CN113587530A - 一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法 - Google Patents
一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及蒸发制冷技术领域，尤其涉及一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，步骤一：将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域；步骤二：获取室外新风温度，判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，若是，则实时检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜；若是，记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域并作为待除霜区域；步骤三：对待除霜的换热区域进行除霜处理；具体为：按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理，除霜处理过程中实时检测当前正在进行除霜处理的待除霜的换热区域内的一次空气通道是否结霜。本方案能够提高间接蒸发换热芯体的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发制冷技术领域，尤其涉及一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法。
背景技术
近年来间接蒸发制冷形式在数据中心的应用越来越多，根据数据中心的特殊制冷需求，制冷机组需全年运行，在使用过程中由于冬季室外环境温度较低，在间接蒸发换热芯体的一次空气通道靠近二次风的进风侧容易出现结露甚至结霜、结冰现象，影响芯体的换热效率，严重的会对芯体造成损伤，影响使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，解决数据中心用间接蒸发换热芯体因结霜问题引起的不利影响。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
提供一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，所述间接蒸发换热芯体内部包括交错设置的一次空气通道和二次空气通道，所述一次空气通道的两端分别连接所述数据中心的回风口和送风口，所述二次空气通道的两端分别连接室外新风和喷淋管，包括以下步骤：
步骤一：将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域；
步骤二：获取室外新风温度，判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，若是，则实时检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜；
若是，记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域并作为待除霜区域；
步骤三：对待除霜的换热区域进行除霜处理；
具体为：
按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理，除霜处理过程中实时检测当前正在进行除霜处理的待除霜的换热区域内的一次空气通道是否结霜；
若否，则表示除霜处理完毕，并按照预设顺序对下一组待除霜的换热区域进行除霜处理；
所述除霜处理具体为：
停止向二次空气通道内输送室外新风。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，通过将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域，并将检测到的一次空气通道内有结霜的换热区域作为待除霜区域，按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理。即对所有换热区域进行循环除霜，不仅能够及时消除一次空气通道内的霜，而且不需要关停整个间接蒸发换热芯体机组的换热工作，每次进行除霜操作时只需要单独对正在进行除霜操作的换热区域的二次空气通道停止输送新风，停止该换热区域的一次空气通道与二次空气通道之间的换热，而其他未进行除霜操作的换热区域保持换热工作状态，既能实现除霜，同时也不会影响间接蒸发换热芯体的换热效率。
附图说明
图1为本发明一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法的步骤流程图；
图2为本发明一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的局部放大图；
图3为本发明一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的结构示意图；
图4为本发明一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的局部放大图；
图5为本发明一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的局部放大图；
标号说明：
1、间接蒸发换热芯体；11、换热板；12、一次空气通道；13、二次空气通道；14、结霜区域；15、换热区域；2、电动风阀。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1以及图5，本发明提供一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，所述间接蒸发换热芯体内部包括交错设置的一次空气通道和二次空气通道，所述一次空气通道的两端分别连接所述数据中心的回风口和送风口，所述二次空气通道的两端分别连接室外新风和喷淋管，包括以下步骤：
步骤一：将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域；
步骤二：获取室外新风温度，判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，若是，则实时检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜；
若是，记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域并作为待除霜区域；
步骤三：对待除霜的换热区域进行除霜处理；
具体为：
按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理，除霜处理过程中实时检测当前正在进行除霜处理的待除霜的换热区域内的一次空气通道是否结霜；
若否，则表示除霜处理完毕，并按照预设顺序对下一组待除霜的换热区域进行除霜处理；
所述除霜处理具体为：
停止向二次空气通道内输送室外新风。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，通过将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域，并将检测到的一次空气通道内有结霜的换热区域作为待除霜区域，按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理。即对所有换热区域进行依次循环除霜，不仅能够及时消除一次空气通道内的霜，而且不需要关停整个间接蒸发换热芯体机组的换热工作，每次进行除霜操作时只需要单独对正在进行除霜操作的换热区域的二次空气通道停止输送新风，停止该换热区域的一次空气通道与二次空气通道之间的换热，而其他未进行除霜操作的换热区域保持换热工作状态，从而不会影响间接蒸发换热芯体的气流组织，也不会影响间接蒸发换热芯体的换热效率。
进一步的，所述第一预设温度值的范围为-5℃～10℃。
从上述描述可知，第一预设温度值的范围为-5℃～10℃，该温度范围内的间接蒸发换热芯体具备结霜条件，优选的，第一预设温度值为0℃，当第一预设温度值为0℃时，间接蒸发换热芯体内的一次空气通道的结霜概率最大。
进一步的，实时检测间接蒸发换热芯体的一次空气通道内是否结霜，具体为：
在所述一次空气通道的两端分别设置红外射线发射器和与所述红外射线发射器相适配的红外射线接收器，若红外射线接收器未接收到红外射线发射器发出的信号时，则判断所述一次空气通道内结霜。
从上述描述可知，当检测到红外接收器未接收到红外发射器发出的信号时，说明红外发射器发出的信号被霜阻拦，证明此时一次空气通道内部已结霜。
进一步的，获取室外新风温度，具体为：
在所述二次空气通道的进口端设置温度探头，使用所述温度探头实时获取进入二次空气通道内的室外新风的温度。
从上述描述可知，使用温度探头检测进入二次空气通道的室外新风的温度，从而判断当前二次空气通道内的新风温度是否达到第一预设温度值，温度探头能够提高判断精度，整体上提高检测精度和效率。
进一步的，所述步骤二还包括：
当室外新风温度低于第二预设温度值时，停止向间接蒸发换热芯体内的所述二次空气通道内淋水；
所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。
从上述描述可知，所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值，当室外新风温度低于第二预设温度值时，先将间接蒸发换热芯体调整为干工况运行状态，所述干工况运行状态即停止喷淋管向二次空气通道内淋水。在干工况运行状态下可以降低一次空气通道和二次空气通道之间的换热强度。并且在干工况运行状态的基础上，对进入二次空气通道内的室外新风进行温度检测，当检测的温度达到第一预设温度值时再对间接蒸发换热芯体的结霜情况进行检测。
进一步的，所述步骤一还包括：
在每个换热区域的二次空气通道的进口端安装电动风阀，且每个电动风阀均能够被独立驱动。
从上述描述可知，每个换热区域的二次空气通道的进口端单独安装电动风阀，每个电动风阀被控制独立向所在的换热区域输送新风。所述电动风阀能够实现自动控制，保证了间接蒸发换热芯体机组的运行稳定性。
进一步的，每个所述换热区域内的一次空气通道内均设有连通外部的排水管。
由上述描述可知，排水管与所述一次空气通道连通，当一次空气通道内的结霜融化后，融化汇成的水流沿排水管排出至外部。
请参照图1至图5，本发明的实施例一为：
提供一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，所述间接蒸发换热芯体1由多个层叠且间隔设置的换热板11组成，相邻两个所述换热板之间具有相互交错设置的一次空气通道12和二次空气通道13。优选的，所述一次空气通道与所述二次空气通道呈垂直设置，且所述一次空气通道呈水平设置，所述二次空气通道呈竖直设置。所述二次空气通道的底部为进口，室外新风通过进口从下到上输送至二次空气通道内，所述二次空气通道的顶部为出口，且二次空气通道的上方设有喷淋管，所述喷淋管朝所述二次空气通道的出口向所述二次空气通道内部淋水。所述一次空气通道的两端分别连接所述数据中心的回风口和送风口。所述一次空气通道的结霜区域14通常位于靠近二次空气进风口的一端。
所述除霜方法包括以下步骤：
步骤一：将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域15；
具体的，沿水平方向依次将所述间接蒸发换热芯体划分为第一换热区域、第二换热区域、第三换热区域、……、第N换热区域。且每个换热区域对应的间接蒸发换热芯体的厚度均至少为10cm。
在所述步骤二之前还包括：获取室外空气温度，当室外空气温度低于第二预设温度值时，停止向间接蒸发换热芯体内的所述二次空气通道淋水。具体的，所述第二预设温度值优选为15℃，当室外空气温度低于第二预设温度值时，由于室外空气温度较低，所以会降低二次空气通道内的冷却温度，所以将间接蒸发换热芯体调整为干工况运行状态，所述干工况运行状态即停止喷淋管向二次空气通道内淋水，防止二次空气通道内温度过低造成能源浪费。在干工况运行状态下可以降低整个间接蒸发换热芯体内部的一次空气通道和二次空气通道之间的换热强度，合理控制热交换的效率。
步骤二：获取室外新风温度，判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，若是，则实时检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜；
若是，记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域并作为待除霜区域；
具体的，在间接蒸发换热芯体处于干工况运行状态下，获取室外新风温度，获取室外新风温度具体指检测进入二次空气通道内的室外新风的温度值。判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，具体的，所述第一预设温度值的范围为-5℃～10℃，该温度范围内的间接蒸发换热芯体均有结霜的可能，优选的，第一预设温度值为0℃，当第一预设温度值为0℃时，间接蒸发换热芯体内的一次空气通道的结霜概率最大。当获取的室外新风温度低于第一预设温度值时，开始实时检测所有换热区域内的一次空气通道内的各自结霜情况，并且记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域，具体将第一换热区域、第二换热区域、第三换热区域、……、第N换热区域中所有结霜的换热区域按照命名排序作为除霜的预设顺序。
步骤三：对待除霜的换热区域进行除霜处理；
具体为：按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理，除霜处理过程中实时检测当前正在进行除霜处理的待除霜的换热区域内的一次空气通道是否结霜；
若否，则表示除霜处理完毕，并按照预设顺序对下一组待除霜的换热区域进行除霜处理；
进一步的，按照预设顺序对下一组待除霜的换热区域进行除霜处理的同时，继续对已除霜处理完毕的换热区域和未结霜的换热区域的一次空气通道的结霜情况进行检测，若检测到除霜处理完毕的换热区域和/或未结霜的换热区域发生了结霜情况则按照检测顺序依次将其记录为待除霜区域。
所述除霜处理具体为：
停止向二次空气通道内输送室外新风。具体的，在间接蒸发换热芯体处于干工况运行状态下时已经停止向整个间接蒸发换热芯体的二次空气通道内淋水，是为了降低二次空气通道内的冷却温度，从而降低一次空气通道与二次空气通道之间的热交换强度。并在干工况运行的基础上，停止向待结霜的换热区域的二次空气通道内输送室外新风，从而使得二次空气通道不再具有与一次空气通道进行热交换的能力，这时待结霜的换热区域的一次空气通道接收来自数据中心的室内送风，由于数据中心的室内风温度较高，通过高温将一次空气通达内的冰霜融化，达到除霜效果。
本方案通过将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域，并将检测到的一次空气通道内有结霜的换热区域作为待除霜区域，按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理。即对所有换热区域进行依次循环除霜，不仅能够及时消除一次空气通道内的霜，而且不需要关停整个间接蒸发换热芯体机组的换热工作，每次进行除霜操作时只需要单独对正在进行除霜操作的换热区域的二次空气通道进行除霜处理，停止该换热区域的一次空气通道与二次空气通道之间的换热，而其他未进行或未开始进行除霜操作的换热区继续进行换热工作，从而不会影响间接蒸发换热芯体的换热效率。
本实施例中，除霜装置还设有控制器，在所述一次空气通道的两端分别设置红外射线发射器和与所述红外射线发射器相适配的红外射线接收器，且所述红外射线发射器和红外射线接收器均与所述控制器电连接。具体的，所述间接蒸发换热芯体的所有换热区域分别单独设置一对相适配的红外射线发射器和红外射线接收器。
检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜具体指：若检测到一个换热区域的一次空气通道内的红外射线接收器未接收到红外射线发射器发出的信号时，则判断该换热区域内的一次空气通道内已结霜。
本实施例中，所述除霜装置还设有温度探头，所述温度探头设置在所述二次空气通道内并靠近所述二次空气通道的进口端设置。所述温度探头与所述控制器电连接。
获取室外新风温度时，使用所述温度探头实时获取进入二次空气通道内的室外新风的温度。
本实施例中，所述除霜装置还设有多个电动风阀2，所述电动风阀设置在所述间接蒸发换热芯体的下方，多个所述电动风阀与所述控制器电连接。
所述步骤一还包括：在每个换热区域的二次空气通道的进口端安装电动风阀，且每个电动风阀均能够被控制器独立驱动。具体的，在第一换热区域、第二换热区域、第三换热区域、……、第N换热区域的进口端分别设置电动风阀。控制器通过控制电动风阀的开闭来调节是否向换热区域内的二次空气通道输送室外新风。
当间接蒸发换热芯体调整为干工况运行状态，控制器通过温度探头获取进入二次空气通道内的室外新风的温度，当温度低于第一预设温度值时，控制器控制红外射线发射器和红外射线接收器打开，控制器通过红外射线发射器和红外射线接收器的反馈信息，分析得到所有换热区域内一次空气通道的结霜情况，并记录已结霜的换热区域作为待除霜区域。例如：当控制器获取到第一换热区域、第三换热区域和第七换热区域均具有结霜情况时，则依次对第一换热区域、第三换热区域和第七换热区域进行除霜处理。在先对第一换热区域进行除霜处理时，控制器控制关闭第一换热区域上设置的电动风阀，而第三换热区域和第七换热区域上设置的电动风阀和其他未结霜的换热区域的电动风阀均打开。当第一换热区域除霜处理完毕时，控制器则控制第一换热区域上的电动风阀打开，并且切换至将第三换热区域的电动风阀关闭，对第三换热区域进行除霜处理，以此类推，实现循环除霜。
本实施例中，每个所述换热区域内的一次空气通道内均设有连通外部的排水管。排水管与所述一次空气通道连通，当一次空气通道内的结霜融化后，融化汇成的水流沿排水管排出。
综上所述，本发明提供的一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，通过将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域，并将检测到的一次空气通道内有结霜的换热区域作为待除霜区域，按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理。即对所有换热区域进行依次循环除霜，不仅能够及时消除一次空气通道内的霜，而且不需要关停整个间接蒸发换热芯体机组的换热工作，每次进行除霜操作时只需要单独对正在进行除霜操作的换热区域的二次空气通道停止输送新风，停止该换热区域的一次空气通道与二次空气通道之间的换热，而其他未进行除霜操作的换热区域保持换热工作的状态，从而不会影响换间接蒸发换热芯体的气流组织，也不会影响间接蒸发换热芯体的换热效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，所述间接蒸发换热芯体内部包括交错设置的一次空气通道和二次空气通道，所述一次空气通道的两端分别连接所述数据中心的回风口和送风口，所述二次空气通道的两端分别连接室外新风和喷淋管，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将间接蒸发换热芯体划分为多个换热区域；
步骤二：获取室外新风温度，判断室外新风温度是否低于第一预设温度值，若是，则实时检测所有换热区域内的一次空气通道内是否结霜；
若是，记录所有一次空气通道内有结霜的换热区域并作为待除霜区域；
步骤三：对待除霜的换热区域进行除霜处理；
具体为：
按照预设顺序依次对待除霜的换热区域进行除霜处理，除霜处理过程中实时检测当前正在进行除霜处理的待除霜的换热区域内的一次空气通道是否结霜；
若否，则表示除霜处理完毕，并按照预设顺序对下一组待除霜的换热区域进行除霜处理；
所述除霜处理具体为：
停止向二次空气通道内输送室外新风。
2.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，所述第一预设温度值的范围为-5℃～10℃。
3.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，实时检测间接蒸发换热芯体的一次空气通道内是否结霜，具体为：
在所述一次空气通道的两端分别设置红外射线发射器和与所述红外射线发射器相适配的红外射线接收器，若红外射线接收器未接收到红外射线发射器发出的信号时，则判断所述一次空气通道内结霜。
4.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，获取室外新风温度，具体为：
在所述二次空气通道的进口端设置温度探头，使用所述温度探头实时获取进入二次空气通道内的室外新风的温度。
5.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，所述步骤二还包括：
当室外新风温度低于第二预设温度值时，停止向间接蒸发换热芯体内的所述二次空气通道内淋水；
所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。
6.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，所述步骤一还包括：
在每个换热区域的二次空气通道的进口端安装电动风阀，且每个电动风阀均能够被独立驱动。
7.根据权利要求1所述一种用于数据中心的间接蒸发换热芯体的除霜方法，其特征在于，每个所述换热区域内的一次空气通道内均设有连通外部的排水管。
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