),可適當(dāng)升高第二變頻器的工作頻率,使第二循環(huán)泵加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第二變頻器的工作頻率,使第二循環(huán)泵減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
進(jìn)一步地,還包括設(shè)在自然散熱裝置出口或進(jìn)口的第三循環(huán)泵,第三循環(huán)泵上設(shè)有第三變頻器。
當(dāng)制冷量不能滿足風(fēng)冷裝置或液冷模塊的需求時(shí),可適當(dāng)升高第三變頻器的工作頻率,使第三循環(huán)泵加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第三變頻器的工作頻率,使第三循環(huán)泵減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
進(jìn)一步地,所述自然散熱裝置上設(shè)有第四變頻器。
當(dāng)制冷量不能滿足風(fēng)冷裝置或液冷模塊的需求時(shí),可適當(dāng)升高第四變頻器的工作頻率,使自然散熱裝置加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高換熱介質(zhì)與自然環(huán)境的換熱效率,進(jìn)而加大制冷量,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第四變頻器的工作頻率,降低換熱介質(zhì)與自然環(huán)境的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器過冷而收縮或產(chǎn)生凝露,造成損害。
進(jìn)一步地,還包括并聯(lián)自然散熱裝置進(jìn)口和出口的制冷補(bǔ)償裝置。
當(dāng)自然散熱裝置不能提供足夠的制冷量供冷或出現(xiàn)故障停止運(yùn)行時(shí),制冷補(bǔ)償裝置就可以對(duì)自然散熱裝置進(jìn)行制冷補(bǔ)償,保障系統(tǒng)正常散熱。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)冷裝置的進(jìn)口設(shè)有第一溫度傳感器,液冷模塊的進(jìn)口設(shè)有第二溫度傳感器。
當(dāng)所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的其中一個(gè)檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值,另一個(gè)檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)調(diào)整第五接口和第六接口之間的開度比例,將換熱介質(zhì)更多地分配到溫度偏高的換熱回路中,增加制冷量,保障系統(tǒng)穩(wěn)定散熱;當(dāng)所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器同時(shí)檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)降低第三變頻器或第四變頻器的運(yùn)行頻率,減慢換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,進(jìn)而降低換熱效率,或者擴(kuò)大第三接口,減少流經(jīng)自然散熱裝置的換熱介質(zhì),直至將第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度升高到設(shè)定值合理范圍內(nèi),節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
進(jìn)一步地,所述風(fēng)冷裝置的出口設(shè)有第三溫度傳感器,液冷模塊的出口設(shè)有第四溫度傳感器。
當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定值,而第四溫度傳感器檢測(cè)到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí),可適當(dāng)提高第二變頻器的運(yùn)行頻率,加快換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,提高制冷量;當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)到的溫度在設(shè)定范圍內(nèi),而第四溫度傳感器檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)提高第一變頻器的運(yùn)行頻率,加快換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,提高制冷量;當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定值,而第四溫度傳感器檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值,或者第三溫度傳感器檢測(cè)到的溫度低于設(shè)定值,而第四溫度傳感器檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)調(diào)整第五接口和第六接口之間的開度比例,將換熱介質(zhì)更多地分配到溫度偏高的換熱回路中,增加制冷量,保障系統(tǒng)穩(wěn)定散熱;當(dāng)所述第三溫度傳感器和所述第四溫度傳感器同時(shí)檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)升高第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器或第四變頻器的頻率,或者關(guān)小第三接口增大流經(jīng)自然散熱裝置的換熱介質(zhì),直至將第三溫度傳感器和第四溫度傳感器的溫度降低到設(shè)定值合理范圍內(nèi)。綜上,本專利可通過上述檢測(cè)控制手段提高換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,保證系統(tǒng)穩(wěn)定散熱。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本專利的有益效果為:
1、所述液冷模塊和風(fēng)冷裝置通過自然散熱裝置進(jìn)行自然冷卻,極大地降低了能耗。
2、通過檢測(cè)機(jī)構(gòu):第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的檢測(cè),以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu):第一變頻器、第二變頻器、第三變頻器、第四變頻器、第一三通閥、第二三通閥和制冷補(bǔ)償裝置對(duì)系統(tǒng)工作的調(diào)控,保證系統(tǒng)在滿足散熱需求的同時(shí)避免過冷而導(dǎo)致服務(wù)器中部件收縮和產(chǎn)生凝露,使服務(wù)器在安全溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。
附圖說明
圖1是本專利的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種內(nèi)循環(huán)獨(dú)立式雙級(jí)液氣雙通道自然冷卻數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng),包括液冷模塊10、風(fēng)冷裝置7、第一中間換熱器4a、第二中間換熱器4b和自然散熱裝置1,所述第一中間換熱器4a一側(cè)為第一吸熱側(cè),另一側(cè)為第一制冷側(cè),第二中間換熱器4b一側(cè)為第二吸熱側(cè),另一側(cè)為第二制冷側(cè),第一吸熱側(cè)與液冷模塊10連通形成循環(huán)回路,第二吸熱側(cè)與風(fēng)冷裝置7連通形成循環(huán)回路;所述第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口連通自然散熱裝置1的進(jìn)口,第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的進(jìn)口連通自然散熱裝置1的出口,進(jìn)而形成循環(huán)回路。
具體實(shí)施過程中,所述風(fēng)冷裝置7為風(fēng)機(jī)墻空調(diào)末端,包括冷水盤管8和多個(gè)風(fēng)機(jī)并聯(lián)組成的風(fēng)機(jī)墻9,風(fēng)機(jī)墻9通過向冷水盤管8吹送空氣來使冷水盤管8中的換熱介質(zhì)和數(shù)據(jù)中心的空氣進(jìn)行換熱。
所述液冷模塊10用于吸收服務(wù)器中主要發(fā)熱元件的集中式熱量,風(fēng)冷裝置7用于吸收服務(wù)器中其他元件的分散式熱量。液冷模塊10利用液體換熱介質(zhì)比熱容大、對(duì)流換熱快、蒸發(fā)潛熱大等特點(diǎn),所以才能夠結(jié)合自然散熱裝置1對(duì)服務(wù)器主要發(fā)熱元件進(jìn)行自然冷卻,滿足散熱需求,其次因?yàn)榉?wù)器中70%~80%的熱量已被液冷模塊帶走,服務(wù)器中其余的分布式熱量允許進(jìn)一步提高送風(fēng)溫度到32℃,這使得風(fēng)冷裝置7能夠結(jié)合自然散熱裝置1對(duì)服務(wù)器中的其他發(fā)熱元件進(jìn)行自然冷卻,再者第一中間換熱器4a和第二中間換熱器4b的設(shè)置將液冷模塊10、風(fēng)冷裝置7與自然散熱裝置1之間的換熱回路分成了兩級(jí),間接縮短了自然散熱裝置1所在的換熱回路,降低換熱介質(zhì)在換熱回路中的壓降,從而加快了換熱介質(zhì)的流速,提高換熱效率。綜上,本專利充分利用自然冷源進(jìn)行散熱,減少了機(jī)械制冷中壓縮機(jī)等部件的運(yùn)行和維護(hù)成本,極大地降低了能耗,節(jié)省了能源。
本專利還包括第一三通閥2,所述第一三通閥2包括第一接口a、第二接口b和第三接口c;所述第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口均通過第一接口a和第二接口b連通自然散熱裝置1的進(jìn)口,第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的進(jìn)口連通自然散熱裝置1的出口,進(jìn)而形成循環(huán)回路,第三接口c連通自然散熱裝置1的出口。
所述第三接口c連通自然散熱裝置1的出口,意味著從第一制冷側(cè)和第二制冷側(cè)的出口輸出的高溫?fù)Q熱介質(zhì)可以不經(jīng)自然散熱裝置1進(jìn)行換熱,并重新回到中間換熱器4中進(jìn)行換熱,所以當(dāng)制冷量過剩時(shí)可以適當(dāng)打開第三接口c,減少制冷量,節(jié)省自然散熱裝置1的能耗,還能夠在一定程度上保護(hù)液冷模塊10和冷水盤管8不會(huì)溫度過低,可靠性高,因?yàn)楫?dāng)液冷模塊10和冷水盤管8溫度過低導(dǎo)致服務(wù)器溫度過低時(shí),服務(wù)器中的元件、電路板和線路等受冷收縮,有可能導(dǎo)致三者間接觸不良等現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)也有可能因過冷而產(chǎn)生凝露現(xiàn)象,避免凝露導(dǎo)致的電路短路、霉菌滋生和材料腐蝕等安全隱患,進(jìn)一步保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
本專利還包括第二三通閥6,所述第二三通閥6包括第四接口d、第五接口e和第六接口f,自然散熱裝置1的出口連通第四接口d,并通過第五接口e連通第一制冷側(cè)的進(jìn)口,通過第六接口f連通第二制冷側(cè)的進(jìn)口。
當(dāng)冷水盤管8的制冷量過?;蛞豪淠K10的制冷量過少時(shí),可適當(dāng)增加第五接口e和第六接口f之間的開度比例,增加流到第一制冷側(cè)中的換熱介質(zhì),增加第一制冷側(cè)的制冷量,從而使第一吸熱側(cè)能夠從液冷模塊10中吸收更多的熱量;當(dāng)冷水盤管8的制冷量過少或液冷模塊10的制冷量過剩時(shí),可適當(dāng)降低第五接口e和第六接口f之間的開度比例,增加流到第二制冷側(cè)中的換熱介質(zhì),增加第二制冷側(cè)的制冷量,從而使第二吸熱側(cè)能夠從冷水盤管8中吸收更多的熱量,因此,該第二三通閥6便于根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,靈活性好,提高了系統(tǒng)適應(yīng)性。
所述第一吸熱側(cè)的出口上設(shè)有第一循環(huán)泵5a,第一循環(huán)泵5a上設(shè)有第一變頻器20。
當(dāng)制冷量不能滿足液冷模塊10的需求時(shí),可適當(dāng)升高第一變頻器20的工作頻率,使第一循環(huán)泵5a加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第二變頻器20的工作頻率,使第二循環(huán)泵5減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
所述第二吸熱側(cè)的出口上設(shè)有第二循環(huán)泵5b,第二循環(huán)泵5b上設(shè)有第二變頻器27。
當(dāng)制冷量不能滿足冷水盤管8的需求時(shí),可適當(dāng)升高第二變頻器27的工作頻率,使第二循環(huán)泵5b加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第二變頻器27的工作頻率,使第二循環(huán)泵5b減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
本專利還包括設(shè)在自然散熱裝置1出口的第三循環(huán)泵3,第三循環(huán)泵3上設(shè)有第三變頻器24。
當(dāng)制冷量不能滿足冷水盤管8或液冷模塊10的需求時(shí),可適當(dāng)升高第三變頻器24的工作頻率,使第三循環(huán)泵3加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,提高制冷量,穩(wěn)定性好;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第三變頻器24的工作頻率,使第三循環(huán)泵3減慢運(yùn)轉(zhuǎn)速度,降低回路中換熱介質(zhì)的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
所述自然散熱裝置1為配置有風(fēng)機(jī)的冷卻塔或干冷器,且風(fēng)機(jī)上設(shè)有第四變頻器23。
當(dāng)制冷量不能滿足冷水盤管8或液冷模塊10的需求時(shí),可適當(dāng)升高第四變頻器23的工作頻率,使自然散熱裝置1加快運(yùn)轉(zhuǎn),提高換熱介質(zhì)與自然環(huán)境的換熱效率,進(jìn)而加大制冷量,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行;當(dāng)制冷量有盈余時(shí),可適當(dāng)降低第四變頻器23的工作頻率,降低換熱介質(zhì)與自然環(huán)境的換熱效率,從而降低制冷量,節(jié)約能耗,避免服務(wù)器過冷而收縮或產(chǎn)生凝露,造成損害。
本專利還包括并聯(lián)自然散熱裝置1進(jìn)口和出口的制冷補(bǔ)償裝置26。
當(dāng)自然散熱裝置1不能提供足夠的制冷量供冷或出現(xiàn)故障停止運(yùn)行時(shí),制冷補(bǔ)償裝置26就可以對(duì)自然散熱裝置1進(jìn)行制冷補(bǔ)償,保障系統(tǒng)正常散熱。
所述制冷補(bǔ)償裝置26的所在支路上串聯(lián)有二通閥25。
當(dāng)制冷補(bǔ)償裝置26停止運(yùn)行時(shí),為避免一部分換熱介質(zhì)經(jīng)過制冷補(bǔ)償裝置26的所在支路,降低換熱效率,可關(guān)閉二通閥25保證換熱介質(zhì)在正確的回路中循環(huán),保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,可靠性好。
所述冷水盤管8的進(jìn)口設(shè)有第一溫度傳感器11,液冷模塊10的進(jìn)口設(shè)有第二溫度傳感器13。
所述冷水盤管8的出口設(shè)有第三溫度傳感器12,液冷模塊的出口10設(shè)有第四溫度傳感器14。
本專利一種內(nèi)循環(huán)獨(dú)立式雙級(jí)液氣雙通道自然冷卻數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)的工作原理如下:
本系統(tǒng)在默認(rèn)啟動(dòng)狀態(tài)下關(guān)閉第三接口c,并根據(jù)液冷模塊10和冷水盤管8的設(shè)計(jì)負(fù)荷配比分配第五接口e和第六接口f之間的開度比例。
1、當(dāng)所述第三溫度傳感器12檢測(cè)到的溫度高于設(shè)定值,而第四溫度傳感器14檢測(cè)到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí),可適當(dāng)提高第二變頻器27的運(yùn)行頻率,加快換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,提高制冷量;當(dāng)所述第三溫度傳感器12檢測(cè)到的溫度在設(shè)定范圍內(nèi),而第四溫度傳感器14檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)提高第一變頻器20的運(yùn)行頻率,加快換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,提高制冷量;當(dāng)所述第三溫度傳感器檢測(cè)12到的溫度高于設(shè)定值,而第四溫度傳感器14檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值,或者第三溫度傳感器12檢測(cè)到的溫度低于設(shè)定值,而第四溫度傳感器14檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)調(diào)整第五接口e和第六接口f之間的開度比例,將換熱介質(zhì)更多地分配到溫度偏高的換熱回路中,增加制冷量,保障系統(tǒng)穩(wěn)定散熱;當(dāng)所述第三溫度傳感器12和所述第四溫度傳感器14同時(shí)檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),優(yōu)先提高第一變頻器20和第二變頻器27的運(yùn)作頻率,若無法有效降低溫度,則關(guān)小第三接口c增大流經(jīng)自然散熱裝置1的換熱介質(zhì),接著按順序依次提高第四變頻器23和第三變頻器24的運(yùn)行頻率,直至將第三溫度傳感器12和第四溫度傳感器14的溫度降低到設(shè)定值合理范圍內(nèi),保證系統(tǒng)穩(wěn)定散熱。
2、當(dāng)所述第一溫度傳感器11和第二溫度傳感器13的其中一個(gè)檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值,另一個(gè)檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值時(shí),可適當(dāng)調(diào)整第五接口e和第六接口f之間的開度比例,將換熱介質(zhì)更多地分配到溫度偏高的換熱回路中,增加制冷量,保障系統(tǒng)穩(wěn)定散熱;當(dāng)所述第一溫度傳感器11和第二溫度傳感器13同時(shí)檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值時(shí),優(yōu)先降低第三變頻器24的運(yùn)行頻率,接著降低第四變頻器23的運(yùn)行頻率,減慢換熱介質(zhì)的流動(dòng)速率,進(jìn)而降低換熱效率,若還能不能有效提高溫度,則擴(kuò)大第三接口c,減少流經(jīng)自然散熱裝置1的換熱介質(zhì),直至將第一溫度傳感器11和第二溫度傳感器13的溫度升高到設(shè)定值合理范圍內(nèi),節(jié)約能耗,避免服務(wù)器因過冷而收縮或產(chǎn)生凝露而損害。
3、當(dāng)所述第三溫度傳感器12和第四溫度傳感器14均檢測(cè)到溫度高于設(shè)定值且第一變頻器20和第二變頻器27已升至最高頻率,同時(shí)第一溫度傳感器11或第二溫度傳感器13檢測(cè)到溫度低于設(shè)定值時(shí),優(yōu)先執(zhí)行工作原理1中的調(diào)節(jié)動(dòng)作,提高自然散熱裝置1的供冷能力,確保系統(tǒng)正常散熱。
4、在環(huán)境溫度過高或自然散熱裝置1故障導(dǎo)致制冷量不足(即使采用工作原理1的調(diào)節(jié)動(dòng)作也無法提供足夠制冷量)時(shí),啟動(dòng)制冷補(bǔ)償裝置26,并開啟二通閥25,保障系統(tǒng)正常運(yùn)行,向服務(wù)器提供足夠的冷源,當(dāng)自然散熱裝置1供冷能力充足或者故障修復(fù)完成后,停止制冷補(bǔ)償裝置26并關(guān)閉二通閥25。