CN212992809U - 一种带液冷接口的机房空调系统 - Google Patents

Abstract

一种带液冷接口的机房空调系统，通过在机房空调冷风回路的基础上设置液冷接口以建立液冷回路，有利于满足液冷服务器机房同时需要风冷、也需要水冷的液冷服务器的冷却需求。

Description

一种带液冷接口的机房空调系统

技术领域

本实用新型涉及机房空调技术，特别是一种带液冷接口的机房空调系统，通过在机房空调冷风回路的基础上设置液冷接口以建立液冷回路，有利于满足液冷服务器机房同时需要风冷、也需要水冷的液冷服务器的冷却需求。

背景技术

目前机房空调主要分为冷冻水型机房空调和蒸汽压缩型机房空调，并没有蒸汽压缩型的机房空调能同时提供冷风及冷冻水，为液冷服务器提供部分风冷却的同时，也能提供部分水冷却。中国专利文献CN105630116A中公开了一种CPU的冷却技术，为冷板式的液冷服务器用的CPU提供冷却技术。但是对应冷板式服务器还需要部分的冷风冷却，而此专利对此无法解决。中国专利文献CN103939994A中公开了一种机房空调，包括压缩机、冷凝器、风机、送风控制器等。此机房空调和传统的机房空调类似，仅仅能提供冷风，不能提供冷板式的液冷服务器所需要的冷冻水。中国专利文献CN105526653A中公开了一种机房空调机组，其通过电子膨胀阀来调节制冷剂的流量，达到良好的节能和温度控制。但是无法提供目前冷板式的液冷服务器机房所需要的冷水温度的同时也提供相应的冷风冷却。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种带液冷接口的机房空调系统，通过在机房空调冷风回路的基础上设置液冷接口以建立液冷回路，有利于满足液冷服务器机房同时需要风冷、也需要水冷的液冷服务器的冷却需求。

本实用新型的技术方案如下：

一种带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，在机房空调的冷风回路基础上设置液冷接口以建立液冷回路，所述液冷接口包括液冷供水口和液冷回水口，所述液冷回水口连接机房冷却水回水口，所述液冷供水口一路通过第二电动二通阀门连接机房冷却水供水口，另一路依次通过蒸发器、水泵的被制冷出口、所述蒸发器的被制冷入口、和第一电动二通阀门连接所述机房冷却水供水口。

所述蒸发器的制冷出口连接压缩机的输入口，所述蒸发器的制冷入口通过第二节流装置连接冷凝器被冷凝出口与第一节流装置之间的中间节点，冷凝器被冷凝入口连接所述压缩机的出口。

所述冷凝器的冷凝出口通过第三电动二通阀门连接所述机房冷却水回水口，所述冷凝器的冷凝入口连接冷却回水电动三通阀门的第二通。

所述第一节流装置连接蒸发冷却盘管的入口，所述蒸发冷却盘管的出口连接所述压缩机的输入口，所述蒸发冷却盘管的蒸冷出风侧设置有若干台送风机，所述送风机输出送回风。

所述机房冷却水供水口通过冷却供水电动三通阀门的第一通和第二通连接水冷却盘管的入口，所述冷却供水电动三通阀门的第三通连接所述冷却回水电动三通阀门的第一通，所述冷却回水电动三通阀门的第一通连接所述水冷却盘管的出口，所述冷却回水电动三通阀门的第三通通过第三电动二通阀门连接所述机房冷却水回水口。

本实用新型的技术效果如下：本实用新型一种带液冷接口的机房空调系统属于节能型机房空调，此机房空调属于机房空调室内机，需外接室外冷却塔或干冷器供水才能运行，该机房空调除了能够包括自然冷却回路，蒸汽压缩制冷回路和联合制冷回路外，还包括液冷接口回路。本实用新型特别适合目前高密度的冷板式液冷服务器数据中心，部分服务器的热量通过液冷管道带着，部分服务器的热量通过机房冷空气带走，也适合目前机房内液冷服务器和风冷服务器混合安装的机房。

本实用新型具有以下特点：(1)室外仅仅接冷却塔或者干冷器供水，室内即可提供冷冻水、也可提供冷风，节约了系统的投资。(2)可以提供不同液冷服务器所需要的冷冻水温度。当室外供水温度低于液冷服务器所需水温时，可以由室外设备直接供水；当室外供水温度高于液冷服务器所需要水温时，可以通过调节制冷回路来制冷，提供相对应温度要求的冷冻水。充分满足了液冷服务器的节能需要。(3)本实用新型所述的机房空调控制简单，直接接室外冷却塔供水或干冷器供水即可，使用方便，应用场景不受限制。也可以接乙二醇冷却剂，不受冬季室外结冰的影响。

附图说明

图1是实施本实用新型一种带液冷接口的机房空调系统结构示意图。

附图标记列示如下：1-水冷却盘管；2-蒸发冷却盘管；3-送风机；4-压缩机；5-冷凝器；6-蒸发器；7-第二节流装置；8-第一节流装置；9-冷却回水电动三通阀门；10-冷却供水电动三通阀门；11-第一电动二通阀门；12-第二电动二通阀门；13-第三电动二通阀门；14-水泵；15-机房冷却水供水口；16-机房冷却水回水口；17-液冷回水口；18-液冷供水口；19-液冷接口；A-机房回风；B-自然冷却出风；C-蒸发冷却出风；D-送回风。

具体实施方式

下面结合附图(图1)对本实用新型进行说明。

图1是实施本实用新型一种带液冷接口的机房空调系统结构示意图。如图1所示，一种带液冷接口的机房空调系统，在机房空调的冷风回路基础上设置液冷接口19以建立液冷回路，所述液冷接口19包括液冷供水口18和液冷回水口17，所述液冷回水口17连接机房冷却水回水口16，所述液冷供水口18一路通过第二电动二通阀门12连接机房冷却水供水口15，另一路依次通过水泵14、蒸发器6的被制冷出口、所述蒸发器6的被制冷入口、和第一电动二通阀门11连接所述机房冷却水供水口15。所述蒸发器6的制冷出口连接压缩机4的输入口，所述蒸发器6的制冷入口通过第二节流装置7连接冷凝器5被冷凝出口与第一节流装置8之间的中间节点，冷凝器被冷凝入口连接所述压缩机4的出口。所述冷凝器5的冷凝出口通过第三电动二通阀门13连接所述机房冷却水回水口16，所述冷凝器5的冷凝入口连接冷却回水电动三通阀门9的第二通。所述第一节流装置8连接蒸发冷却盘管2的入口，所述蒸发冷却盘管2的出口连接所述压缩机4的输入口，所述蒸发冷却盘管2的蒸冷出风C侧设置有若干台送风机3，所述送风机3输出送回风D。所述机房冷却水供水口15通过冷却供水电动三通阀门10的第一通和第二通连接水冷却盘管1的入口，所述冷却供水电动三通阀门10的第三通连接所述冷却回水电动三通阀门9的第一通，所述冷却回水电动三通阀门9的第一通连接所述水冷却盘管1的出口，所述冷却回水电动三通阀门9的第三通通过第三电动二通阀门13连接所述机房冷却水回水口16。

一种具有液冷接口功能的节能型机房空调，包括自然冷却回路、蒸汽压缩制冷回路、联合制冷回路、液冷回路；所述自然冷却回路包括：水冷却盘管1、冷却供水电动三通阀门10、送风机3；所述蒸汽压缩制冷回路包括：压缩机4、蒸发冷却盘管2、第一节流装置8、冷凝器5、冷却回水电动三通阀门9和送风机3；所述联合制冷回路包括：水冷却盘管1、冷却供水电动三通阀门10、压缩机4、蒸发冷却盘管2、第一节流装置8、冷凝器5、冷却回水电动三通阀门9和送风机3；所述液冷回路包括：压缩机4、冷凝器5、第二节流装置7、蒸发器6、第一电动二通阀门11、第二电动二通阀门12，冷却回水电动三通阀门9、冷却供水电动三通阀门10，水泵14。自然冷却回路和蒸汽压缩制冷回路能独立运行，也能联合运行。自然冷却盘管1位于蒸汽冷却盘管2的之前。机房空调回风先经过自然冷却盘管进行冷却，再经过蒸发冷却盘管进行冷却。液冷回路能提供冷冻水给液冷服务器，可以通过调节节流装置的开度，来调节冷冻水的温度。当冷却水入口温度低于液冷的供水温度时，可以关闭第一电动二通阀门11，开启第二电动二通阀门12，由冷却水直接为液冷服务器供冷。蒸发器6可以为板式换热器或壳管式蒸发器。机房冷却水接口可以接冷却塔出水或接乙二醇冷却介质。

实施例1：机房空调风冷回路独立运行，开启第三电动二通阀门13、关闭第一电动二通阀门11、第二电动二通12,风冷回路独立运行。当机房回风(A处)经过冷却盘管后的出风温度(B处)小于或等于机房设计温度时，机房空调自然冷却回路独立运行。当机房回风(A处)低于机房空调的供水温度时，机房空调蒸汽压缩制冷回路独立运行。当自然冷却盘管的出风温度(B处)高于机房内设定温度值时，可以开启蒸汽压缩制冷回路进行补充冷却，出风(B处)经过蒸发冷却盘管2冷却后，出风温度(C处)达到机房内的设定温度。

实施例2：机房空调液冷回路独立运行，压缩机不开启，开启第二电动二通阀门12、关闭第一电动二通阀门11、第三电动二通阀门13,液冷回路独立运行，压缩机不开启。当供水温度低于液冷服务器需要温度时，可以关闭压缩机制冷回路，独立开启供水回路即可满足液冷服务器的制冷要求。

实施例3：机房空调液冷回路独立运行，压缩机开启，开启第一电动二通阀门11、关闭第二电动二通阀门12、第三电动二通阀门13,液冷回路独立运行，压缩机开启。当供水温度高于液冷服务器需要温度时，开启压缩机的制冷回路，可以通过调节第二节流装置7的开度来控制蒸发器6的出水温度，来控制液冷服务器所需要的冷冻水温度。开启水泵14提供冷夜服务器所需要的供水压力和供水流量。同时关闭第一节流装置8，关闭风冷回路的蒸发冷却回路。

实施例4：机房空调风冷回路、液冷回路同时运行，开启第一电动二通阀门11、第三电动二通阀门13、关闭第二电动二通阀门12，液冷回路和风冷回路同时运行，压缩机开启。通过开启压缩机4的制冷回路，通过调节第一节流装置8来调节C处的送风温度，通过通过调节第二节流装置7的开度来控制从蒸发器6的出水温度。在提供机房冷风的同时，也能提供机房冷冻水。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (5)

1.一种带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，在机房空调的冷风回路基础上设置液冷接口以建立液冷回路，所述液冷接口包括液冷供水口和液冷回水口，所述液冷回水口连接机房冷却水回水口，所述液冷供水口一路通过第二电动二通阀门连接机房冷却水供水口，另一路依次通过水泵、蒸发器的被制冷出口、所述蒸发器的被制冷入口、和第一电动二通阀门连接所述机房冷却水供水口。

2.根据权利要求1所述的带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，所述蒸发器的制冷出口连接压缩机的输入口，所述蒸发器的制冷入口通过第二节流装置连接冷凝器被冷凝出口与第一节流装置之间的中间节点，冷凝器被冷凝入口连接所述压缩机的出口。

3.根据权利要求2所述的带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，所述冷凝器的冷凝出口通过第三电动二通阀门连接所述机房冷却水回水口，所述冷凝器的冷凝入口连接冷却回水电动三通阀门的第二通。

4.根据权利要求3所述的带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，所述第一节流装置连接蒸发冷却盘管的入口，所述蒸发冷却盘管的出口连接所述压缩机的输入口，所述蒸发冷却盘管的蒸冷出风侧设置有若干台送风机，所述送风机输出送回风。

5.根据权利要求4所述的带液冷接口的机房空调系统，其特征在于，所述机房冷却水供水口通过冷却供水电动三通阀门的第一通和第二通连接水冷却盘管的入口，所述冷却供水电动三通阀门的第三通连接所述冷却回水电动三通阀门的第一通，所述冷却回水电动三通阀门的第一通连接所述水冷却盘管的出口，所述冷却回水电动三通阀门的第三通通过第三电动二通阀门连接所述机房冷却水回水口。

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