CN103032931A - 一种温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种温度控制装置，提高节能性，为用户节约成本。其中，在室外环境温度较高时，冷水机组运行，风冷室外机停机，冷水机组提供冷冻水，通过循环泵柜使得制冷剂与冷冻水进行热交换，并控制制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生；而在室外环境温度较低的时候，冷水机组停机，风冷室外机运行，利用自然冷源，使得制冷剂通过风冷室外机来进行冷却，并控制制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生，实现节能运行。

Description

一种温度控制装置

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，具体涉及一种温度控制装置。

背景技术

数据中心包括计算机系统及其配套的设备，还包括数据通信连接、监控设备、温度控制设备等。在数据中心中，温度控制设备的功耗占了总功耗的40%多，占有相当大的比重，从而温度控制设备节能运行，已经成为各个运营商节能减排行动的重要突破点。

数据中心的温度控制设备具有全天候运作的特点。现有温度控制设备中，在室外环境温度较低的时候，采用冷水机组的泵循环制冷技术，打开冷水机组，利用水冷机组的压缩机工作。冷水机组的压缩机功耗较大，不具备良好的节能性。

发明内容

针对上述缺陷，本发明实施例提供了一种温度控制装置，有效实现节能运行。

本发明实施例所提供的一种温度控制装置，包括：

室内机3、通过气管连接管与所述室内机3相连接的风冷室外机8、通过气管连接管和液管连接管与所述室内机3相连接的循环泵柜13、通过出水连接管11和进水连接管10与所述循环泵柜13相连接的冷水机组9，以及设置在所述进水连接管11上的与所述循环泵柜13和冷水机组9相连接的循环水泵12。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的温度控制装置，在室外机环境温度较高时，冷水机组运行，风冷室外机停机，冷水机组提供冷冻水，通过循环泵柜使得制冷剂与冷冻水进行热交换，并控制制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生；在室外环境温度较低的时候，冷水机组停机，风冷室外机运行，利用自然冷源，使得制冷剂通过风冷室外机来进行冷却，并控制制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生，实现节能运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的温度控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种温度控制装置，节能性好，在室外环境温度较高的时候，利用冷水机组来提供冷源；在室外环境温度较低的时候，可以采用风冷冷凝器利用自然冷源来提供冷源，实现有效节能运行，适用于数据中心。

如图1所示，一种温度控制装置，包括：

室内机3、通过气管连接管与所述室内机3相连接的风冷室外机8、通过气管连接管和液管连接管与所述室内机3相连接的循环泵柜13、通过出水连接管11和进水连接管10与所述循环泵柜13相连接的冷水机组9，以及设置在所述进水连接管11上的与所述循环泵柜13和冷水机组9相连接的循环水泵12。

进一步地，所述室内机3由若干并联的蒸发器组件组成，每一个所述蒸发器组件包括一蒸发器1和电磁阀2。

进一步地，所述气管连接管包括第一气管连接管4和第二气管连接管20，所述室内机3通过所述第一气管连接管4与所述风冷室外机8相连接，所述室内机3通过所述第二气管连接管20与所述循环泵柜13相连接。

进一步地，所述风冷室外机8由若干冷凝器7并联组成，所述风冷室外机8通过进液管与所述循环泵柜13相连接，且在所述第一气管连接管4上设置有第一电动阀6，在所述进液管上设置有单向阀5。

进一步地，所述循环泵柜13包括储液器14、板式换热器16、水量调节阀15、制冷剂泵17和第二电动阀18，所述制冷剂泵17设置在所述储液器14的出液管19上且连接到所述室内机3。

本发明实施例所提供的温度控制装置可以通过冷水机组9，或者风冷室外机8的冷凝器7来提供冷源。在室外环境温度较高的时候，利用冷水机组9来提供冷源；在室外环境温度较低的时候，可以通过冷凝器7利用自然冷源来提供冷源。该温度控制装置利用泵循环来驱动制冷剂，把制冷剂输送到多联的室内机蒸发器中，实现数据中心的节能运行。其中，整个制冷剂系统由制冷剂泵17提供动力，来完成制冷剂循环。整个冷冻水系统由循环水泵12提供动力，来完成水循环。制冷剂冷却可以通过循环泵柜13的板式换热器16，也可以通过风冷室外机8来进行，两者的切换可以通过第一电动阀6和第二电动阀18来实现。

具体地，在室外环境温度较高的时候，风冷室外机8停机，冷水机组9运行，第一电动阀6关闭，第二电动阀18打开，冷水机组9提供冷冻水，通过循环泵柜13的板式换热器16，制冷剂与冷冻水进行热交换。其中，制冷剂系统循环路径为：制冷剂泵17->出液管19->电磁阀2->蒸发器1->第二气管连接管20->板式换热器16->第二电动阀18->储液器14->制冷剂泵17。冷冻水系统的循环路径为：循环水泵12->进水连接管10->冷水机组9->出水连接管11->板式换热器16->水量调节阀15->循环水泵12。在板式换热器16的出口管上，安装有一个水量调节阀15，可以根据室内制冷需求的大小来调节水量，并且可以调节制冷剂温度，使得制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生。

在室外环境温度较低的时候，风冷室外机8运行，冷水机组9停机，第一电动阀6打开，第二电动阀18关闭，制冷剂通过风冷室外机8里的一个或者多个冷凝器7来进行冷却。其中，制冷剂系统循环路径为：制冷剂泵17->出液管19->电磁阀2->蒸发器1->第一气管连接管4->第一电动阀6->冷凝器7->单向阀5->储液器14->制冷剂泵17。可以通过调节冷凝器7风机转速来调节制冷剂温度，使得制冷剂温度始终在室内露点温度以上，确保室内机运行时没有冷凝水产生。

在制冷剂泵17运行的时候，储液器14内将始终存储一定的制冷剂液体，由于储液器14和制冷剂泵17进口的液位高差提供了一定的静压压头，可以确保制冷剂泵17运行时不会出现汽蚀。储液器14的高度必须要考虑到制冷剂泵17本身的汽蚀余量（net positive suction head，简称NPSH）和储液器14到制冷剂泵17进口间管路的阻力。

该温度控制装置的室内机3可以直接安装在数据中心原有机房温度控制设备上或服务器机架的背板上，不需要再配置送风风机；如果配置有送风风机，则可以独立运行。独立运行的温度控制装置可以安装在数据中心里，也可以安装在服务器机架列间，或安装在服务器机架的上方。

假设以150kW的机组为例，在室外环境温度低于0℃时，可以完全关闭冷水机组的运行，采用风冷室外机的冷凝器来提供冷源。冷水机组制冷的能效比在3.0～3.5，冷凝器利用自然冷源的能效比可以达到10.0以上，节能效果明显，可显著减少用户运行成本。

本发明实施例的温度控制装置可以通过水冷和风冷提供冷源，通过第一电动阀和第二电动阀来实现水冷和风冷两种冷源的切换。其中，风冷提供冷源方式主要是提供自然冷源，通过在风冷室外机中并联冷凝器，当室外环境温度较低的时候，通过运行风冷室外机的冷凝器利用自然冷源，实现节能运行。

以上对本发明所提供的一种温度控制装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种温度控制装置，其特征在于，包括：

室内机（3）、通过气管连接管与所述室内机（3）相连接的风冷室外机（8）、通过气管连接管和液管连接管与所述室内机（3）相连接的循环泵柜（13）、通过出水连接管（11）和进水连接管（10）与所述循环泵柜（13）相连接的冷水机组（9），以及设置在所述进水连接管（11）上的与所述循环泵柜（13）和冷水机组（9）相连接的循环水泵（12）。

2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述室内机（3）由若干并联的蒸发器组件组成，每一个所述蒸发器组件包括一蒸发器（1）和电磁阀（2）。

3.根据权利要求1或2所述的温度控制装置，其特征在于，所述气管连接管包括第一气管连接管（4）和第二气管连接管（20），所述室内机（3）通过所述第一气管连接管（4）与所述风冷室外机（8）相连接，所述室内机（3）通过所述第二气管连接管（20）与所述循环泵柜（13）相连接。

4.根据权利要求3所述的温度控制装置，其特征在于，所述风冷室外机（8）由若干冷凝器（7）并联组成，所述风冷室外机（8）通过进液管与所述循环泵柜（13）相连接，且在所述第一气管连接管（4）上设置有第一电动阀（6），在所述进液管上设置有单向阀（5）。

5.根据权利要求4所述的温度控制装置，其特征在于，所述循环泵柜（13）包括储液器（14）、板式换热器（16）、水量调节阀（15）、制冷剂泵（17）和第二电动阀（18），所述制冷剂泵（17）设置在所述储液器（14）的出液管（19）上且连接到所述室内机（3）。

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