CN110398046A - 一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，包括蒸发冷却模块、换热器、水箱、检测模块和控制模块，所述水箱与蒸发冷却模块之间连通有输水管，所述输水管上设置有用于将所述水箱的冷却水输送至所述蒸发冷却模块的水泵，所述水箱的箱底和输水管位于水泵的两侧均连通有排水管，所述排水管上设置有第一电磁阀；所述检测模块用于检测室外温度，所述控制模块分别与所述检测模块和所述第一电磁阀通信连接，当所述检测模块检测的温度值低于预设值时，所述控制模块控制所述第一电磁阀开启。当检测模块检测到室外温度过低时，控制模块控制第一电磁阀开启，通过排水管排出蒸发冷却装置中所有的水，有效防止室外温度过低时，蒸发冷却装置的器件出现冻裂。

Description

一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统。

背景技术

世界范围内愈演愈烈的节能减排和绿色环保诉求，对作为IT行业能耗最大的数据中心建设和运营提出了更高的要求。数据中心PUE值的降低已成为业主和设计建设者的首要诉求。

对于传统的压缩机制冷的模式来说，由于压缩机的功耗一般比较大，所以整体机房空调的能耗会非常高，导致机房维护成本大幅升高。而通过自然冷源来机房散热，那么机房能耗会降低，整体PUE和CLF都比较低。而间接蒸发冷却通过利用水的相态变化，可以更好的带走机房的热量，而且对环境没有影响，属于环保工质，一般机房的CLF能做到0.1左右。

但是，该蒸发冷却装置在室外温度过低时，水系统内的冷却水容易结冰，导致蒸发冷却装置的器件出现冻裂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，可以自动排水，有效防止室外温度过低时，蒸发冷却装置的器件出现冻裂。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，包括蒸发冷却模块、换热器、水箱、检测模块和控制模块，所述水箱与所述蒸发冷却模块之间连通有输水管，所述输水管上设置有用于将所述水箱的冷却水输送至所述蒸发冷却模块的水泵，所述水箱的箱底和所述输水管位于水泵的两侧均连通有排水管，所述排水管上设置有第一电磁阀；所述检测模块用于检测室外温度，所述控制模块分别与所述检测模块和所述第一电磁阀通信连接，当所述检测模块检测的温度值低于预设值时，所述控制模块控制所述第一电磁阀开启。

通过采用上述技术方案，蒸发冷却模块对室外空气进行冷却，可以让室外空气获得冷量，从而在换热器中降低室内的温度；当检测模块检测到室外温度过低时，控制模块控制第一电磁阀开启，通过排水管排出蒸发冷却模块、水箱和输水管中所有的水，有效防止室外温度过低时，蒸发冷却装置的器件出现冻裂。

本发明进一步设置为：还包括用于对所述水箱内加水的进水管，所述进水管上设置有第二电磁阀；所述水箱内设置有水位传感器，所述控制模块分别与所述水位传感器和所述第二电磁阀通信连接，所述控制模块根据所述水位传感器检测的水位值控制所述第二电磁阀启闭；当所述第一电磁阀开启时，所述第二电磁阀闭合。

通过采用上述技术方案，水位传感器可以对水箱内的水位进行检测，当水箱内的水位较低时，控制模块将控制第二电磁阀开启，使得自来水经进水管加入水箱，达到对水箱内补充水量的目的；当水箱内的水位较高时，控制模块将控制第二电磁阀关闭，使得自来水不再进入水箱，减小水箱内水量加入过多出现外溢的情况。当第一电磁阀开启时，第二电磁阀闭合，即因为室外温度过低在排空水箱时，避免第二电磁阀开启影响水箱的排空。

本发明进一步设置为：所述水箱的底部设置有用于所述水箱排污的排污管，所述排污管上设置有第三电磁阀；所述检测模块包括计时单元，当所述计时单元达到预设值时，所述控制模块控制所述第三电磁阀开启；当所述第三电磁阀开启时，所述第二电磁阀闭合。

通过采用上述技术方案，计时单元可对水箱内冷却水的使用进行计时，控制模块可以定时控制第三电磁阀开启，从而经排污管对水箱内的冷却水进行排污处理；当第三电磁阀开启时，第二电磁阀闭合，即对水箱内进行排污处理时，避免第二电磁阀开启影响水箱的排污。

本发明进一步设置为：所述蒸发冷却模块包括间接冷却单元和蒸发单元，所述间接冷却单元和所述蒸发单元沿室外空气的输送方向依次设置。

通过采用上述技术方案，间接蒸发冷却模块给室外空气做间接冷却和间接蒸发，降低室外空气的温度，然后直接蒸发冷却模块给室外空气直接蒸发降低室外空气温度，整个过程中室外空气经过了两次换热，换热量较大，室外空气的温降较大，最后室内空气再与室外空气在换热器处进行间接换热，来降低室内空气温度。

本发明进一步设置为：所述间接冷却单元包括冷却盘管，所述水箱与所述冷却盘管之间连通有回水管；所述蒸发单元包括多个喷淋头，所述喷淋头位于所述换热器的上方，所述水箱位于所述换热器的正下方。

通过采用上述技术方案，冷却盘管内的冷却水经回水管回流至水箱中，从而对水资源回收利用；且喷淋头喷出的喷淋水喷向换热器，喷淋水沿着换热器的管道流回至水箱中，从而对水资源回收利用，降低了蒸发冷却装置的耗水量。

本发明进一步设置为：所述输水管位于水泵的两侧均设置有球阀。

通过采用上述技术方案，当需要对水泵进行检修时，关闭水泵两侧的球阀，减少输水管内的水从水泵处流出的情况。

本发明进一步设置为：所述输水管上设置有Y型过滤器。

通过采用上述技术方案，水箱中的冷却水经输水管输送到蒸发冷却模块的过程中，Y型过滤器可以对冷却水进行过滤。

本发明进一步设置为：所述水箱的侧面开设有溢水口。

通过采用上述技术方案，当室外下雨时，雨水可以从室外风机流下到换热器，然后进入到水箱使水箱中水量增多，水箱中多余的雨水可通过溢水口溢出水箱；也可当水位传感器失效时，防止水箱内冷却水过多。

综上所述，本发明的有益技术效果为：蒸发冷却模块对室外空气进行冷却，可以让室外空气获得冷量，从而在换热器中降低室内的温度；当检测模块检测到室外温度过低时，控制模块控制第一电磁阀开启，通过排水管排出蒸发冷却模块、水箱和输水管中所有的水，有效防止室外温度过低时，蒸发冷却装置的器件出现冻裂。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的系统框图。

图中，1、换热器；2、水箱；3、输水管；4、水泵；5、排水管；6、第一电磁阀；7、进水管；8、第二电磁阀；9、排污管；10、第三电磁阀；11、冷却盘管；12、回水管；13、喷淋头；14、球阀；15、Y型过滤器；16、溢水口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，如图1和图2所示，包括蒸发冷却模块、换热器1、水箱2、检测模块和控制模块，蒸发冷却模块包括间接冷却单元和蒸发单元，间接冷却单元和蒸发单元沿室外空气的输送方向依次设置。间接蒸发冷却模块给室外空气做间接冷却和间接蒸发，降低室外空气的温度，然后直接蒸发冷却模块给室外空气直接蒸发降低室外空气温度，整个过程中室外空气经过了两次换热，换热量较大，室外空气的温降较大，最后室内空气再与室外空气在换热器1处进行间接换热，来降低室内空气温度。

间接冷却单元包括冷却盘管11，水箱2与冷却盘管11之间连通有回水管12；冷却盘管11内的冷却水经回水管12回流至水箱2中，从而对水资源回收利用。蒸发单元包括多个喷淋头13，喷淋头13位于换热器1的上方，水箱2位于换热器1的正下方；喷淋头13喷出的喷淋水喷向换热器1，喷淋水沿着换热器1的管道流回至水箱2中，从而对水资源回收利用，降低了蒸发冷却装置的耗水量。

水箱2与冷却盘管11、喷淋头13之间均连通有输水管3，输水管3上安装有用于将水箱2的冷却水分别输送至冷却盘管11和喷淋头13的水泵4，水箱2的箱底和输水管3位于水泵4的两侧均连通有排水管5，排水管5上安装有第一电磁阀6。检测模块为温度传感器，且用于检测室外温度，控制模块分别与检测模块和第一电磁阀6通信连接，当检测模块检测的温度值低于预设值时，控制模块控制第一电磁阀6开启。

输水管3位于水泵4的两侧均安装有球阀14，当需要对水泵4进行检修时，关闭水泵4两侧的球阀14，减少输水管3内的水从水泵4处流出的情况；输水管3上安装有Y型过滤器15，水箱2中的冷却水经输水管3输送到蒸发冷却模块的过程中，Y型过滤器15可以对冷却水进行过滤。其中，控制模块为中央控制器，冷却盘管11和喷淋头13分别对室外空气进行冷却，可以让室外空气获得冷量，从而在换热器1中降低室内的温度；当温度传感器检测到室外温度过低时，中央控制器控制第一电磁阀6开启，通过排水管5排出冷却盘管11、喷淋头13、水箱2和输水管3中所有的水，有效防止室外温度过低时，冷却盘管11、喷淋头13、水箱2和输水管3等出现冻裂。

还包括用于对水箱2内加水的进水管7，进水管7上安装有第二电磁阀8；水箱2内安装有水位传感器，中央控制器分别与水位传感器和第二电磁阀8通信连接，中央控制器根据水位传感器检测的水位值控制第二电磁阀8启闭；水位传感器可以对水箱2内的水位进行检测，当水箱2内的水位较低时，控制模块将控制第二电磁阀8开启，使得自来水经进水管7加入水箱2，达到对水箱2内补充水量的目的；当水箱2内的水位较高时，控制模块将控制第二电磁阀8关闭，使得自来水不再进入水箱2，减小水箱2内水量加入过多出现外溢的情况。当第一电磁阀6开启时，第二电磁阀8闭合；即因为室外温度过低在排空水箱2时，避免第二电磁阀8开启影响水箱2的排空。

水箱2的底部连通有用于水箱2排污的排污管9，排污管9上安装有第三电磁阀10；检测模块包括计时单元，当计时单元达到预设值时，控制模块控制第三电磁阀10开启；计时单元可对水箱2内冷却水的使用进行计时，控制模块可以定时控制第三电磁阀10开启，从而经排污管9对水箱2内的冷却水进行排污处理。当第三电磁阀10开启时，第二电磁阀8闭合，即对水箱2内进行排污处理时，避免第二电磁阀8开启影响水箱2的排污。水箱2的侧面开设有溢水口16，当室外下雨时，雨水可以从室外风机流下到换热器1，然后进入到水箱2使水箱2中水量增多，水箱2中多余的雨水可通过溢水口16溢出水箱2；也可当水位传感器失效时，防止水箱2内冷却水过多。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，包括蒸发冷却模块、换热器(1)、水箱(2)、检测模块和控制模块，所述水箱(2)与所述蒸发冷却模块之间连通有输水管(3)，所述输水管(3)上设置有用于将所述水箱(2)的冷却水输送至所述蒸发冷却模块的水泵(4)，所述水箱(2)的箱底和所述输水管(3)位于水泵(4)的两侧均连通有排水管(5)，所述排水管(5)上设置有第一电磁阀(6)；所述检测模块用于检测室外温度，所述控制模块分别与所述检测模块和所述第一电磁阀(6)通信连接，当所述检测模块检测的温度值低于预设值时，所述控制模块控制所述第一电磁阀(6)开启。

2.根据权利要求1所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，还包括用于对所述水箱(2)内加水的进水管(7)，所述进水管(7)上设置有第二电磁阀(8)；所述水箱(2)内设置有水位传感器，所述控制模块分别与所述水位传感器和所述第二电磁阀(8)通信连接，所述控制模块根据所述水位传感器检测的水位值控制所述第二电磁阀(8)启闭；当所述第一电磁阀(6)开启时，所述第二电磁阀(8)闭合。

3.根据权利要求2所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述水箱(2)的底部设置有用于所述水箱(2)排污的排污管(9)，所述排污管(9)上设置有第三电磁阀(10)；所述检测模块包括计时单元，当所述计时单元达到预设值时，所述控制模块控制所述第三电磁阀(10)开启；当所述第三电磁阀(10)开启时，所述第二电磁阀(8)闭合。

4.根据权利要求1所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述蒸发冷却模块包括间接冷却单元和蒸发单元，所述间接冷却单元和所述蒸发单元沿室外空气的输送方向依次设置。

5.根据权利要求4所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述间接冷却单元包括冷却盘管(11)，所述水箱(2)与所述冷却盘管(11)之间连通有回水管(12)；所述蒸发单元包括多个喷淋头(13)，所述喷淋头(13)位于所述换热器(1)的上方，所述水箱(2)位于所述换热器(1)的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述输水管(3)位于水泵(4)的两侧均设置有球阀(14)。

7.根据权利要求1所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述输水管(3)上设置有Y型过滤器(15)。

8.根据权利要求1所述的一种防冻型蒸发冷却装置的控制系统，其特征在于，所述水箱(2)的侧面开设有溢水口(16)。