CN114423237A - 间接蒸发冷却机组、数据中心及防冻控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种间接蒸发冷却机组、数据中心及防冻控制方法,间接蒸发冷却机组包括具有室外风道的换热芯体、与室外风道出风口均连通的第一排风腔和第二排风腔、第一隔板、第一排风机、第二排风机和控制器,第一隔板将第一排风腔和第二排风腔间隔;第一排风机和第二排风机分别位于第一排风腔和第二排风腔远离室外风道出风口的一侧;控制器用于根据温度来控制第一排风机为第一状态,以及控制第二排风机为第二状态,第一状态为排风状态和非排风状态中的一种,第二状态为排风状态和非排风状态中的另一种。设置第一隔板,并根据温度来控制第一排风机或者第二排风机为非排风状态,以对间接蒸发冷却机组进行化冰,还可避免换热芯体因结冰而破裂的风险。
Description
技术领域
本申请涉及制冷技术领域,特别涉及一种间接蒸发冷却机组、数据中心及防冻控制方法。
背景技术
间接蒸发冷却机组因能耗低、制冷量大而被大量应用在各大数据中心,数据中心是全球协作的特定设备网络,用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算以及存储数据信息。由于间接蒸发冷却机组需要采用室外新风换热,当室外环境温度较低时,低温新风会直接导致间接蒸发冷却机组中的换热芯体产生低温结冰情况,严重情况下导致产生冰堵,机组换热能力减小,严重情况下甚至导致芯体破裂。部分厂家采用风阀对室外低温新风分流的形式进行防冻,但是成本较高,且可靠性不高。
发明内容
本申请提供一种间接蒸发冷却机组、数据中心及防冻控制方法,其中间接蒸发冷却机组中设置第一隔板将第一排风腔和第二排风腔分隔,并根据温度来控制第一排风机或者第二排风机为非排风状态,以对间接蒸发冷却机组进行化冰,还可避免换热芯体因结冰而破裂的风险。
第一方面,本申请提供一种间接蒸发冷却机组,包括换热芯体、第一排风腔、第二排风腔、第一隔板、第一排风机、第二排风机和控制器,所述换热芯体包括室外风道;所述第一排风腔和所述第二排风腔均与所述室外风道的出风口连通;所述第一隔板将所述第一排风腔和所述第二排风腔间隔;所述第一排风机和所述第二排风机分别位于所述第一排风腔和所述第二排风腔远离所述室外风道出风口的一侧;所述控制器用于根据温度来控制所述第一排风机为第一状态,以及控制所述第二排风机为第二状态,所述第一状态为排风状态和非排风状态中的一种,所述第二状态为所述排风状态和所述非排风状态中的另一种。
本申请提供的间接蒸发冷却机组通过第一隔板间隔第一排风腔和第二排风腔,通过控制器根据温度来控制第一排风机为第一状态,以及控制第二排风机为第二状态,可使得温度较低时对间接蒸发冷却机组进行化冰,进而可提升换热芯体内气流流通速度,提升间接蒸发冷却机组的换热效果;另外还可避免换热芯体因结冰而破裂的风险。
在一种可能的实现方式中,所述换热芯体还包括室内风道,所述室外风道和所述室内风道在所述换热芯体内为相互不连通的通道。其中室内风道是指室内热风流通的通道,室外风道和室内风道的通道壁相邻,通过通道壁进行热交换,室外冷风流经室外风道时对室外风道的通道壁降温,室内热风流经室内风道时对室内风道的通道壁升温,室外风道和室内风道的通道壁发生热交换,进而对室外风道和室内风道内的气流进行热交换,从而实现将室内风道内的室内热风降温变成室内冷风,将室外风道的室外冷风升温变成室外热风。
在一种可能的实现方式中,在所述换热芯体中,所述室外风道包括与所述第一排风腔连通的第一室外子风道和与所述第二排风腔连通的第二室外子风道,所述第一室外子风道的出风口与所述第一排风腔连通,所述第二室外子风道的出风口与所述第二排风腔连通。
在一种可能的实现方式中,所述室外风道和所述室内风道交叉设置,其中所述室外风道包括多个室外子风管,所述第一室外子风道包括所述多个室外子风管中的部分,所述第二室外子风道包括所述多个室外子风管的部分。室内风道包括多个室内子风管,每个室内子风管均与室外子风管相邻设置,使得室内子风管中的室内热风与室外子风管中的室外冷风进行热交换而降温。
其中,排风状态是指正常运行第一排风机和第二排风机,使得第一排风机和第二排风机驱动室外冷风进入室外风道中,并将经过热交换后的室外热风排出室外风道。
在一种可能的实现方式中,所述非排风状态包括不开启所述第一排风机或所述第二排风机,或者反转所述第一排风机或所述第二排风机。第一排风机或第二排风机反转使得室外冷风被换热芯体换热后的室外热风送回至室外风道,以对室外风道加热化冰,即非排风状态包括不向外排风以及向室外风道送风。
在一种可能的实现方式中,当所述第一排风机和所述第二排风机正常运行的旋转方向为顺时针时,所述第一排风机和所述第二排风机反转时的运转方向为逆时针;或者所述第一排风机和所述第二排风机正常运行的旋转方向为逆时针时,所述第一排风机和所述第二排风机反转时的运转方向为顺时针。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括送风机,所述送风机用于驱动室内热风进入所述室内风道。其中,第一排风机、第二排风机和送风机均可为风扇,第一排风机、第二排风机用于将被换热芯体加热后的室外热风排出间接蒸发冷却机组,送风机用于将被换热芯体制冷后的室内冷风排出间接蒸发冷却机组并送回至室内。
在一种可能的实现方式中,所述温度为室外温度或者所述换热芯体的芯体壁的温度。控制器根据室外温度或者换热芯体壁的温度来控制第一排风机为第一状态,以及控制第二排风机为第二状态。其中,控制器与第一排风机和第二排风机电连接。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括温度传感器,所述温度传感器用于检测室外温度或者换热芯体壁的温度。控制器与温度传感器连接,用于获取温度传感器检测的温度。其中温度传感器可设置在室外风道的进风口处,或者可设置在换热芯体壁上。
在一些实施方式中,控制器所接收的温度还可以是通过人工检测得到,并输入给控制器。
在一些实施方式中,所述温度可通过终端来获取,例如控制器与终端连接,终端能够获取环境温度,并将环境温度传输给控制器,控制器根据环境温度来控制第一排风机为第一状态,以及控制第二排风机为第二状态。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括壳体,所述换热芯体位于所述壳体内,所述壳体包括第一侧板和顶板,所述第一侧板和所述顶板相交且连接,所述换热芯体包括与所述室外风道连通的第一出风面,所述第一出风面与所述第一侧板和所述顶板均相交且连接,所述第一出风面、所述第一侧板和所述顶板围设成排风空间,所述第一隔板位于所述排风空间内并将所述排风空间分隔为所述第一排风腔和所述第二排风腔。
在一种可能的实现方式中,构成所述第一排风腔的顶板部分记为第一顶板子部,构成所述第一排风腔的第一侧板部分记为第一侧板子部;构成所述第二排风腔的顶板部分记为第二顶板子部,构成所述第二排风腔的第一侧板部分记为第二侧板子部;所述第一出风面包括第一区域和第二区域,所述第一区域和所述第二区域被所述第一隔板间隔,所述第一区域与所述第一排风腔连通,所述第一顶板子部、所述第一侧板子部和所述第一区域围设成所述第一排风腔,所述第二区域与所述第二排风腔连通,所述第二顶板子部、所述第二侧板子部和所述第二区域围设成所述第二排风腔。
在一种可能的实现方式中,所述第一排风机和所述第二排风机分别位于所述第一顶板子部和所述第二顶板子部远离换热芯体的一侧。在室外风道内的室外冷风会被升温变为室外热风,温度较高的气流会向上流动,将第一排风机和第二排风机设置在顶板的上方,有利于排出室外热风。
在一种可能的实现方式中,所述壳体还包括第二侧板、第一支撑杆、第二支撑杆和底板,所述第一侧板和所述第二侧板沿第二方向相对设置,所述顶板和所述底板沿第一方向相对设置,所述第一支撑杆、所述第二支撑杆位于所述顶板和所述底板之间,所述换热芯体沿第三方向的一端固定在所述顶板和所述第一支撑杆之间,所述换热芯体沿第三方向的另一端固定在所述顶板和所述第二支撑杆之间,其中,第一方向与第二方向垂直相交,且第三方向分别与第一方向、第二方向垂直相交。其中,将换热芯体设置在第一支撑杆、第二支撑杆和顶板之间,使得换热芯体和底板之间预留空间,可用于收容其他部件,例如送风机或者控制器,还可用于作为进风通道或者作为维修空间。
在一种可能的实现方式中,所述换热芯体还包括第一进风面、第二进风面和第二出风面,所述第一进风面和所述第一出风面沿第四方向相对设置,所述第四方向与所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向均相交;所述第二进风面和所述第二出风面沿所述第五方向相对设置,所述第五方向与所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向均相交,且所述第五方向与所述第四方向相交。
在一种可能的实现方式中,所述壳体还包括沿所述第三方向相对设置的第一端板和第二端板,所述第一端板与所述第一隔板将所述第一排风腔沿第三方向的两端覆盖,以使得所述第一排风腔密封;所述第二端板与所述第一隔板将所述第二排风腔沿第三方向的两端覆盖,以使得所述第二排风腔密封。提升第一排风机和第二排风机对室外冷风的抽风效率。
在一种可能的实现方式中,所述第一进风面与所述第二侧板、所述第一支撑杆均相交且连接,所述第一进风面、所述第二侧板和所述底板围设第一进风空间。
在一种可能的实现方式中,所述第二出风面与所述第一侧板、所述第一支撑杆均相交且连接,所述第一进风面和所述第二出风面的连接处位于所述第一侧板上,其中所述壳体还包括底部框,所述底部框位于所述换热芯体和所述底板之间,且所述底部框与所述第二出风面、所述第一侧板围设成送风空间。在一实施方式中,送风空间为密封的空间,以提升送风效率。
在一种可能的实现方式中,所述第二进风面与所述第二侧板、所述顶板均相交且连接,所述第一出风面和所述第二进风面的连接处位于所述顶板上,所述第二进风面与所述第二侧板、所述顶板围设呈第二进风空间。
在一实施方式中,所述换热芯体的横截面为菱形。在一些实施方式中,所述换热芯体的横截面可为正方形或者长方形。
在一实施方式中,所述第一排风机沿所述第一方向在所述顶板的上的正投影和所述第二排风机沿所述第一方向在所述顶板上的正投影分别位于所述第一隔板在所述顶板上的正投影的两侧。
在一种可能的实现方式中,所述第一隔板包括第一侧边,所述第一侧板与所述第一出风面转动连接。第一侧边转动连接在第一出风面上,使得第一侧边可相对于第一出风面转动,当需要对第一出风面或者排风空间内的部件进行维修时,可将第一隔板转动折叠,以便于维修或者清洁。
在一实施方式中,所述第一侧边与所述第一出风面之间通过铰链进行转动连接。
在一些实施方式中,所述第一侧边与所述第一出风面之间通过可拆卸结构连接。便于维修,当需要维修时,将第一侧边与第一出风面分离。
在一种可能的实现方式中,所述第一隔板包括转动连接的第一子板和第二子板,所述第一子板远离所述第二子板的一边与所述顶板邻接。当需要维修时,第一子板转动,使得第一子板远离第二子板的一边与排风空间的底部邻接,将第一子板与第二子板折叠。
在一种可能的实现方式中,所述第一隔板为三角形,所述排风空间的横截面为三角形,所述排风空间的形状与所述第一隔板适配。以使第一隔板将排风空间分隔为第一排风腔和第二排风腔,且使得第一排风腔和第二排风腔中的气流不会向对方流通。
在一实施方式中,所述排风空间的底部具有第一连接板,所述第一连接板连接在所述换热芯体和所述第一侧板之间,所述第二子板远离所述第一子板的一边与所述第一连接板邻接。其中,第二子板为梯形。
在一实施方式中,所述排风空间靠近所述第二侧板的一侧具有第二连接板,所述第二连接板连接在所述换热芯体和所述顶板之间,此时,第一隔板中第一子板的形状为五边形。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括壳体,所述换热芯体位于所述壳体内,所述壳体包括顶板,所述壳体还包括第一密封板和第二密封板,所述换热芯体包括与所述室外风道连通的第一出风面,所述第一出风面和所述顶板沿第一方向相对设置,所述第一密封板和所述第二密封板位于所述第一出风面沿第二方向的两侧,所述第一密封板、所述第一出风面、所述第二密封板和所述顶板围设成排风空间,所述第一隔板位于所述排风空间内并将所述排风空间分隔为所述第一排风腔和所述第二排风腔,所述第一方向和所述第二方向相交。
其中,第一出风面与顶板平行。换热芯体的横截面为长方形或者正方形。这种架构便于安装和维修。
在一种可能的实现方式中,所述壳体还包括所述底板,所述顶板和所述底板沿所述第一方向相对设置,所述壳体还包括沿所述第二方向相对设置的第一侧板和第二侧板;所述换热芯体包括沿所述第一方向相对设置的第一出风面和第一进风面,所述第一出风面位于所述第一进风面的上方,所述换热芯体还包括沿第二方向相对设置的第二进风面和第二出风面,所述第二进风面邻近所述第一侧板,所述第二出风面邻近所述第二侧板;所述壳体还包括第三密封板,所述第三密封板位于所述第一侧板和所述第二进风面之间,且相较于所述第一出风面,所述第三密封板更邻近所述第一进风面设置,所述顶板、所述第一侧板、所述第三密封板、所述第二进风面和所述第一密封板依次连接且共同围设成第二进风空间。
在一种可能的实现方式中,所述壳体还包括第四密封板和第五密封板,所述第五密封板位于所述第一进风面和所述底板之间,所述第四密封板与所述第一侧板沿第二方向相对设置,所述第四密封板位于所述第一进风面和所述第五密封板之间,相较于第二进风面,所述第四密封板更邻近第二出风面设置,所述第一侧板、所述第一进风面、所述第四密封板和所述第五密封板围成第一进风空间;所述顶板、所述第二密封板、所述第二出风面、所述第四密封板、所述第五密封板、所述第二侧板围设成送风空间。
在一种可能的实现方式中,所述壳体还包括第二收容部,所述第二收容部位于在所述顶板远离所述换热芯体的一侧,所述第一排风机和所述第二排风机位于所述第二收容部内。
其中,第二收容部用于为第一排风机和第二排风机提供一个风道收容空间,使得排出的室外热风可以在第二收容部中短暂收留,当第二排风机反转时,可将收留的室外热风通过第二排风机再次送入换热芯体中以对换热芯体化冰,第二收容部可提升化冰效果。当第一排风机反转时,可将收留的室外热风通过第一排风机再次送入换热芯体中以对换热芯体化冰。
在一种可能的实现方式中,所述第一隔板包括沿所述第二方向排列设置的第三子板和第四子板,所述第三子板和所述第四子板转动连接。第三子板与第四子板转动连接,使得第三子板可相对于第四子板转动,使得当需要对第一出风面或者排风空间内的部件进行维修时,可将第一隔板转动折叠,以便于维修或者清洁。
在一实施方式中,所述第三子板和所述第四子板之间通过铰链进行转动连接。
在一些实施方式中,所述第三子板和所述第四子板之间通过可拆卸结构连接。便于维修,当需要维修时,将第三子板和第四子板分离。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括第三排风机、第三排风腔和第二隔板,所述第三排风腔与所述室外风道的出风口连通,所述第三排风机位于所述第三排风腔远离所述室外风道出风口的一侧,所述第二隔板位于所述第二排风腔和所述第三排风腔之间,以将所述第二排风腔和所述第三排风腔间隔;所述控制器还用于根据温度控制所述第三排风机为所述第一状态或者为所述第二状态。
其中,第一隔板和第二隔板将排风空间分隔为第一排风腔、第二排风腔和第三排风腔,当温度较低时,控制器通过控制第一排风机、第二排风机或者第三排风机中的一个或者两个为非排风状态,以用于对换热芯体化冰,使得间接蒸发冷却机组在温度极低时化冰的方式更多,且化冰方式更灵活。
在一种可能的实现方式中,所述室外风道还包括第三室外子风道,所述第三室外子风道的出风口与所述第三排风腔连通,所述第一出风面还包括第三区域,所述第三区域位于所述第二区域远离所述第一区域的一侧,所述第二区域和所述第三区域被所述第二隔板间隔,所述第二隔板邻近所述第一出风面的侧边位于所述第二区域和所述第三区域的连接处。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组还包括第一收容部,所述第一收容部位于在所述顶板远离所述换热芯体的一侧,所述第一排风机和第二排风机位于所述第一收容部内。第一收容部用于为第一排风机和第二排风机提供一个风道收容空间,使得排出的室外热风可以在第一收容部中短暂收留,当第二排风机反转时,可将收留的室外热风通过第二排风机再次送入换热芯体中以对换热芯体化冰,第一收容部可提升化冰效果。当第一排风机反转时,可将收留的室外热风通过第一排风机再次送入换热芯体中以对换热芯体化冰。
在一实施方式中,所述第一收容部为封闭的腔体。当第一排风机或者第二排风机反转时,可使得更多的室外热风送入换热芯体中以对换热芯体化冰,提升化冰效率。
第二方面,本申请提供一种防冻控制方法,应用于如上面任一项所述的间接蒸发冷却机组,所述防冻控制方法包括:
获取温度;
当所述温度小于第一预设温度时,所述间接蒸发冷却机组控制为防冻模式;
当所述温度大于第二预设温度时,所述间接蒸发冷却机组切换为正常运行模式;所述第二预设温度大于所述第一预设温度;
所述防冻模式的控制过程包括:
控制所述第一排风机为所述排风状态、所述第二排风机为所述非排风状态,且所述第一排风机和所述第二排风机运行第一预设时间;
控制所述第一排风机由所述排风状态切换为所述非排风状态、所述第二排风机为所述非排风状态切换为所述排风状态,且所述第一排风机和所述第二排风机运行第二预设时间;
所述正常运行模式下:
控制所述第一排风机和所述第二排风机为排风状态。
本申请的防冻控制方法通过根据温度来控制间接蒸发冷却机组为防控模式,通过控制第一排风机或者第二排风机为非排风状态,可在保证间接蒸发冷却机组制冷需求的情况化冰,提升间接蒸发冷却机组制冷效率,避免换热芯体结冰而破裂。
在一种可能的实现方式中,在所述防冻模式下,所述第一排风机和所述第二排风机为所述排风状态时的转速为第一转速,在所述正常运行模式下,所述第一排风机和所述第二排风机为所述排风状态时的转速为第二转速,所述第一转速大于所述第二转速。相较于正常运行模式下,第一排风机和第二排风机同时运行制冷功能,在防冻模式下,第一排风机或者第二排风机正常运行制冷功能的效率降低,甚至制冷效率减半,为了保证间接蒸发冷却机组制冷效率,控制第一转速大于第二转速,提升间接蒸发冷却机组制冷效率。
在一种可能的实现方式中,当所述第一排风机和所述第二排风机的个数相同时,所述第一转速大于或者等于所述第二转速的2倍。在防冻模式下,第一排风机为排风状态,第二排风机为非排风状态,第一排风机用于制冷,第二排风机不能用于制冷,为了保证间接蒸发冷却机组制冷效率,控制第一转速大于或者等于第二转速的2倍,保证防冻模式下的间接蒸发冷却机组制冷效率与正常运行模式下具有差不多的制冷效率。
在一种可能的实现方式中,在所述防冻模式下,所述非排风状态为反转状态,所述第一排风机或者所述第二排风机反转的转速为第三转速,所述第三转速小于所述第一转速,所述反转状态下的所述第一排风机运转的方向与所述正常运行模式下的第一排风机运转的方向相反。第一排风机和第二排风机为反转状态时,驱动室外热风进入室外风道中,提升对换热芯体的化冰效率。
在一种可能的实现方式中,所述防冻模式还包括根据所述温度控制所述第一转速的取值。进入防冻模式时,温度与正常运行模式下的温度不同,例如防冻模式下的室外温度低于正常运行模式下的室外温度,此时控制器需要根据室外温度来调节第一转速,保证防冻模式下的间接蒸发冷却机组的制冷效率。
在一种可能的实现方式中,当所述温度大于第二预设温度时,在正常运行模式下,控制器还用于根据温度控制第二转速的取值。也就是在正常运行模式下,第二转速需要根据温度来调节,以在满足制冷需求的前提下还能节能。
在一种可能的实现方式中,当所述温度小于所述第一预设温度时,所述间接蒸发冷却机组控制运行所述防冻模式多次,当所述温度大于或等于第三预设温度,且小于所述第一预设温度时,相邻两次所述防冻模式的间隔时间为第一时间段,所述第三预设温度小于所述第一预设温度;当所述温度小于所述第三预设温度时,相邻两次所述防冻模式的间隔时间为第二时间段,所述第二时间段小于所述第一时间段。即温度越低,运行防冻模式的间隔时间越短,以提升防冻效果。
在一种可能的实现方式中,当所述间接蒸发冷却机组包括第三排风机时,所述防冻模式的控制过程包括:
控制所述第一排风机和所述第二排风机为排风状态、所述第三排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第三预设时间;
控制所述第一排风机和所述第三排风机为排风状态、所述第二排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第四预设时间;
控制所述第二排风机和所述第三排风机为排风状态、所述第一排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第五预设时间。
通过控制第一排风机、第二排风机和第三排风机这三种排风机中的一种依次为非排风状态,以对相应的室外风道部分化冰,使得化冰控制更精确,且保持两种排风机为排风状态,可保证间接蒸发冷却机组的制冷效果。
在一种可能的实现方式中,在所述防冻模式下,所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机为排风状态时的转速为第四转速,在正常运行模式下,所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机为排风状态时的转速为第二转速,所述第四转速大于所述第二转速。相较于正常运行模式下,第一排风机、第二排风机和第三排风机同时运行制冷功能,在防冻模式下,第一排风机、第二排风机和第三排风机中的两种正常运行制冷功能的效率降低,为了保证间接蒸发冷却机组制冷效率,控制第四转速大于第二转速,提升间接蒸发冷却机组制冷效率。
在一种可能的实现方式中,当所述间接蒸发冷却机组包括第三排风机时,所述防冻模式的控制过程包括:
控制所述第一排风机为排风状态、所述第二排风机和所述第三排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第六预设时间;
控制所述第三排风机为排风状态、所述第一排风机和所述第二排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第七预设时间;
控制所述第二排风机为排风状态、所述第一排风机和所述第三排风机为非排风状态,且所述第一排风机、所述第二排风机和所述第三排风机运行第八预设时间。
通过控制第一排风机、第二排风机和第三排风机这三种排风机中的两种依次为非排风状态,以对相应的室外风道部分化冰,使得化冰控制更精确,且保持两种排风机为非排风状态,可提升间接蒸发冷却机组的化冰效率。
第三方面,本申请提供一种数据中心,所述数据中心包括机房、服务器以及如上面任一项所述的间接蒸发冷却机组,所述服务器位于所述机房内,所述间接蒸发冷却机组用于对所述服务器散热。
在一种可能的实现方式中,所述间接蒸发冷却机组位于所述机房外,所述间接蒸发冷却机组与所述机房之间具有所述第一送风管道和所述第二送风管道,所述第二送风管道用于将所述机房内的室内热风送入所述间接蒸发冷却机组中被降温为室内冷风,通过所述第一送风管道将室内冷风送回至所述机房,以对所述服务器降温。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请一实施方式提供的数据中心的结构示意图;
图2是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的结构示意图;
图3本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的换热芯体的结构示意图;
图4是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的侧视图;
图5是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图6是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图7是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的换热芯体在防冻模式下的示意图;
图8是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的结构示意图;
图9是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的结构示意图;
图10是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的第一隔板的结构示意图;
图11是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的第一隔板的结构示意图;
图12是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的第一隔板的结构示意图;
图13是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图14本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的换热芯体在防冻模式下的示意图;
图15是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图16本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的换热芯体在防冻模式下的示意图;
图17是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的结构示意图;
图18本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的换热芯体的结构示意图;
图19是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的结构示意图;
图20是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组的侧视图;
图21是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组中的第一隔板的结构示意图;
图22是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图23是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图24是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图25是本申请一实施方式提供的间接蒸发冷却机组在防冻模式下的示意图;
图26是本申请一实施方式提供的防冻控制方法的流程图;
图27是图26中步骤S20的子流程图;
图28是图26中步骤S20的子流程图;
图29是图26中步骤S20的子流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
本文中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
此外,本文中,“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。
请参阅图1,本申请一实施方式提供一种数据中心1,包括机房11、服务器12以及间接蒸发冷却机组10,服务器12位于机房11内,间接蒸发冷却机组10用于对服务器12散热。
数据中心1是全球协作的特定设备网络,用来在网络基础设施上传递、加速、展示、计算以及存储数据信息,间接蒸发冷却机组10因能耗低、制冷量大而被大量应用在各大数据中心1,数据中心1中一般具有较多的服务器12,服务器12在工作时会产生较大的热量,服务器12升温后会影响工作效率,需要及时对机房11降温,以使服务器12降温,间接蒸发冷却机组10将数据中心1中的室内热风H1降温为室内冷风C1,以对数据中心1降温。
在一实施方式中,间接蒸发冷却机组10位于机房11外,间接蒸发冷却机组10与机房11之间具有第一送风管道13和第二送风管道14,第二送风管道14用于将机房11内的室内热风H1送入间接蒸发冷却机组10中被降温为室内冷风C1,通过第一送风管道13将室内冷风C1送回至机房11,以对服务器12降温。
请参阅图2,图2为本申请一实施例提供的一种间接蒸发冷却机组10的结构示意图,间接蒸发冷却机组10包括换热芯体100、第一排风腔210、第二排风腔220、第一隔板310、第一排风机410和第二排风机420。
其中换热芯体100包括室外风道110,室外风道110是指室外冷风C2流通的通道,或者说是外部环境冷风流通的通道。换热芯体100还包括室内风道120,室内风道120是指室内热风H1流通的通道。室内是指数据中心1机房11内部,室内热风H1是指机房11内部的热风。其中室外风道110和室内风道120在换热芯体100内为相互不连通的通道,两者的通道壁相邻,通过通道壁进行热交换,室外冷风C2流经室外风道110时对室外风道110的通道壁降温,室内热风H1流经室内风道120时对室内风道120的通道壁升温,室外风道110和室内风道120的通道壁发生热交换,进而对室外风道110和室内风道120内的气流进行热交换,从而实现将室内风道120内的室内热风H1降温变成室内冷风C1,将室外风道110的室外冷风C2升温变成室外热风H2,室内冷风C1通过第一送风管道13送回至机房11(如图1所示),以对服务器12降温。
其中,第一排风腔210和第二排风腔220均与室外风道110的出风口连通。第一排风腔210和第二排风腔220均是指换热芯体100以外的区域。在一实施方式中,第一排风腔210和第二排风腔220为邻近室外风道110出风口的区域。室外风道110出风口出来的室外冷风C2经过第一排风腔210和第二排风腔220排出。第一隔板310将第一排风腔210和第二排风腔220间隔。间隔是指第一排风腔210和第二排风腔220不连通。应当可以理解的是,在工艺误差范围内,第一排风腔210和第二排风腔220允许具有小缝隙,第一隔板310将第一排风腔210和第二排风腔220的整体间隔,使得第一排风腔210内的室外风不会串流至第二排风腔220中,使得第二排风腔220内的室外风不会串流至第一排风腔210中。
第一排风腔210和第二排风腔220均与室外风道110的出风口连通,可以理解为,室外风道110的出风口具有一部分与第一排风腔210连通,室外风道110的出风口具有一部分与第二排风腔220连通,以使得第一排风腔210和第二排风腔220均与室外风道110的出风口连通。
请结合图2和图3,图3为换热芯体100的结构示意图,在一种可能的实现方式中,在换热芯体100中,室外风道110包括与第一排风腔210连通的第一室外子风道111和与第二排风腔220连通的第二室外子风道112,第一室外子风道111的出风口与第一排风腔210连通,第二室外子风道112的出风口与第二排风腔220连通。
请继续参阅图3,在一种可能的实现方式中,室外风道110和室内风道120交叉设置,其中室外风道110包括多个室外子风管102,第一室外子风道111包括所述多个室外子风管102中的部分,第二室外子风道112包括所述多个室外子风管102的部分。室内风道120包括多个室内子风管103,每个室内子风管103均与室外子风管102相邻设置,使得室内子风管103中的室内热风H1与室外子风管102中的室外冷风C2进行热交换而降温。其中换热芯体100中的室外风道110和室内风道120不限于图3所示的结构,室外子风管102和室内子风管103的横截面不限于图3中的圆形,只要满足室外风道110和室内风道120不连通即可。
请继续参阅图2,第一排风机410和第二排风机420分别位于第一排风腔210和第二排风腔220远离室外风道110出风口的一侧。正常运行模式下,第一排风机410和第二排风机420分别用于驱动室外冷风C2经由室外风道110后从第一排风腔210和第二排风腔220排出。
间接蒸发冷却机组10还包括控制器500,用于根据温度来控制第一排风机410为第一状态,以及控制第二排风机420为第二状态,第一状态为排风状态和非排风状态中的一种,第二状态为排风状态和非排风状态中的另一种。
其中,排风状态是指正常运行第一排风机410和第二排风机420,使得第一排风机410和第二排风机420驱动室外冷风C2进入室外风道110中,并将经过热交换后的室外热风H2排出室外风道110。非排风状态是指不开启第一排风机410或第二排风机420,或者反转第一排风机410或第二排风机420使得室外冷风C2被换热芯体100换热后的室外热风H2送回至室外风道110,以对室外风道110加热化冰,即非排风状态包括不向外排风以及向室外风道110送风。其中当第一排风机410和第二排风机420正常运行的旋转方向为顺时针时,第一排风机410和第二排风机420反转时的运转方向为逆时针;第一排风机410和第二排风机420正常运行的旋转方向为逆时针时,第一排风机410和第二排风机420反转时的运转方向为顺时针。
其中第一排风机410和第二排风机420的个数可相同或者不相同。一般的,为了便于控制,将第一排风机410和第二排风机420的个数设置相同,且第一排风机410和第二排风机420的形状和尺寸相同,以使得在同样的电机驱动下,第一排风机410和第二排风机420具有相同的排风效率。
请参阅图4,图4为本实施例中间接蒸发冷却机组10的侧视图,在本实施方式中,间接蒸发冷却机组10还包括送风机600,送风机600用于驱动室内热风H1进入室内风道120。其中,第一排风机410、第二排风机420和送风机600均可为风扇,第一排风机410、第二排风机420用于将被换热芯体100加热后的室外热风H2排出间接蒸发冷却机组10,送风机600用于将被换热芯体100制冷后的室内冷风C1排出间接蒸发冷却机组10并送回至室内。
如图4所示,在本实施方式中,间接蒸发冷却机组10在正常运行模式下,第一排风机410和第二排风机420为排风状态,此时第一排风机410和第二排风机420用于驱动室外冷风C2进入室外风道110中,在换热芯体100内经过热交换降温变为室外热风H2,第一排风机410和第二排风机420并将经过热交换的室外热风H2抽入第一排风腔210和第二排风腔220,并排出间接蒸发冷却机组10。其中温度为室外温度,当室外温度过低时,室外冷风C2的温度也会较低,当间接蒸发冷却机组10处于正常运行模式下,温度较低的室外冷风C2进入室外风道110中,会将室内风道120中的室内热风H1中的水汽降温至结冰,室内风道120内结冰较多会堵住室内风道120,进而影响室内热风H1的流通,使得间接蒸发冷却机组10的制冷效率降低,在一些情况下室外风道110内也会结冰,当换热芯体100结冰严重时具有破裂的风险。
请参阅图5,图5为本实施例中间接蒸发冷却机组10在防冻模式下的示意图,在一实施方式中,间接蒸发冷却机组10在防冻模式下,控制器500根据温度来控制第一排风机410为排风状态,以及控制第二排风机420为非排风状态,其中非排风状态为第二排风机420不运行。即第一排风机410正常排风,第二排风机420不排风。请结合图3和图5,如图5所示,当温度较低时,间接蒸发冷却机组10处于防冻模式,第一排风机410正常排风,以满足间接蒸发冷却机组10对数据中心1制冷的需求,第二排风机420不运行,第一排风机410正常排风,可驱动室外冷风C2进入与第一排风机410相对应的部分室外风道110中,例如室外冷风C2进入第一室外子风道111中(如图3所示),并通过第一排风腔210排出间接蒸发冷却机组10;而第二排风机420不排风,并且第二排风腔220与第一排风腔210被第一隔板310间隔开,使得没有室外冷风C2进入与第二排风腔220相对应的部分室外风道110中,例如没有室外冷风C2进入第二室外子风道112(如图3所示)中,此时第二室外子风道112没有持续性的室外冷风C2降温,而室内风道120具有持续性的室内热风H1进入,可对第二室外子风道112进行升温,以对第二室外子风道112进行化冰,即对与第二排风腔220相对应的部分室外风道110化冰,室内热风H1还可对与第二室外子风道112相邻的部分室内风道120化冰,使得该部分室内风道120和第二室外子风道112均化冰后,提升气流流通速度。当第一隔板310正好位于换热芯体100的中间位置时,可对换热芯体100的一半进行化冰,如图5中的虚线圈出的部分Q为化冰区域。
当化冰区域Q化冰完成后,控制器500根据温度来控制第一排风机410为非排风状态,以及控制第二排风机420为排风状态。请结合图6和图7,图6为本实施例中间接蒸发冷却机组10在防冻模式下的示意图,图7为本实施例中间接蒸发冷却机组10中的换热芯体100在防冻模式下的示意图。此时,与第一排风腔210对应的部分室外风道110进行化冰,例如对第一室外子风道111化冰,并且还可与第一室外子风道111相邻的部分室内风道120化冰。当第一排风机410和第二排风机420依次设置为非排风状态后,使得室内风道120和室外风道110均完成化冰,提升换热芯体100内气流流通速度,提升间接蒸发冷却机组10的换热效果。
本申请提供的间接蒸发冷却机组10通过第一隔板310间隔第一排风腔210和第二排风腔220,通过控制器500根据温度来控制第一排风机410为第一状态,以及控制第二排风机420为第二状态,可使得温度较低时对间接蒸发冷却机组10进行化冰,进而可提升换热芯体100内气流流通速度,提升间接蒸发冷却机组10的换热效果;另外还可避免换热芯体100因结冰而破裂的风险。
在一种可能的实现方式中,温度为室外温度或者换热芯体壁101(如图2所示)的温度。控制器500根据室外温度或者换热芯体壁101的温度来控制第一排风机410为第一状态,以及控制第二排风机420为第二状态。其中,控制器500与第一排风机410和第二排风机420电连接。
在一种可能的实现方式中,间接蒸发冷却机组10还包括温度传感器700(如图2所示),温度传感器700用于检测室外温度或者换热芯体壁101的温度。控制器500与温度传感器700连接,用于获取温度传感器700检测的温度。其中温度传感器700可设置在室外风道110的进风口处,或者可设置在换热芯体壁101上。在一些实施方式中,控制器500所接收的温度还可以是通过人工检测得到,并输入给控制器500。在一些实施方式中,所述温度可通过终端来获取,例如控制器500与终端(图未示出)连接,终端能够获取环境温度,并将环境温度传输给控制器500,控制器500根据环境温度来控制第一排风机410为第一状态,以及控制第二排风机420为第二状态。也就是说控制器500可通过间接蒸发冷却机组10自带的温度传感器700获取温度,也可以通过人工输入或者从终端获取温度。
请继续参阅图2,在一种可能的实现方式中,间接蒸发冷却机组10还包括壳体800,换热芯体100位于壳体800内,壳体800包括第一侧板810和顶板820,第一侧板810和顶板820相交且连接,换热芯体100包括与室外风道110连通的第一出风面130,第一出风面130与第一侧板810和顶板820均相交且连接,第一出风面130、第一侧板810和顶板820围设成排风空间200,第一隔板310位于排风空间200内并将排风空间200分隔为第一排风腔210和第二排风腔220。在本实施方式中,排风空间200的形状为三棱柱,第一排风腔210和第二排风腔220的形状也为三棱柱。
请参阅图8,图8是间接蒸发冷却机组10的结构示意图,构成第一排风腔210的顶板820部分记为第一顶板子部821,第一顶板子部821如图8中“十”字填充的区域所示,构成第一排风腔210的第一侧板810部分记为第一侧板子部811,第一侧板子部811如图8中下方虚线框所示。构成第二排风腔220的顶板820部分记为第二顶板子部822,第二顶板子部822如图8中小黑点填充的区域所示,构成第二排风腔220的第一侧板810部分记为第二侧板子部812,第二侧板子部812如图8中上方虚线框所示。第一出风面130包括第一区域131和第二区域132,第一区域131和第二区域132被第一隔板310间隔,第一区域131与第一排风腔210连通,第一顶板子部821、第一侧板子部811和第一区域131围设成所述第一排风腔210,第二区域132与第二排风腔220连通,第二顶板子部822、第二侧板子部812和第二区域132围设成所述第二排风腔220。
如图8所示,第一排风机410和第二排风机420位于顶板820远离换热芯体100的一侧。在本实施方式中,顶板820位于换热芯体100的上方,所以第一排风机410位于第一顶板子部821的上方,第二排风机420位于第二顶板子部822的上方。其中,第一顶板子部821设有贯穿第一顶板子部821的出风孔(图中未示出),第一排风机410与第一顶板子部821的出风孔连通,第二顶板子部822设有贯穿第二顶板子部822的出风孔(图中未示出),第二排风机420与第二顶板子部822的出风孔连通。当第一排风机410运转时,驱动第一排风腔210的空气排出,第一排风腔210气压降低,驱动与第一排风腔210对应的室外风道110部分中的气流进入第一排风腔210,并将室外冷风C2吸入室外风道110内。当第二排风机420运转时,驱动第二排风腔220的空气排出,第二排风腔220气压降低,驱动与第二排风腔220对应的室外风道110部分中的气流进入第二排风腔220,并将室外冷风C2吸入室外风道110内。由于在室外风道110内的室外冷风C2会被升温变为室外热风H2,温度较高的气流会向上流动,将第一排风机410和第二排风机420设置在顶板820的上方,有利于排出室外热风H2。
请参阅图9,在一种可能的实现方式中,第一排风机410位于第一侧板子部811远离换热芯体100的一侧。在图9中,第一侧板810位于换热芯体100的右侧,第一排风机410位于第一侧板子部811的右侧,第二排风机420位于第二顶板子部822的右侧。
请继续参阅图8,在一种可能的实现方式中,壳体800还包括第二侧板830、第一支撑杆840、第二支撑杆850和底板860,第一侧板810和第二侧板830沿第二方向Y相对设置,顶板820和底板860沿第一方向X相对设置,第一支撑杆840、第二支撑杆850位于顶板820和底板860之间,换热芯体100沿第三方向Z的一端固定在顶板820和第一支撑杆840之间,换热芯体100沿第三方向Y的另一端固定在顶板820和第二支撑杆850之间,其中,第一方向X与第二方向Y垂直相交,且第三方向Z分别与第一方向X、第二方向Y垂直相交。其中,将换热芯体100设置在第一支撑杆840、第二支撑杆850和顶板820之间,使得换热芯体100和底板860之间预留空间,可用于收容其他部件,例如送风机600或者控制器500,还可用于作为进风通道或者作为维修空间。
在一实施方式中,第一方向X为间接蒸发冷却机组10的高度方向,第二方向Y为间接蒸发冷却机组10的宽度方向,第三方向Z为间接蒸发冷却机组10的长度方向。在一实施方式中,第一方向X为间接蒸发冷却机组10的高度方向,第二方向Y为间接蒸发冷却机组10的长度方向,第三方向Z为间接蒸发冷却机组10的宽度方向。
请继续参阅图8,在一实施方式中,换热芯体100还包括第一进风面140、第二进风面150、第二出风面160、第一端面170以及第二端面180,第一进风面140和第一出风面130沿第四方向S相对设置,第四方向S与第一方向X、第二方向Y、第三方向Z均相交。第一进风面140和第一出风面130位于室外风道110的两端且与室外风道110连通,室外冷风C2从第一进风面140进入室外风道110内,在换热芯体100进行热交换后变成室外热风H2,室外热风H2从第一出风面130排出。结合图7和图8,在一实施方式中,第一出风面130包括位于第一室外子风道111出风口处的第一区域131和位于第二室外子风道112出风口处的第二区域132,第一区域131与第一排风腔210连通,第二区域132与第二排风腔220连通。
请继续参阅图8,其中,第二进风面150和第二出风面160沿第五方向W相对设置,第五方向W与第一方向X、第二方向Y、第三方向Z均相交,且第五方向W与第四方向S相交。第二进风面150与第二出风面160位于室内风道120的两端且与室内风道120连通,室内热风H1从第二进风面150进入室内风道120内,在换热芯体100进行热交换后变成室内冷风C1,室内冷风C1从第二出风面160排出并进入室内,以对室内进行降温,例如当间接蒸发冷却机组10应用在数据中心1时,室内冷风C1从第二出风面160排出并通过第一送风管道13送入数据中心1的机房11内,以对机房11内的服务器降温。
其中,相较于第二侧板830,第一出风面130和第二出风面160邻近第一侧板810设置;相较于第一侧板810,第一进风面140和第二进风面150邻近第二侧板830设置,且第一出风面130和第二进风面150位于第二出风面160和第一进风面140远离底板860的一侧,也就是说第一出风面130和第二进风面150位于第二出风面160和第一进风面140的上方。一般的,热风会向上流动,冷风会向下流动,在本实施方式中,将第一出风面130设置在上方,使得室外热风H2可以更顺利的排出室外风道110而离开换热芯体100,将第二出风面160设置在下方,使得室内冷风C1可以更顺利的排出室内风道120而离开换热芯体100。在其他实施方式中,相较于第一侧板810,第一出风面130和第二出风面160邻近第二侧板830设置;相较于第二侧板830,第一进风面140和第二进风面150邻近第一侧板810设置,且第一出风面130和第二进风面150位于第二出风面160和第一进风面140远离底板860的一侧。
其中,第一端面170与第二端面180沿第三方向Z相对设置。请继续参阅图8,在本实施方式中,第一端面170与第一支撑杆840同侧设置,第二端面180与第二支撑杆850同侧设置。在一实施方式中,壳体800还包括沿第三方向Z相对设置的第一端板(图中未示出)和第二端板(图中未示出),第一端板与第一端面170同侧设置,第二端板与第二端面180同侧设置,第一端板与第一隔板310将第一排风腔210沿第三方向Z的两端覆盖,以使得第一排风腔210密封,提升第一排风机410对室外冷风C2的抽风效率,第二端板与第一隔板310将第二排风腔220沿第三方向Z的两端覆盖,以使得第二排风腔220密封,提升第二排风机420对室外冷风C2的抽风效率。
在本实施方式中,第一进风面140与第二侧板830、第一支撑杆840均相交且连接,第一进风面140、第二侧板830和底板860围设第一进风空间910,间接蒸发冷却机组10外部空间的室外冷风C2流经第一进风空间910后从第一进风面140进入室外风道110。其中,第一进风空间910与外部空间连通,第一进风空间910可为开放式的空间而与外部空间连通,或者第一进风空间910为封闭式的空间,封闭式的第一进风空间910具有与外部空间连通的室外进风口808(如图4或图5所示),通过室外进风口808将外部空间的室外冷风输送至第一进风空间910。在一些实施方式中,可在室外进风口808上设有滤网,以对室外冷风过滤,避免空气中的杂物堵塞室外风道110。
在本实施方式中,第二出风面160与第一侧板810、第一支撑杆840均相交且连接,第一进风面140和第二出风面160的连接处位于第一侧板810上。其中壳体800还包括底部框801,底部框801位于换热芯体100和底板860之间,且底部框801与第二出风面160、第一侧板810围设成送风空间920,送风机600位于送风空间920内。当应用在图1所示的数据中心1时,送风空间920的外侧具有第一送风管道13,第一送风管道13连接送风空间920和数据中心1内部,通过第一送风管道13将降温后的室内冷风C1送入数据中心1内部。
在一实施方式中,送风空间920为密封的空间,以提升送风效率。其中送风空间920的结构不限于图8所示的结构,还可由其他密封板搭建的送风腔体,使得第二出风面160出来的室内冷风C1通过该送风腔体送入第一送风管道13,而进入数据中心1内部。在其他实施方式中,送风机600的个数、尺寸以及具体安装位置和安装方式可根据实际需要来设置。
在本实施方式中,第二进风面150与第二侧板830、顶板820均相交且连接,第一出风面130和第二进风面150的连接处位于顶板820上,第二进风面150与第二侧板830、顶板820围设呈第二进风空间930。当应用在图1所示的数据中心1时,第二进风空间930与第二送风管道14连通,室内热风H1从第二送风管道14进入第二进风空间930后,从第二进风面150进入室内风道120。其中第二进风空间930为密封的空间,以提升送风效率。
在本实施方式中,换热芯体100的横截面为菱形。在一些实施方式中,换热芯体100的横截面可为正方形或者长方形。
在一实施方式中,第一排风机410沿第一方向X在顶板820的上的正投影和第二排风机420沿第一方向X在顶板820上的正投影分别位于第一隔板310在顶板820上的正投影的两侧。或者说,在第三方向Z上,第一排风机410和第二排风机420位于第一隔板310的两侧。
请参阅图10,在一种可能的实现方式中,第一隔板310包括第一侧边311,第一侧边311与第一出风面130转动连接。第一侧边311转动连接在第一出风面130上,使得第一侧边311可相对于第一出风面130转动,当需要对第一出风面130或者排风空间200内的部件进行维修时,可将第一隔板310转动折叠,以便于维修或者清洁。
如图10所示,在一实施方式中,第一侧边311与第一出风面130之间通过铰链301进行转动连接。
在一些实施方式中,第一侧边311与第一出风面130之间通过可拆卸结构连接,便于维修。当需要维修时,将第一侧边311与第一出风面130分离。
在一种可能的实现方式中,第一隔板310包括转动连接的第一子板312和第二子板313,第一子板312远离第二子板313的一边与顶板820邻接。请结合图8和图10,第一子板312和第二子板313沿第一方向X排列设置,第一子板312和第二子板313转动连接,当需要维修时,第一子板312转动,使得第一子板312远离第二子板313的一边与排风空间200的底部邻接,将第一子板312与第二子板313折叠。
如图10所示,在一实施方式中,第一子板312和第二子板313可通过铰链302转动连接。
在一些实施方式中,第一子板312和第二子板313可之间通过可拆卸结构连接,便于维修。当需要维修时,将第一子板312和第二子板313分离。
图10所示的第一隔板310为三角形,排风空间200的横截面为三角形,排风空间200的形状与第一隔板310适配,以使第一隔板310将排风空间200分隔为第一排风腔210和第二排风腔220,且使得第一排风腔210和第二排风腔220中的气流不会向对方流通。其中第一子板312为梯形,第二子板313为三角形。
请结合图4和图11,在一实施方式中,排风空间200的底部具有第一连接板802(如图4所示),第一连接板802连接在换热芯体100和第一侧板810之间,第二子板313远离第一子板312的一边与第一连接板802邻接。其中,第二子板313为梯形(如图11所示),由于排风空间200上宽下窄,第一隔板310为与排风空间200匹配的形状,也呈上宽下窄。
请结合图4和图12,在一实施方式中,排风空间200靠近第二侧板830的一侧具有第二连接板809(如图4所示),第二连接板809连接在换热芯体100和顶板820之间,此时,第一隔板310中第一子板312的形状为五边形(如图12所示),使得第一隔板310与排风空间200适配。
其中第一隔板310的形状不限于图10、图11和图12所示的形状,为了能够将排风空间200分隔为第一排风腔210和第二排风腔220,第一隔板310每条边的尺寸需与排风空间200安装的尺寸相适配,第一隔板310的具体尺寸可根据排风空间200来设置,以使得第一排风腔210和第二排风腔220中的气流不会向对方流通。
请继续参阅图2,在一种可能的实现方式中,间接蒸发冷却机组10还包括第一收容部870,第一收容部870位于在顶板820远离换热芯体100的一侧,第一排风机410和第二排风机420位于第一收容部870内。
其中,第一收容部870用于为第一排风机410和第二排风机420提供一个风道收容空间,使得排出的室外热风H2可以在第一收容部870中短暂收留,当第二排风机420反转时,可将收留的室外热风H2通过第二排风机420再次送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰,第一收容部870可提升化冰效果。当第一排风机410反转时,可将收留的室外热风H2通过第一排风机410再次送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰。在一实施方式中,第一收容部870可为封闭的腔体,当第一排风机410或者第二排风机420反转时,可使得更多的室外热风H2送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰,提升化冰效率。在一实施方式中,第一收容部870也可以为与外部空间连通的腔体。
下面介绍本实施例中的间接蒸发冷却机组10化冰的过程,包括两种方式化冰,第一种方式为:非排风状态为排风机不运行,第二种方式为:非排风状态为排风机反转。
请结合图3、图5和图8,在一实施方式中采用第一种方式化冰,当室外温度较低时,间接蒸发冷却机组10启动防冻模式,对换热芯体100化冰,控制器500控制第一排风机410正常运转(如图5所示),第二排风机420不运转,第一排风机410驱动位于第一进风面140一侧的室外冷风C2从第一进风面140进入换热芯体100中的室外风道110,室外风道110包括第一室外子风道111和第二室外子风道112(如图3所示),由于第二排风机420不运转,室外冷风C2只通过第一进风面140进入第一室外子风道111,第二室外子风道112中没有室外冷风C2,第一室外子风道111中的室外冷风C2用于对室内风道120中的室内热风H1进行降温,以保证间接蒸发冷却机组10对数据中心1的降温功能。由于第二室外子风道112内没有室外冷风C2,与第二室外子风道112相邻接的室内风道120中具有室内热风H1,室内热风H1对第二室外子风道112进行升温加热,进而对第二室外子风道112化冰,室内热风H1同时也可对室内风道120进行升温化冰,如图5虚线框所示的区域Q为化冰区域。
请结合图6和图7,当第二室外子风道112化冰完成后,控制器500控制第一排风机410不运转,第二排风机420正常运转,第二排风机420驱动位于第一进风面140一侧的室外冷风C2从第一进风面140进入换热芯体100中的室外风道110,由于第一排风机410不运转,室外冷风C2只通过第一进风面140进入第二室外子风道112(如图7所示),第一室外子风道111中没有室外冷风C2,第二室外子风道112中的室外冷风C2用于对室内风道120中的室内热风H1进行降温,以保证间接蒸发冷却机组10对数据中心1的降温功能。由于第一室外子风道111内没有室外冷风C2,与第一室外子风道111相邻接的室内风道120中具有室内热风H1,室内热风H1对第一室外子风道111进行升温加热,进而对第一室外子风道111化冰,室内热风H1同时也可对室内风道120进行升温化冰,如图6虚线框所示的区域P为化冰区域。当第一室外子风道111和第二室外子风道112化冰完成,即为换热芯体100化冰完成,此时间接蒸发冷却机组10可按照正常运行模式运行,即第一排风机410和第二排风机420均为排风状态。
请参阅图13和图14,在一实施方式中采用第二种方式化冰,当室外温度较低时,间接蒸发冷却机组10启动防冻模式,对换热芯体100化冰,控制器500控制第一排风机410正常运转,第二排风机420反转,即第二排风机420和第一排风机410转动的方向相反,第一排风机410驱动位于第一进风面140一侧的室外冷风C2从第一进风面140进入换热芯体100中的室外风道110,第一室外子风道111中的室外冷风C2用于对室内风道120中的室内热风H1进行降温,以保证间接蒸发冷却机组10对数据中心1的降温功能,室外冷风C2被换热芯体100加热后变为室外热冷H2,进入第一排风腔210,并通过第一排风机410排出第一排风腔210。由于第二排风机420反转,第二排风机420驱动从第一排风腔210出来的室外热风H2中的至少一部分H3进入第二室外子风道112,对第二室外子风道112化冰,另外,室外冷风C2只通过第一进风面140进入第一室外子风道111,第二室外子风道112中没有室外冷风C2,也就是说室内热风H1和室外热风H2均对第二室外子风道112进行升温加热,提升对第二室外子风道112化冰效率,室内热风H1还对室内风道120进行升温化冰,以提升对换热芯体100整体的化冰效率。
请参阅图15和图16,当第二室外子风道112化冰完成后,控制器500控制第一排风机410反转,第二排风机420正常运转,第二排风机420驱动位于第一进风面140一侧的室外冷风C2从第一进风面140进入换热芯体100中的室外风道110,由于第一排风机410反转,室外冷风C2只通过第一进风面140进入第二室外子风道112,第一室外子风道111中没有室外冷风C2,第二室外子风道112中的室外冷风C2用于对室内风道120中的室内热风H1进行降温,以保证间接蒸发冷却机组10对数据中心1的降温功能。第二室外子风道112中的室外冷风C2变为室外热风H2从第二排风腔220排出,第一排风机410反转,驱动室外热风H2中的至少一部分H4进入第一室外子风道111中对第一室外子风道111化冰。另外,由于第一室外子风道111内没有室外冷风C2,与第一室外子风道111相邻接的室内风道120中具有室内热风H1,室内热风H1和室外热风H2均对第一室外子风道111进行升温加热,提升对第一室外子风道111化冰效率,室内热风H1还对室内风道120进行升温化冰,以提升对换热芯体100整体的化冰效率。当第一室外子风道111和第二室外子风道112化冰完成,即为换热芯体100化冰完成,此时间接蒸发冷却机组10可按照正常运行模式运行,即第一排风机410和第二排风机420均为排风状态。
请结合参阅图17和图18,在一种可能的实现方式中,间接蒸发冷却机组10还包括第三排风机430、第三排风腔230和第二隔板320,第三排风腔230与室外风道110的出风口连通,第三排风机430位于第三排风腔230远离室外风道110出风口的一侧,第二隔板320位于第二排风腔220和第三排风腔230之间,以将第二排风腔220和第三排风腔230间隔;控制器500还用于根据温度控制第三排风机430为第一状态或者为第二状态。
第一隔板310和第二隔板320将排风空间200分隔为第一排风腔210、第二排风腔220和第三排风腔230,当温度较低时,控制器500通过控制第一排风机410、第二排风机420或者第三排风机430中的一个或者两个为非排风状态,以用于对换热芯体100化冰,使得间接蒸发冷却机组10在温度极低时化冰的方式更多,且化冰方式更灵活。例如,在一实施方式中,当温度较低时,控制器500先控制第一排风机410为排风状态,控制第二排风机420和第三排风机430为非排风状态,此时与第二排风腔220和第三排风腔230对应的室外风道110中没有室外冷风C2,该部分室外风道110不受冷风降温时就会化冰,当该部分室外风道110和与该部分室外风道110相邻接的室内风道120化冰完成后,控制器500控制第一排风机410为非排风状态,控制第二排风机420和第三排风机430非排风状态,此时与第一排风腔210对应的室外风道110中没有室外冷风C2,该部分室外风道110不受冷风降温时就会化冰,持续一个周期后换热芯体100化冰完成。
如图18所示,室外风道110还包括第三室外子风道113,第三室外子风道113的出风口与第三排风腔230连通,第一出风面130还包括第三区域133,第三区域133位于第二区域132远离第一区域131的一侧,第二区域132和第三区域133被第二隔板320间隔,第二隔板320邻近第一出风面130的侧边位于第二区域132和第三区域133的连接处。
在一实施方式中,第二隔板320的结构与第一隔板310相同。可参考图10、图11和图12理解第二隔板320的结构,前述关于第一隔板310各种可实现方式的描述也适用于对位于第二隔板320的描述,在此不再赘述。
在另一些实施方式中,间接蒸发冷却机组10还可包括三个及三个以上的隔板,通过三个及三个以上的隔板将排风空间200分隔为更多个排风腔,并在每个排风腔的出风口处设置排风机,当温度较低时,控制器500可根据实际需要来控制部分排风机为排风状态,部分排风机为非排风状态,以对换热芯体100化冰。
请结合图19和图20,图19是本申请另一实施例提供一种间接蒸发冷却机组10的结构示意图,图20是图19中间接蒸发冷却机组10的侧视图,在本实施例中,间接蒸发冷却机组10中壳体800、换热芯体100、第一排风腔210、第二排风腔220的结构和位置关系与图2所示实施例不同。如图19所示,间接蒸发冷却机组10包括壳体800,换热芯体100位于壳体800内,壳体800包括顶板820,壳体800还包括第一密封板803和第二密封板804,换热芯体100包括与室外风道110连通的第一出风面130,第一出风面130和顶板820沿第一方向X相对设置,第一密封板803和第二密封板804位于第一出风面130沿第二方向Y的两端,第一密封板803、第一出风面130、第二密封板804和顶板820围设成排风空间200,第一隔板310位于排风空间200内并将排风空间200分隔为第一排风腔210和第二排风腔220,第一方向X和第二方向Y相交。在本实施方式中,第一出风面130与顶板820平行。换热芯体100的横截面为长方形或者正方形。
在本实施例中,壳体800包括沿第一方向X相对设置的顶板820和底板860,包括沿第二方向Y相对设置的第一侧板810和第二侧板830。其中,第一方向X为间接蒸发冷却机组10的高度方向,第二方向Y为间接蒸发冷却机组10的宽度方向。
在本实施例中,换热芯体100包括沿第一方向X相对设置的第一出风面130和第一进风面140,第一出风面130位于第一进风面140的上方,换热芯体100还包括沿第二方向Y相对设置的第二进风面150和第二出风面160,第二进风面150邻近第一侧板810,第二出风面160邻近第二侧板830。
参阅图20,壳体800还包括第三密封板805,第三密封板805位于第一侧板810和第二进风面150之间,且相较于第一出风面130,第三密封板805更邻近第一进风面140设置,顶板820、第一侧板810、第三密封板805、第二进风面150和第一密封板803依次连接且共同围设成第二进风空间930。
壳体800还包括第四密封板806和第五密封板807,第五密封板807位于第一进风面140和底板860之间,第四密封板806与第一侧板810沿第二方向Y相对设置,第四密封板806位于第一进风面140和第五密封板807之间,相较于第二进风面150,第四密封板806更邻近第二出风面160设置,第一侧板810、第一进风面140、第四密封板806和第五密封板807围成第一进风空间910。顶板820、第二密封板804、第二出风面160、第四密封板806、第五密封板807、第二侧板830围设成送风空间920,送风机600位于送风空间920内或者位于送风空间920的出风口处,在本实施例中,送风机600位于送风空间920的出风口处。送风空间920与第一送风管道13连通。
在一种可能的实现方式中,换热芯体100的第一出风面130和第一进风面140与顶板820平行,第二进风面150和第二出风面160与第一侧板810平行,室外风道110的延伸方向大致与第一方向X平行,室内风道120的延伸方向大致与第二方向Y平行。换热芯体100的表面和壳体800的表面对应平行的结构方式,使得间接蒸发冷却机组10安装更便捷,更便于维修。
在一种可能的实现方式中,壳体800还包括第二收容部880,第二收容部880位于在顶板820远离换热芯体100的一侧,第一排风机410和第二排风机420位于第二收容部880内。
其中,第二收容部880用于为第一排风机410和第二排风机420提供一个风道收容空间,使得排出的室外热风H2可以在第二收容部880中短暂收留,当第二排风机420反转时,可将收留的室外热风H2通过第二排风机420再次送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰,第二收容部880可提升化冰效果。当第一排风机410反转时,可将收留的室外热风H2通过第一排风机410再次送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰。
在一实施方式中,第二收容部880可为封闭的腔体,当第二排风机420反转时,可使得更多的室外热风H2通过第二排风机420再次送入换热芯体100中以对换热芯体100化冰,提升化冰效率。在一实施方式中,第二收容部880也可以为与外部空间连通的腔体。其中第二收容部880的形状和尺寸可根据需要来设置。
请参阅图21,图21为一实施例中第一隔板310的结构示意图,在一种可能的实现方式中,第一隔板310包括沿第二方向Y排列设置的第三子板314和第四子板315,第三子板314和第四子板315转动连接。第三子板314与第四子板315转动连接,使得第三子板314可相对于第四子板315转动,使得当需要对第一出风面130或者排风空间200内的部件进行维修时,可将第一隔板310转动折叠,以便于维修或者清洁。其中第一隔板310的尺寸可根据排风空间200的尺寸和形状来设置。
在一实施方式中,第三子板314和第四子板315之间通过铰链303进行转动连接。
在一些实施方式中,第三子板314和第四子板315之间通过可拆卸结构连接,便于维修。当需要维修时,将第三子板314和第四子板315分离。
图19和图20所示的实施例中的间接蒸发冷却机组10也包括两种方式化冰,第一种方式为:非排风状态为排风机不运行,第二种方式为:非排风状态为排风机反转。第一种方式中,间接蒸发冷却机组10化冰时的示意图如图22和图23所示,具体化冰过程原理与前文图5和图6所示实施例中间接蒸发冷却机组10化冰过程相同,在此不再赘述,请参阅前文理解。第二种方式中,间接蒸发冷却机组10化冰时的示意图如图24和图25所示,具体化冰过程原理与前文图13和图15所示实施例中间接蒸发冷却机组10化冰过程相同,在此不再赘述,请参阅前文理解。
请参阅图2和图26,本申请一实施方式还提供一种防冻控制方法,应用于如上面所述实施方式的间接蒸发冷却机组10中,防冻控制方法包括步骤S10、步骤S20和步骤S30。详细步骤如下所述。
步骤S10,获取温度。其中温度可为室外温度或者换热芯体100壁的温度。
步骤S20,当温度小于第一预设温度时,间接蒸发冷却机组10控制为防冻模式。其中第一预设温度的取值可根据间接蒸发冷却机组10中换热芯体100的结冰程度或者间接蒸发冷却机组10的制冷效率来确定。例如,第一预设温度为0℃,当温度为-5℃时,间接蒸发冷却机组10控制为防冻模式。
步骤S30,当温度大于第二预设温度时,间接蒸发冷却机组10切换为正常运行模式;第二预设温度大于第一预设温度。其中第二预设温度与第一预设温度的差值可根据实际需要来设置。在一实施方式中,第二预设温度的取值与第一预设温度的取值的差值为2℃。在一实施方式中,当温度大于第二预设温度,且温度维持大于第二预设温度的时间大于预设维持时间后,间接蒸发冷却机组10切换为正常运行模式。也就是说放温度升温后维持一定时间才且换为正常运行模式,例如,第二预设温度为2℃,预设维持时间为5小时,当温度为5℃时,且维持5℃下5小时后,间接蒸发冷却机组10切换为正常运行模式。其中预设维持时间可根据实际需要来设置,不限于5小时。
请参阅图27,防冻模式的控制过程包括步骤S21和步骤S22。详细步骤如下所述。
步骤S21,控制第一排风机410为排风状态、第二排风机420为非排风状态,且第一排风机410和第二排风机420运行第一预设时间。其中非排风状态包括第二排风机420不运行或者反转。在该步骤中,对与第二排风机420对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰,具体化冰过程可参阅前文。
步骤S22,控制第一排风机410由排风状态切换为非排风状态、第二排风机420为非排风状态切换为排风状态,且第一排风机和第二排风机运行第二预设时间。在该步骤中,对与第一排风机410对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰,具体化冰过程可参阅前文。
其中,第一预设时间和第二预设时间可相同或者不同,具体可根据实际需要来设置。温度越低,第一预设时间和第二预设时间的取值越大,以提升间接蒸发冷却机组10的防冻效果。
步骤S21和步骤S22完成后,间接蒸发冷却机组10化冰完成,以达到在温度较低下的防冻效果。
其中,正常运行模式下:控制第一排风机410和第二排风机420为排风状态。当间接蒸发冷却机组10化冰完成后,正常运行,对数据中心1进行降温。
本申请的防冻控制方法通过根据温度来控制间接蒸发冷却机组10为防控模式,通过控制第一排风机410或者第二排风机420为非排风状态,可在保证间接蒸发冷却机组10制冷需求的情况化冰,提升间接蒸发冷却机组10制冷效率,避免换热芯体100结冰而破裂。
在一种可能的实现方式中,在防冻模式下,第一排风机410和第二排风机420为排风状态时的转速为第一转速,在正常运行模式下,第一排风机410和第二排风机420为排风状态时的转速为第二转速,第一转速大于第二转速。其中,防冻模式下,第一排风机410的转速是指在步骤S21中第一排风机410为排风状态时的转速,第二排风机420的转速是指在步骤S22中第二排风机420为排风状态时的转速,一般的,为了便于控制,第一排风机410和第二排风机420的转速相同,即均为第一转速。在本实施方式中,相较于正常运行模式下,第一排风机410和第二排风机420同时运行制冷功能,在防冻模式下,第一排风机410或者第二排风机420正常运行制冷功能的效率降低,甚至制冷效率减半,为了保证间接蒸发冷却机组10制冷效率,控制第一转速大于第二转速,提升间接蒸发冷却机组10制冷效率。在一些实施方式中,防冻模式下,第一排风机410和第二排风机420为排风状态时的转速也可不相同,但需满足第一排风机410和第二排风机420的转速大于第二转速,以保证间接蒸发冷却机组10制冷效率。
在一种可能的实现方式中,当第一排风机410和第二排风机420的个数相同时,第一转速大于或者等于第二转速的2倍。也就是说排风机被第一隔板310分隔为两个部分,一个部分记为第一排风机410,另一部分为第二排风机420,在防冻模式下,第一排风机410为排风状态,第二排风机420为非排风状态,第一排风机410用于制冷,第二排风机420不能用于制冷,为了保证间接蒸发冷却机组10制冷效率,控制第一转速大于或者等于第二转速的2倍,保证防冻模式下的间接蒸发冷却机组10制冷效率与正常运行模式下具有差不多的制冷效率。在一些实施方式中,当第一排风机410和第二排风机420的个数不相同时,第一转速与第二转速的倍数可根据实际需要来设置,以保证制冷效率。
在一种可能的实现方式中,防冻模式还包括根据温度控制第一转速的取值。进入防冻模式时,温度与正常运行模式下的温度不同,例如防冻模式下的室外温度低于正常运行模式下的室外温度,此时控制器500需要根据室外温度来调节第一转速,保证防冻模式下的间接蒸发冷却机组10的制冷效率。
在一种可能的实现方式中,当温度大于第二预设温度时,在正常运行模式下,控制器500还用于根据温度控制第二转速的取值。也就是在正常运行模式下,第二转速需要根据温度来调节,以在满足制冷需求的前提下还能节能。
在一种可能的实现方式中,当温度小于第一预设温度时,间接蒸发冷却机组10控制运行防冻模式多次,当温度大于或等于第三预设温度,且小于第一预设温度时,相邻两次防冻模式的间隔时间为第一时间段,第三预设温度小于第一预设温度;当温度小于第三预设温度时,相邻两次防冻模式的间隔时间为第二时间段,第二时间段小于第一时间段。即温度越低,运行防冻模式的间隔时间越短,以提升防冻效果。
其中所述“多次”是指两次或者两次以上。例如,在一实施方式中,防冻模式运行两次,即控制上述步骤S21和步骤S22运行两次,以提升化冰效果。当防冻模式运行多次时,相邻两个防冻模式之间,间接蒸发冷却机组10控制为正常运行模式。
例如,在一实施方式中,当第三预设温度为-10℃,第一预设温度为0℃时,当室外温度为-8℃,室外温度大于或等于第三预设温度,且小于第一预设温度,相邻两次防冻模式的间隔时间为第一时间段,第一时间段设为8小时,即在两次相邻的防冻模式之间,正常运行8小时,每隔8小时运行一次防冻模式。
当室外温度为-15℃时,室外温度小于第三预设温度,相邻两次防冻模式的间隔时间为第二时间段,第二时间段设为4小时,即在两次相邻的防冻模式之间,正常运行4小时,每隔4小时运行一次防冻模式。室外温度越低时,间隔时间越短,提升化冰效果,避免换热芯体100结冰而影响数据中心1降温。
在一种可能的实现方式中,当温度小于第四预设温度时,第四预设温度小于第三预设温度,相邻两次防冻模式的间隔时间为第三时间段,第三时间段小于第二时间段。
例如,在一实施方式中,当第四预设温度为-20℃时,第三预设温度为-10℃,当室外温度为-25℃时,室外温度小于第四预设温度,相邻两次防冻模式的间隔时间为第三时间段,第三时间段设为2小时,即在两次相邻的防冻模式之间,正常运行2小时,每隔2小时运行一次防冻模式。以在温度更低的情况下,对间接蒸发冷却机组10化冰,保证间接蒸发冷却机组10的制冷效果。
在一种可能的实现方式中,在防冻模式下,非排风状态为反转状态,第一排风机410或者第二排风机420反转的转速为第三转速,第三转速小于第一转速,反转状态下的第一排风机410运转的方向与正常运行模式下的第一排风机410运转的方向相反。第一排风机410和第二排风机420为反转状态时,驱动室外热风H2进入室外风道110中,提升对换热芯体100的化冰效率。其中当第一排风机410和第二排风机420正常运行时,用于驱动室外热风H2向外排出,当第一排风机410和第二排风机420正常运行的旋转方向为顺时针时,第一排风机410和第二排风机420反转时的运转方向为逆时针;第一排风机410和第二排风机420正常运行的旋转方向为逆时针时,第一排风机410和第二排风机420反转时的运转方向为顺时针。将第三转速设置小于第一转速,避免第一排风机410或者第二排风机420反转将室外冷风C2吸入室外风道110中,从而影响化冰效果。例如当第三转速大于第一转速时,第一排风机410或者第二排风机420不仅会吸入室外热风H2,还会吸入外部的室外冷风C2,进而影响化冰效果。
在一种可能的实现方式中,第三转速为第一转速的10-50%。在一实施方式中,第三转速为第一转速的30%。在其他实施方式中,第三转速可根据实际需要来设置。
请参阅图17和图28,在一种可能的实现方式中,当间接蒸发冷却机组10包括第三排风机430时,防冻模式的控制过程包括步骤S23、步骤S24和步骤S25。详细步骤如下所述。
步骤S23,控制第一排风机410和第二排风机420为排风状态、第三排风机430为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第三预设时间。其中非排风状态包括第三排风机430不运行或者反转。在该步骤中,对与第三排风机430对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
步骤S24,控制第一排风机410和第三排风机430为排风状态、第二排风机420为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第四预设时间。在该步骤中,对与第二排风机420对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
步骤S25,控制第二排风机420和第三排风机430为排风状态、第一排风机410为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第五预设时间。在该步骤中,对与第一排风机410对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
当间接蒸发冷却机组10包括第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430时,控制第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430这三种排风机中的一种依次为非排风状态,以对相应的室外风道110部分化冰,使得化冰控制更精确,且保持两种排风机为排风状态,可保证间接蒸发冷却机组10的制冷效果。其中第二预设时间、第三预设时间和第五预设时间可根据实际需要来设置。
在一种可能的实现方式中,在防冻模式下,第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430为排风状态时的转速为第四转速,在正常运行模式下,第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430为排风状态时的转速为第二转速,第四转速大于第二转速。其中,在防冻模式下,第一排风机410的转速是指在步骤S23和步骤S24中第一排风机410为排风状态时的转速,第二排风机420的转速是指在步骤S23和步骤S25中第二排风机420为排风状态时的转速,第三排风机430的转速是指在步骤S24和步骤S25中第三排风机430为排风状态时的转速。在本实施方式中,相较于正常运行模式下,第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430同时运行制冷功能,在防冻模式下,第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430中的两种正常运行制冷功能的效率降低,为了保证间接蒸发冷却机组10制冷效率,控制第四转速大于第二转速,提升间接蒸发冷却机组10制冷效率。
在一种可能的实现方式中,第三排风机430与第一排风机410、第二排风机420的个数相同时,第三转速大于或者等于第二转速的3倍。
请参阅图29,在一种可能的实现方式中,当间接蒸发冷却机组10包括第三排风机430时,防冻模式的控制过程包括步骤S26、步骤S27和步骤S28。详细步骤如下所述。
步骤S26,控制第一排风机410为排风状态、第二排风机420和第三排风机430为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第六预设时间。在该步骤中,对与第二排风机420和第三排风机430对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
步骤S27,控制第三排风机430为排风状态、第一排风机410和第二排风机420为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第七预设时间。在该步骤中,对与第一排风机410和第二排风机420对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
步骤S28,控制第二排风机420为排风状态、第一排风机410和第三排风机430为非排风状态,且第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430运行第八预设时间。在该步骤中,对与第一排风机410和第三排风机430对应的室外风道110部分以及室内风道120化冰。
当间接蒸发冷却机组10包括第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430时,控制第一排风机410、第二排风机420和第三排风机430这三种排风机中的两种依次为非排风状态,以对相应的室外风道110部分化冰,使得化冰控制更精确,且保持两种排风机为非排风状态,可提升间接蒸发冷却机组10的化冰效率。其中第六预设时间、第七预设时间和第八预设时间可根据实际需要来设置。
应当可以理解的是,当间接蒸发冷却机组10包括三个以及三个以上隔板,将排风空间200分隔为四个及四个以上排风腔时,控制器500可根据实际需要来控制排风机为非排风状态的逻辑顺序,不限于图28和图29所示的控制过程。
应当可以理解的是,本申请中的间接蒸发冷却机组10可采用前文任一项所述的防冻控制方法来进行化冰防冻,间接蒸发冷却机组10的各种可实现方式均可适用于防冻控制方法;或者本申请中的防冻控制方法的各种可实现方式均可适用于本申请的间接蒸发冷却机组10。本申请的间接蒸发冷却机组10不仅可应用于数据中心1,对数据中心1进行散热降温,还可应用于其他大型产热较多的场所,例如生产车间。
需要说明的是,间接蒸发冷却机组10中的部件包括但不限于本说明书描述的部件,还可包括更多种部件,以用于实现间接蒸发冷却机组10的制冷功能,例如还包括蒸发器、冷凝器、电连接线等。
以上对本申请实施例所提供的间接蒸发冷却机组、数据中心及防冻控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施例进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施例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申请的限制。
Claims (16)
1.一种间接蒸发冷却机组,其特征在于,包括:
换热芯体,包括室外风道;
第一排风腔和第二排风腔,均与所述室外风道的出风口连通;
第一隔板,将所述第一排风腔和所述第二排风腔间隔;
第一排风机和第二排风机,分别位于所述第一排风腔和所述第二排风腔远离所述室外风道出风口的一侧;
控制器,用于根据温度来控制所述第一排风机为第一状态,以及控制所述第二排风机为第二状态,所述第一状态为排风状态和非排风状态中的一种,所述第二状态为所述排风状态和所述非排风状态中的另一种。
2.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述间接蒸发冷却机组还包括壳体,所述换热芯体位于所述壳体内,所述壳体包括第一侧板和顶板,所述第一侧板和所述顶板相交且连接,所述换热芯体包括与所述室外风道连通的第一出风面,所述第一出风面与所述第一侧板和所述顶板均相交且连接,所述第一出风面、所述第一侧板和所述顶板围设成排风空间,所述第一隔板位于所述排风空间内并将所述排风空间分隔为所述第一排风腔和所述第二排风腔。
3.根据权利要求2所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述第一隔板包括第一侧边,所述第一侧板与所述第一出风面转动连接。
4.根据权利要求3所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述第一隔板包括转动连接的第一子板和第二子板,所述第一子板远离所述第二子板的一边与所述顶板邻接。
5.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述间接蒸发冷却机组还包括壳体,所述换热芯体位于所述壳体内,所述壳体包括顶板,所述壳体还包括第一密封板和第二密封板,所述换热芯体包括与所述室外风道连通的第一出风面,所述第一出风面和所述顶板沿第一方向相对设置,所述第一密封板和所述第二密封板位于所述第一出风面沿第二方向的两侧,所述第一密封板、所述第一出风面、所述第二密封板和所述顶板围设成排风空间,所述第一隔板位于所述排风空间内并将所述排风空间分隔为所述第一排风腔和所述第二排风腔,所述第一方向和所述第二方向相交。
6.根据权利要求5所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述第一隔板包括沿所述第二方向排列设置的第三子板和第四子板,所述第三子板和所述第四子板转动连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述间接蒸发冷却机组还包括第三排风机、第三排风腔和第二隔板,所述第三排风腔与所述室外风道的出风口连通,所述第三排风机位于所述第三排风腔远离所述室外风道出风口的一侧,所述第二隔板位于所述第二排风腔和所述第三排风腔之间,以将所述第二排风腔和所述第三排风腔间隔;
所述控制器还用于根据温度控制所述第三排风机为所述第一状态或者为所述第二状态。
8.根据权利要求2-4任一项所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述间接蒸发冷却机组还包括第一收容部,所述第一收容部位于在所述顶板远离所述换热芯体的一侧,所述第一排风机和第二排风机位于所述第一收容部内。
9.根据权利要求1-6任一项所述的间接蒸发冷却机组,其特征在于,所述温度为室外温度或者所述换热芯体的芯体壁的温度。
10.一种防冻控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1-9任一项所述的间接蒸发冷却机组,所述防冻控制方法包括:
获取温度;
当所述温度小于第一预设温度时,所述间接蒸发冷却机组控制为防冻模式;
当所述温度大于第二预设温度时,所述间接蒸发冷却机组切换为正常运行模式;所述第二预设温度大于所述第一预设温度;
所述防冻模式的控制过程包括:
控制所述第一排风机为所述排风状态、所述第二排风机为所述非排风状态,且所述第一排风机和所述第二排风机运行第一预设时间;
控制所述第一排风机由所述排风状态切换为所述非排风状态、所述第二排风机为所述非排风状态切换为所述排风状态,且所述第一排风机和所述第二排风机运行第二预设时间;
所述正常运行模式下:
控制所述第一排风机和所述第二排风机为排风状态。
11.根据权利要求10所述的防冻控制方法,其特征在于,在所述防冻模式下,所述第一排风机和所述第二排风机为所述排风状态时的转速为第一转速,在所述正常运行模式下,所述第一排风机和所述第二排风机为所述排风状态时的转速为第二转速,所述第一转速大于所述第二转速。
12.根据权利要求11所述的防冻控制方法,其特征在于,当所述第一排风机和所述第二排风机的个数相同时,所述第一转速大于或者等于所述第二转速的2倍。
13.根据权利要求11所述的防冻控制方法,其特征在于,在所述防冻模式下,所述非排风状态为反转状态,所述第一排风机或者所述第二排风机反转的转速为第三转速,所述第三转速小于所述第一转速,所述反转状态下的所述第一排风机运转的方向与所述正常运行模式下的第一排风机运转的方向相反。
14.根据权利要求11所述的防冻控制方法,其特征在于,所述防冻模式还包括根据所述温度控制所述第一转速的取值。
15.根据权利要求10所述的防冻控制方法,其特征在于,当所述温度小于所述第一预设温度时,所述间接蒸发冷却机组控制运行所述防冻模式多次,当所述温度大于或等于第三预设温度,且小于所述第一预设温度时,相邻两次所述防冻模式的间隔时间为第一时间段,所述第三预设温度小于所述第一预设温度;
当所述温度小于所述第三预设温度时,相邻两次所述防冻模式的间隔时间为第二时间段,所述第二时间段小于所述第一时间段。
16.一种数据中心,其特征在于,所述数据中心包括机房、服务器以及如权利要求1-9任一项所述的间接蒸发冷却机组,所述服务器位于所述机房内,所述间接蒸发冷却机组用于对所述服务器散热。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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