CN110572982A - 一级泵持续供冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据中心技术领域,公开了一种一级泵持续供冷系统,该一级泵持续供冷系统包括供水管路、出水管路、回水管路、多个冷水机组、至少一个蓄冷罐、旁通管路、旁通阀、切断阀以及充冷调节阀；这种设置方式，当冷水机组停电或者出现故障时，蓄冷罐开始放冷，向出水管中输送冷冻水进行制冷，当正常供电冷机重启后或者故障冷机切除，备用冷机重启后，对蓄冷罐进行充冷，当蓄冷罐充冷完毕后，系统恢复正常工况，从而实现系统的持续制冷，提高了系统的工作效率；且实现这种方案只需控制旁通阀和切断阀的开启与关闭，操作简单。

Description

一级泵持续供冷系统

技术领域

本发明涉及数据中心的技术领域，尤其是涉及一种一级泵持续供冷系统。

背景技术

随着互联网的不断发展，数据中心制冷系统的应用日益广泛。

现有技术的数据中心供冷系统，将蓄冷罐和系统并联，采用增加蓄冷罐释冷泵的方式，驱动蓄冷罐内部的水流向末端空调。

但是，现有技术的方式，控制较为复杂，且当冷水机组出现故障时，不能实现系统的连续供冷，降低了供冷系统的工作效率。

发明内容

本发明提供了一种一级泵持续供冷系统，上述一级泵持续供冷系统通过正面描述。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种一级泵持续供冷系统，包括供水管路、出水管路、回水管路、多个冷水机组以及至少一个蓄冷罐，其中：多个冷水机组中包括至少一个常用冷水机组和至少一个备用冷水机组，每一个冷水机组的出水口与供水管路之间通过供水支管连接，且冷水机组的回水口与回水管路之间通过回水支管连接，回水支管上设置有水泵；蓄冷罐的第一端通过第一支管与供水管路连接，第一支管与供水管路的连接结点为第一结点，蓄冷罐的第二端与出水管路连接；出水管路通过旁通管路和供水管路连接，旁通管路上设置有用于控制旁通管路通断的旁通阀，旁通管路与供水管路的连接结点为第二结点；供水管路上设置有切断阀，且在切断阀开启时，沿供水管路中的水流方向，第二结点、切断阀以及第一结点依次设置；供水管路通过第二支管与回水管路连接，第二支管上设置充冷调节阀，第二支管与供水管路的连接结点为第三结点，第三结点设置在切断阀与第一结点之间。

本发明提供的一级泵持续供冷系统中，在冷水机组正常工作时，旁通阀关闭以切断旁通管路，切断阀开启以连通蓄冷罐与回水管路，此时，回水管路中的水通过回水支管流入冷水机组中，经冷水机组制冷后的冷冻水从冷水机组中流入供水支管，再经过供水管路流入蓄冷罐后流向出水管路向出水管路供出冷水，以达到输送冷冻水的目的；当冷水机组出现故障或者停电等不能正常工作的状况时，在一定时间内，蓄冷罐启动放冷模式，此时，旁通阀保持关闭状态，切断阀保持开启状态，供水管路中的没有经过冷水机组冷却的水在流入蓄冷罐后在蓄冷罐中被置换成冷冻水，再由蓄冷罐向外流出，进而能够在冷水机组出现故障时实现系统的不间断连续供冷；当正常供电冷机重启后或者故障冷机切除，备用冷机重启后，冷水机组能够正常工作，供水管路中的水变为经过冷水机组制冷的冷冻水，此时，将旁通阀开启，且将切断阀关闭，则水流入冷水机组后重新被制冷为冷冻水，冷冻水由供水支管流入供水管路后直接流入旁通管路，并通过旁通管路直接流入出水管路中，由于充冷调节阀被设定为预设开度，则出水管中的一部分冷冻水会由蓄冷罐的第二端流入蓄冷罐中，蓄冷罐通过第二支管与回水管路连通，进而对蓄冷罐进行充冷；当蓄冷罐充冷完成后，再次将旁通阀关闭，将切断阀开启，此时，供水管路中的冷冻水再次经过蓄冷罐后进入出水管路中，整个系统恢复正常工况。

这种设置方式，当冷水机组出现故障或者停电时，蓄冷罐开始放冷，向出水管中输送冷冻水进行制冷，当正常供电冷机重启后或者故障冷机切除，备用冷机重启后，对蓄冷罐进行充冷，当蓄冷罐充冷完毕后，系统恢复正常工况，从而实现系统的持续制冷，提高了系统的工作效率；且实现这种方案只需控制旁通阀和切断阀的开启与关闭，操作简单。

优选地，一级泵持续供冷系统还包括板式换热器、第三支管、第四支管以及第五支管；板换的回水口与回水支管连接，板换的出水口通过第三支管与冷水机组的回水口连接；第三支管上设有第一通断阀和第二通断阀，第一通断阀位于第二通断阀与冷水机组的回水口之间；第四支管的第一端与供水支管连接，第四支管的第二端与回水支管连接，且第四支管的第二端位于水泵与板式换热器的回水口之间，第四支管上设有第三通断阀和第四通断阀，第三通断阀位于第四通断阀与第四支管的第一端之间；第五支管的一端与第三支管中位于第一通断阀和第二通断阀之间的部位连接，第五支管的另一端与第四支管中位于第三通断阀和第四通断阀之间的部位连接。

优选地，一级泵持续供冷系统还包括第六支管；回水管路通过第六支管和供水管路连接，第六支管上设置压差控制阀。

优选地，一级泵持续供冷系统包括两个蓄冷罐。

优选地，两个蓄冷罐的第一端连接，两个蓄冷罐的第二端连接。

优选地，回水管路上设置有自动定压补水装置。

优选地，冷水机组为多个；供水管路以及回水管路均为环路。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一级泵持续供冷系统结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一级泵持续供冷系统结构示意图。

图标：1-一级泵持续供冷系统；2-供水管路；3-出水管路；4-回水管路；5-冷水机组；6-蓄冷罐；7-供水支管；8-回水支管；9-水泵；10-第一支管；11-旁通管路；12-旁通阀；13-切断阀；14-第二支管；15-充冷调节阀；16-板式换热器；17-第三支管；18-第四支管；19-第五支管；20-第一通断阀；21-第二通断阀；22-第三通断阀；23-第四通断阀；24-第六支管；25-压差控制阀；26-自动定压补水装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

本发明实施例提供的一级泵持续供冷系统1，包括供水管路2、出水管路3、回水管路4、多个冷水机组5以及至少一个蓄冷罐6，其中：多个冷水机组5中包括至少一个常用冷水机组5和至少一个备用冷水机组5，每一个冷水机组5的出水口与供水管路2之间通过供水支管7连接，且冷水机组5的回水口与回水管路4之间通过回水支管8连接，回水支管8上设置有水泵9；蓄冷罐6的第一端通过第一支管10与供水管路2连接，第一支管10与供水管路2的连接结点为第一结点，蓄冷罐6的第二端与出水管路3连接；出水管路3通过旁通管路11和供水管路2连接，旁通管路11上设置有用于控制旁通管路11通断的旁通阀12，旁通管路11与供水管路2的连接结点为第二结点；供水管路2上设置有切断阀13，且在切断阀13开启时，沿供水管路2中的水流方向，第二结点、切断阀13以及第一结点依次设置；供水管路2通过第二支管14与回水管路4连接，第二支管14上设置充冷调节阀15，第二支管14与供水管路2的连接结点为第三结点，第三结点设置在切断阀13与第一结点之间。

其中，预设开度为：当充冷调节阀15被调节至预设开度，且旁通阀12开启、切断阀13关闭时，能够实现流经旁通管路11的冷冻水一部分会由蓄冷罐6的第二端流入蓄冷罐6，从而对蓄冷罐6进行充冷。

图1为本发明实施例提供的一级泵持续供冷系统结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一级泵持续供冷系统1，包括供水管路2、出水管路3、回水管路4、至少一个冷水机组5以及至少一个蓄冷罐6，其中：每一个冷水机组5的出水口与供水管路2之间通过供水支管7连接，且冷水机组5的回水口与回水管路4之间通过回水支管8连接，回水支管8上设置有水泵9；蓄冷罐6的第一端通过第一支管10与供水管路2连接，第一支管10与供水管路2的连接结点为第一结点，蓄冷罐6的第二端与出水管路3连接；出水管路3通过旁通管路11和供水管路2连接，旁通管路11上设置有用于控制旁通管路11通断的旁通阀12，旁通管路11与供水管路2的连接结点为第二结点；供水管路2上设置有切断阀13，且在切断阀13开启时，沿供水管路2中的水流方向，第二结点、切断阀13以及第一结点依次设置；供水管路2通过第二支管14与回水管路4连接，第二支管14上设置充冷调节阀15，第二支管14与供水管路2的连接结点为第三结点，第三结点设置在切断阀13与第一结点之间。在冷水机组5正常工作时，旁通阀12关闭以切断旁通管路11，切断阀13开启以连通蓄冷罐6与回水管路4，此时，回水管路4中的水通过回水支管8流入冷水机组5中，经冷水机组5制冷后的冷冻水从冷水机组5中流入供水支管7，再经过供水管路2流入蓄冷罐6后流向出水管路3向出水管路3供出冷水，以达到输送冷水的目的；当冷水机组5出现故障或者因停电不能正常工作时，在一定时间内，蓄冷罐6启动放冷模式，此时，旁通阀12保持关闭状态，切断阀13保持开启状态，供水管路2中的没经过冷水机组5冷却的水在流入蓄冷罐6后在蓄冷罐6中被置换成冷冻水，由蓄冷罐6向外流出，实现系统的不间断连续供冷；当正常供电冷机重启后或者故障冷机切除，备用冷水机组5重启后，供水管路2中的水变为经过冷水机组5制冷后的冷冻水，将旁通阀12开启，且将切断阀13关闭，则水流入冷水机组5后重新被制冷为冷冻水，冷冻水由供水支管7流入供水管路2后直接流入旁通管路11，并通过旁通管路11直接送入出水管路3中，由于充冷调节阀15被设定为预设开度，则出水管中的一部分冷冻水会由蓄冷罐6的第二端流入蓄冷罐6中，蓄冷罐6通过第二支管与回水管路4连通，进而对蓄冷罐6进行充冷；当蓄冷罐6充冷完成后，再次将旁通阀12关闭，将切断阀13开启，此时供水管路2中的冷冻水再次经过蓄冷罐6后进入出水管路3中，整个系统恢复正常工况。

这种设置方式，当冷水机组5出现故障或者停电时，蓄冷罐6开始放冷，向出水管中输送冷冻水进行制冷，当正常供电冷机重启后或者故障冷机切除，备用冷机重启后，对蓄冷罐6进行充冷，当蓄冷罐6充冷完毕后，系统恢复正常工况，从而实现系统的持续制冷，提高了系统的工作效率；且实现这种方案只需控制旁通阀12和切断阀13的开启与关闭，操作简单。

如图1所示，优选地，一级泵持续供冷系统1还包括板式换热器16、第三支管17、第四支管18以及第五支管19；板换的回水口与回水支管8连接，板换的出水口通过第三支管17与冷水机组5的回水口连接；第三支管17上设有第一通断阀20和第二通断阀21，第一通断阀20位于第二通断阀21与冷水机组5的回水口之间；第四支管18的第一端与供水支管7连接，第四支管18的第二端与回水支管8连接，且第四支管18的第二端位于水泵9与板式换热器16的回水口之间，第四支管18上设有第三通断阀22和第四通断阀23，第三通断阀22位于第四通断阀23与第四支管18的第一端之间；第五支管19的一端与第三支管17中位于第一通断阀20和第二通断阀21之间的部位连接，第五支管19的另一端与第四支管18中位于第三通断阀22和第四通断阀23之间的部位连接。

本实施例中，冷冻水的制冷模式可分为三种，第一种为部分自然冷却模式：当第一通断阀20和第二通断阀21开启、第三通断阀22和第四通断阀23关闭时，回水支管8中的水流入板式换热器16进行自然冷却，再通过第三支管17流入冷水机组5进行机械制冷，最后由供水支管7流入供水管路2中；第二种为完全自然冷却模式：当第一通断阀20和第四通断阀23关闭、第二通断阀21和第三通断阀22开启时，回水支管8中的水流入板式换热器16进行自然冷却，再依次流经第三支管17、第五支管19以及第四支管18，最后由供水支管7流入供水管路2中；第三种为完全机械制冷：当第一通断阀20和第四通断阀23开启、第二通断阀21和第三通断阀22关闭时，回水支管8中的水依次流经第四支管18、第五支管19以及第三支管17后流入冷水机组5中进行机械制冷，再通过供水支管7流入供水管路2中。

这种设置方式，可根据天气的温度等条件自由选择冷冻水的制冷模式，以适用于多种工况。

如图1所示，优选地，一级泵持续供冷系统1还包括第六支管24；回水管路4通过第六支管24和供水管路2连接，第六支管24上设置压差控制阀25。

本实施例中，当需要对蓄冷罐6进行蓄冷时，可调节压差控制阀25以控制末端空调压差，进一步保证了旁通管路11中的冷却水能够经过出水管路3从蓄冷罐6的第二端流入蓄冷罐6，提高了蓄冷的效率。

如图1所示，优选地，一级泵持续供冷系统1包括两个蓄冷罐6。

本实施例中，两个蓄冷罐6可分别对两个制冷设备输送冷冻水，当其中一个蓄冷罐6出现故障时，不会影响另一个蓄冷罐6输送冷冻水给另一个制冷设备。

图2为本发明另一实施例提供的一级泵持续供冷系统结构示意图，如图2所示，优选地，两个蓄冷罐6的第一端连接，两个蓄冷罐6的第二端连接。

本实施例中，两个蓄冷罐6可共同对一个制冷设备输送冷冻水，当其中一个蓄冷罐6出现故障时，由于两个蓄冷罐6的第一端连接，两个蓄冷罐6的第二端连接，则供水管路2中的水可由未损坏的蓄冷罐6的第二端流入该蓄冷罐6，再由该蓄冷罐6的第一端流入出水管路3对制冷设备进行制冷。

两个蓄冷罐6共同对一个制冷设备输送冷冻水的方式，提高了一级泵持续供冷系统1的制冷效率，且不会因为单独一个蓄冷罐6的损坏而停止制冷。

如图1所示，优选地，回水管路4上设置有自动定压补水装置26。

本实施例中，当回水管路4因水分蒸发或其他因素导致回水量不足时，自动定压补水装置26会对回水管路4中进行补水，进一步保证了一级泵持续供冷系统1能够连续供冷。

如图1所示，优选地，冷水机组5为多个；供水管路2以及回水管路4均为环路。

本实施例中，多个冷水机组5的设置，进一步保证了一级泵持续供冷系统1能够将回水管路4中的水制冷为冷冻水，提高了制冷效率；同时，环路的设计方式，更好地令一级泵持续供冷系统1的制冷过程和回流过程形成一个循环，从而实现无间断的持续制冷。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种一级泵持续供冷系统，其特征在于，包括供水管路、出水管路、回水管路、多个冷水机组以及至少一个蓄冷罐，其中：

多个冷水机组中包括至少一个常用冷水机组和至少一个备用冷水机组，每一个所述冷水机组的出水口与所述供水管路之间通过供水支管连接，且所述冷水机组的回水口与所述回水管路之间通过回水支管连接，所述回水支管上设置有水泵；

所述蓄冷罐的第一端通过第一支管与所述供水管路连接，所述第一支管与所述供水管路的连接结点为第一结点，所述蓄冷罐的第二端与所述出水管路连接；

所述出水管路通过旁通管路和所述供水管路连接，所述旁通管路上设置有用于控制所述旁通管路通断的旁通阀，所述旁通管路与所述供水管路的连接结点为第二结点；

所述供水管路上设置有切断阀，且在所述切断阀开启时，沿所述供水管路中的水流方向，所述第二结点、所述切断阀以及所述第一结点依次设置；

所述供水管路通过第二支管与所述回水管路连接，所述第二支管上设置充冷调节阀，所述第二支管与所述供水管路的连接结点为第三结点，所述第三结点设置在所述切断阀与所述第一结点之间。

2.根据权利要求1所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，所述一级泵持续供冷系统还包括板式换热器、第三支管、第四支管以及第五支管；

所述板换的回水口与所述回水支管连接，所述板换的出水口通过所述第三支管与所述冷水机组的回水口连接；所述第三支管上设有第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀位于所述第二通断阀与所述冷水机组的回水口之间；

所述第四支管的第一端与所述供水支管连接，所述第四支管的第二端与所述回水支管连接，且所述第四支管的第二端位于所述水泵与所述板式换热器的回水口之间，所述第四支管上设有第三通断阀和第四通断阀，所述第三通断阀位于所述第四通断阀与所述第四支管的第一端之间；

所述第五支管的一端与所述第三支管中位于所述第一通断阀和所述第二通断阀之间的部位连接，所述第五支管的另一端与所述第四支管中位于所述第三通断阀和所述第四通断阀之间的部位连接。

3.根据权利要求1所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，所述一级泵持续供冷系统还包括第六支管；

所述回水管路通过所述第六支管和所述供水管路连接，所述第六支管上设置压差控制阀。

4.根据权利要求1所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，所述一级泵持续供冷系统包括两个所述蓄冷罐。

5.根据权利要求4所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，两个所述蓄冷罐的第一端连接，两个所述蓄冷罐的第二端连接。

6.根据权利要求1所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，所述回水管路上设置有自动定压补水装置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一级泵持续供冷系统，其特征在于，所述冷水机组为多个；

所述供水管路以及所述回水管路均为环路。