CN218526619U - 冷却系统和数据中心机房 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种冷却系统和数据中心机房,冷却系统包括蒸发冷却模块、无油离心压缩机、冷凝模块、循环泵模块和节流模块,蒸发冷却模块的第一输出端与无油离心压缩机的输入端连接,无油离心压缩机的输出端与冷凝模块的输入端连接,冷凝模块的输出端与循环泵模块的输入端连接,循环泵模块的输出端与节流模块的输入端连接,节流模块的输出端与蒸发冷却模块的输入端连接,蒸发冷却模块的第二输出端通向送风通道。采用该种方案,通过利用无油离心压缩机对机房进行温度调节,降低机房空调能耗,从而实现降低机房的PUE值的目的。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,特别涉及一种冷却系统和数据中心机房。
背景技术
信息时代,数据中心的规模越来越大,集成度越来越高。为保障数据中心机房内各电子设备的稳定运行,需要利用空调等对机房进行温度调节,以将机房温度维持在一个合理的范围内。
传统机房采用机械制冷,间接蒸发冷却空调机组是一种常见的机械制冷空调机组。制冷过程中消耗大量的能源,且使用大量的冷却水。
然而,国家以及各地区纷纷出台新政策限定数据中心的能源使用效率(PowerUsage Effectiveness,PUE)值。显然,上述的间接蒸发冷却空调机组能耗大,无法降低机房的PUE值。
实用新型内容
本申请提供一种冷却系统和数据中心机房,通过利用无油离心压缩机对机房进行温度调节,降低机房空调能耗,从而实现降低机房的PUE值的目的。
第一方面,本申请实施例提供一种冷却系统,包括:
蒸发冷却模块、无油离心压缩机、冷凝模块、循环泵模块和节流模块,所述蒸发冷却模块的第一输出端与所述无油离心压缩机的输入端连接,所述无油离心压缩机的输出端与所述冷凝模块的输入端连接,所述冷凝模块的输出端与所述循环泵模块的输入端连接,所述循环泵模块的输出端与所述节流模块的输入端连接,所述节流模块的输出端与所述蒸发冷却模块的输入端连接,所述蒸发冷却模块的第二输出端通向送风通道,其中:
所述蒸发冷却模块,用于当室外温度大于或等于预设温度时,对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体,通过所述第一输出端将所述制冷剂气体输入至所述无油离心压缩机,通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入电子设备;
所述无油离心压缩机,用于对所述制冷剂气体压缩,以得到压缩气体制冷剂;
所述冷凝模块,用于将所述压缩气体制冷剂冷凝为液体制冷剂;
所述循环泵模块,用于对所述液体制冷剂进行压力调节;
所述节流模块,用于对经过压力调节的液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂。
第二方面,本申请实施例提供一种数据中心机房,包括机房,所述机房内设置如上第一方面或第一方面各种可能的实现方式所述的冷却系统。
本申请实施例提供的冷却系统和数据中心机房,冷却系统包括蒸发冷却模块、无油离心压缩机、冷凝模块、循环泵模块和节流模块,蒸发冷却模块的第一输出端与无油离心压缩机的输入端连接,无油离心压缩机的输出端与冷凝模块的输入端连接,冷凝模块的输出端与循环泵模块的输入端连接,循环泵模块的输出端与节流模块的输入端连接,节流模块的输出端与蒸发冷却模块的输入端连接,蒸发冷却模块的第二输出端通向送风通道。对机房温度进行调节的过程中,冷却系统利用蒸发冷却模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体,通过所述第一输出端将所述制冷剂气体输入至所述无油离心压缩机,通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入电子设备。利用无油离心压缩机对制冷剂气体压缩,以得到压缩气体制冷剂,该压缩气体制冷剂被冷凝模块冷凝为液体制冷剂,循环泵模块对液体制冷剂进行压力调节,然后由节流模块对经过压力调节的液体制冷剂进行节流后得到节流制冷剂,该节流制冷剂进入蒸发冷却模块。采用该种方案,通过利用无油离心压缩机对机房进行温度调节,降低机房空调能耗,从而实现降低机房的PUE值的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的冷却系统的一个结构示意图;
图2是本申请实施例提供的冷却系统中蒸发冷却模块11的结构示意图;
图3是本申请示例提供的冷却系统中节流模块的结构示意图;
图4A是本申请实施例提供的冷却系统在室内负荷较大的情况下工作的过程示意图;
图4B是本申请实施例提供的冷却系统在室内负荷较小的情况下工作的过程示意图;
图5是本申请实施例提供的冷却系统的一个结构示意图;
图6是本申请实施例提供的冷却系统的另一个结构示意图;
图7是本申请实施例提供的冷却系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
目前,数据中心内的服务器设备在运行时会散发大量的热量,如果不及时将产生的热量散失掉,数据中心内的设备会由于温度过高出现故障,影响数据中心的正常运行。为确保服务器等电子设备保持在稳定的温度范围,需要为数据中心配备冷却系统,以为数据中心内的服务器等电子设备进行降温。
为了保证机房的温度维持在合理范围,传统机房采用机械制冷,市面上常见的机械制冷冷却系统例如为间接蒸发冷却冷却系统。但是,机械制冷消耗的电能高达机房总能耗的35%,甚至超出35%,且制冷效果不佳。这对机房的日常管理工作带来一定的困难。除此之外,采用机械制冷在对机房进行温度调节过程中会消耗大量的冷却水,严重浪费水资源。
基于此,本申请实施例提供一种冷却系统和数据中心机房,通过利用无油离心压缩机对机房进行温度调节,降低机房空调能耗,从而实现降低机房的PUE 值的目的。
图1是本申请实施例提供的冷却系统的一个结构示意图。请参照图1,本申请实施例提供的冷却系统包括:蒸发冷却模块11、无油离心压缩机12、冷凝模块13、循环泵模块14和节流模块15,所述蒸发冷却模块11的第一输出端与所述无油离心压缩机12的输入端连接。所述无油离心压缩机12的输出端与所述冷凝模块13的输入端连接。所述冷凝模块13的输出端与所述循环泵模块14的输入端连接,所述循环泵模块14的输出端与所述节流模块15的输入端连接。所述节流模块15的输出端与所述蒸发冷却模块11的输入端连接,所述蒸发冷却模块11的第二输出端通向数据中心机房的送风通道。
请参照图1,当室外温度大于或等于数据中心机房所需的预设温度时,所述蒸发冷却模块11对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体,通过所述第一输出端将所述制冷剂气体输入至所述无油离心压缩机12进行压缩,通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入数据中心机房冷却电子设备。所述无油离心压缩机12,用于对所述制冷剂气体进行压缩,以得到压缩气体制冷剂。所述冷凝模块13,用于将所述压缩气体制冷剂冷凝为液体制冷剂。所述循环泵模块14,用于对所述液体制冷剂进行压力调节;所述节流模块 15,用于对经过压力调节的液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂。
本申请实施例提供的冷却系统适用于室外温度大于或等于预设温度的机房或地区,利用无油离心压缩机实现机械制冷。例如,预设温度为20℃,甲地区的一年之中大部分时间的最低温度为25℃,则位于甲地区的机房可以采用本申请实施例提供的冷却系统。再如,乙地区的夏季温度最低为22℃,预设温度为 20℃,则夏季位于乙地区的机房可以采用本申请实施例提供的冷却系统进行温度调节。本申请实施例并不限定预设温度的具体值。
温度调节过程中,蒸发冷却模块11通过室内风机的作用将室内热风引导至蒸发冷却模块11,节流模块15产生的节流制冷剂进入蒸发冷却模块11。节流制冷剂通常为液体,节流制冷剂在蒸发冷却模块11内蒸发并与室内热风进行热交换。节流制冷剂吸收室内热风的热量蒸发为气体制冷剂,室内热风变为冷风。之后,冷风从蒸发冷却模块11的第二输出端输出,经由送风通道到达数据中心机房内的服务器等电子设备,从而对电子设备降温。第二输出端的口径和送风通道的口径一样大,确保大量的冷风及时被送进机房。
蒸发冷却模块11产生的气体制冷剂通过第一输出端进入无油离心压缩机 12,由无油离心压缩机12对制冷剂气体压缩,以得到压缩气体制冷剂。无油离心压缩机12的制冷性能更好,性能系数高于传统的有油压缩机。尤其当机房内部分负荷下,能耗更低、制冷效果更好,有助于降低机房的PUE值。
本实施例采用的无油离心压缩机例如是磁悬浮无油离心压缩机或气悬浮无油离心压缩机。当采用磁悬浮无油离心压缩机时,其轴承采用磁悬浮轴承,是一种利用磁场,使转子悬浮起来,从而在旋转时没有机械接触,不会产生机械磨擦,避免传动能量损失。而且,不再需要机械轴承以及机械轴承所必需的润滑系统。当采用气悬浮无油离心压缩机时,其轴承也可采用气悬浮轴承,气悬浮轴承利用气体挤压形成的气膜支撑转子达到支承与润滑作用,摩擦损耗低、耐高温性强,而且结构简单、旋转精度高。
压缩气体制冷剂通过无油离心压缩机12的输出端进入冷凝模块13,冷凝模块13例如为冷凝器阵列等。冷凝模块13利用室外的自然环境冷源对压缩气体制冷剂进行冷却从而得到液体制冷剂。该液体制冷剂经过管道进入循环泵模块14。
循环泵模块14用于对液体制冷剂进行压力调节。之后,经过压力调节的液体制冷剂进入节流模块15。节流模块15将经过压力调节的液体制冷剂的压力从冷凝压力降低至蒸发压力从而得到节流制冷剂,该节流制冷剂便于在蒸发冷却模块11内蒸发吸热。
根据上述可知:蒸发冷却模块11、无油离心压缩机12、冷凝模块13、循环泵模块14和节流模块15,形成一个完整的制冷循环,从而不间断的对机房温度进行调节。
本申请实施例提供的冷却系统包括蒸发冷却模块、无油离心压缩机、冷凝模块、循环泵模块和节流模块,蒸发冷却模块的第一输出端与无油离心压缩机的输入端连接,无油离心压缩机的输出端与冷凝模块的输入端连接,冷凝模块的输出端与循环泵模块的输入端连接,循环泵模块的输出端与节流模块的输入端连接,节流模块的输出端与蒸发冷却模块的输入端连接,蒸发冷却模块的第二输出端通向送风通道。对机房温度进行调节的过程中,冷却系统利用蒸发冷却模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体,通过所述第一输出端将所述制冷剂气体输入至所述无油离心压缩机,通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入数据中心机房对电子设备进行冷却。利用无油离心压缩机对制冷剂气体压缩,以得到压缩气体制冷剂,该压缩气体制冷剂被冷凝模块冷凝为液体制冷剂,循环泵模块对液体制冷剂进行压力调节,然后由节流模块对经过压力调节的液体制冷剂进行节流后得到节流制冷剂,该节流制冷剂进入蒸发冷却模块。采用该种方案,通过利用无油离心压缩机对机房进行温度调节,降低机房空调能耗,从而实现降低机房的PUE值的目的。
可选的,再请参照图1,本申请实施例提供的冷却系统还包括加湿器16,设置在所述送风通道内,用于对所述冷风进行温湿度处理,以得到符合目标温度和目标湿度的冷风。
示例性的,加湿器16可以是湿膜加湿器等,本申请实施例并不限制。通过设置加湿器16,使得冷风进入机房之前,先由加湿器对冷风进行温湿度处理,使得冷风到达机房要求的目标温度和目标湿度,之后,再将符合目标温度和目标湿度的冷风送入机房。
当采用湿膜加湿器时,水箱中的水输送到加湿器顶部的淋水器,水均匀地淋到湿膜的顶部,淋水器确保水均匀分配到湿膜材料上,水在重力作用下沿湿膜材料向下浸透,淋湿湿膜内部的所有层面,同时被湿膜材料吸收,形成均匀的水膜。当干燥的冷风通过湿膜材料时,干燥的空气和湿润的湿膜表面有较大面积的接触,水份充分吸收空气的热量而汽化、蒸发,从而达到对空气加湿的目的。在这一加湿过程中,空气的湿度增加,温度下降。
采用该种方案,通过设置加湿器,无需额外的设置除湿机组,成本低且满足机房对冷风湿度和温度的要求。
图2是本申请实施例提供的冷却系统中蒸发冷却模块11的结构示意图。请参照图2,所述蒸发冷却模块11包括蒸发器111和多个室内风机112,所述多个室内风机112均匀设置在所述蒸发器111靠近所述送风通道的一侧,所述多个室内风机112用于将所述室内热风引导至所述蒸发器111,所述蒸发器111用于对所述室内热风和所述节流制冷剂进行热交换以得到所述冷风和所述气体制冷剂。
蒸发器111可以是室内翅片换热器等,本申请实施例并不限制。一个蒸发器111对应多个室内风机112,节流制冷剂输入蒸发器111后,当室内热风经过蒸发器111后,节流制冷剂吸收热量转换为气体制冷剂,该气体制冷剂进入冷凝模块12,室内循环冷风经由送风通道进入机房对服务器等电子设备进行冷却。
采用该种方案,蒸发器和室内风机为一对多的关系,结构简单,成本低、送风温度均匀。
图3是本申请示例提供的冷却系统中节流模块的结构示意图。请参照图2,本申请实施例提供的节流模块15包括至少一个电子膨胀阀151,每个电子膨胀阀151的输入端与所述循环泵模块的输出端连接,每个电子膨胀阀151具有至少两个输出端,所述至少两个输出端中的各输出端与所述蒸发冷却模块11连接,用于将所述节流制冷剂输入至所述蒸发冷却模块11。
示例性的,冷却蒸发模块11的蒸发器111内部具有分配器,该分配器内设置多个输入端,该些输入端用于供节流制冷剂进入。输入端的数量和节流模块 15的输出端一一对应。节流模块15接收到来自循环泵模块14的、经过压力调节的液体制冷剂后,该液体制冷剂分成多路流向电子膨胀阀151,由电子膨胀阀151对液体制冷剂进行节流得到节流降压后的制冷剂。每个电子膨胀阀151具有一个或多个输出端,每个输出端与冷却蒸发模块11的分配器上的输入端(图中黑色填充圆圈表示输入端与蒸发器11的侧壁之间的管道的交点)连接,从而将节流制冷剂输入分配器。
需要说明的是,图3中仅仅示意出两个电子膨胀阀151,实际实现时,可以设置更多或更少的电子膨胀阀。另外,节流模块15除了电子膨胀阀151外,还可以包括电磁阀152等,本申请实施例并不限制。
另外,还需要说明的是,虽然图3中通过电子膨胀阀151实现节流,然而,本申请实施例并不以此为限制。其他可行的实现方式中,还可以通过毛细管、热力膨胀阀能实现节流模块151。
采用该种方案,通过节流模块中电子膨胀阀对经过压力调节的液体制冷剂进行节流降压,准确的控制制冷剂的流量,从而使蒸发温度得到准确控制。
可选的,上述实施例中,蒸发冷却模块11的蒸发器上设置多个输入端,节流模块15的每个电子膨胀阀151的至少两个输出端分别与所述蒸发冷却模块的不同输入端连接,且蒸发冷却模块11的蒸发器上的多个输入端均匀分布在所述蒸发冷却模块11上。
再请参照图3,本申请实施例中,蒸发冷却模块11包括蒸发器和多个室内风机。蒸发器11内设置分配器,分配器的侧壁上设置多个输入端。多个输入端均匀分布在所述蒸发冷却模块上,即分配器的侧壁上的多个输入端均匀分布,比如,图3中图中黑色填充圆圈表示输入端与蒸发器11的侧壁之间的管道的交点,这些交点均匀分布在蒸发器的侧壁上,相应的,分配器的侧壁上的多个输入端均匀分布。
当蒸发冷却模块11上的分配器的侧壁上的多个输入端均匀分布时,多路液体制冷剂就能够均匀的进入蒸发器,使得蒸发器的分配器内液体制冷剂均匀分布。当室内热风进来以后,室内热风如图中箭头所示,由于分配器内液体制冷剂均匀分布,因此能够流经蒸发器不同部分的室内热风被冷却后得到的冷风的温度一致均匀,不会出现冷热不均的现象。比如,蒸发器从下往上依次为下半部分和上半部分,倘若冷热不均,则会发生经过上半部分的室内热风与液体制冷剂热交换后,得到的冷风的温度较高,而经过下半部分的室内热风与液体制冷剂热交换后,得到的冷风温度交低。
采用该种方案,通过均匀设置蒸发冷却模块上的输入端,便于使得室内热风经过蒸发冷却模块后得到温度一致的冷风,提高制冷效果。
可选的,上述实施例中,节流模块15包括至少一个电子膨胀阀151,至少一个电子膨胀阀151中参与节流的电子膨胀阀151的数量与机房内的室内负荷关联,当室内负荷位于第一范围时,所述至少一个电子膨胀阀151中参与节流的电子膨胀阀151的数量为第一数量;
当室内负荷位于第二范围时,所述至少一个电子膨胀阀151中参与节流的电子膨胀阀151的数量为第二数量,所述第一范围和所述第二范围是相邻的两个负荷范围,所述第一范围的最高负荷低于所述第二范围的最低负荷,所述第一数量小于所述第二数量。
示例性的,室内负荷,即机房负荷越大,则至少一个电子膨胀阀151中参与节流的电子膨胀阀151的数量越多。室内负荷越小,则至少一个电子膨胀阀 151中参与节流的电子膨胀阀151的数量越少,即同时工作的电子膨胀阀151越少。预先按照负荷从高到低的顺序对划分出多个负荷范围,不同负荷范围对应不同的电子膨胀阀的数量。冷却系统根据当前的室内负荷实时调整开启的电子膨胀阀的数量。例如,即使室外温度比较低,但是室内负荷大,这时候,同时参与节流的电子膨胀阀的数量也比较大。
采用该种方案,通过根据室内负荷调整同时参与节流的电子膨胀阀的个数,实现对机房进行准确温度调节的目的。
下面,用几个例子对上述的冷却系统进行详细说明。
图4A是本申请实施例提供的冷却系统在室内负荷较大的情况下工作的过程示意图。请参照图4A,冷却系统的蒸发冷却模块包括蒸发器13、室内风机 17a、17b、17c、17d。无油离心压缩机例如为图中的无油离心压缩机20。冷凝模块包括室外风机和冷凝器,室外风机包括28、38、45、51,泠凝器包括26/30、 33/36、40/43、47/50,冷凝模块还包括排气总管24、出液总管1,出液总管1 上设置出液管路27/31、34/35、41/42、48/49,排气总管24上设置进气管路25/29、 32/37、39/44、46/52。循环泵模块例如为循环泵2,节流模块包括电子膨胀阀3a、电子膨胀阀3和电磁阀4。
另外,冷却系统还包括一些连接管道和其他部件,如节流制冷剂的分配管路7、8、9、10、11、12,出液管5、连接管6、回气管路14、循环泵2、加湿器18、无油离心压缩机20的吸气管路16、排气管路21等。实际实现时,冷却系统可以包含更多或更少的部件,本申请实施例并不限制。
请参照图4A,当室外温度比较高,大于或等于数据中心机房所需的预设温度时,冷凝模块工作。冷凝模块包括4个室外换热器组件,每个室外换热器组件包括室外风机和至少两个冷凝器。如图中室外风机28、38、45、51,泠凝器 26/30、33/36、40/43、47/50所示。其中,室外风机28对应泠凝器26/30,室外风机38对应泠凝器33/36,室外风机45对应泠凝器40/43,室外风机51对应泠凝器47/50。
温度调节过程中,来自数据机房的室内热风在室内风道的引导下,在室内风机17a、17b、17c、17d的驱动下,进入蒸发器13内。室内热风和节流制冷剂在蒸发器13内进行热交换得到冷风和气体制冷剂。冷风从蒸发器13的室内换热通道(即上述的第二输出端)流出,冷风经过加湿器18进行温湿度处理,处理后的冷风经由送风通道19送入机房对服务器等电子设备进行冷却。
制冷剂气体经过回气管路14流经无油离心压缩机20的吸气管路16,进入无油离心压缩机20。无油离心压缩机20对气体制冷剂进行压缩,以得到压缩气体制冷剂。压缩气体制冷剂经过无油离心压缩机20的排气管路21进入排气总管24。之后,排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路25/29、32/37、39/44、 46/52,分别进入冷凝器26/30、33/36、40/43、47/50。室外风机28、38、45、51 将室外的自然冷源引导至冷凝器26/30、33/36、40/43周围,从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂,并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。
液体制冷剂通过出出液管路27/31、34/35、41/42、48/49进入出液总管1,经过循环泵2调节加压后,分为两路进入节流模块节流。一路依次流经电磁阀4 和电子膨胀阀3b,另一路流经电子膨胀阀3a。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a 节流后,通过分配管路7、8、9进入蒸发器13,液体制冷剂到达电子膨胀阀3b 后,通过分配管路10、11、12进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换,从而形成一个完整的制冷循环。
图4B是本申请实施例提供的冷却系统在室内负荷较小的情况下工作的过程示意图。相较于图4A,当室内负荷较小时,只要一个电子膨胀阀3a在工作。
温度调节过程中,制冷剂气体经过回气管路14流经无油离心压缩机20的吸气管路16,进入无油离心压缩机20。无油离心压缩机20对气体制冷剂进行压缩,以得到压缩气体制冷剂。压缩气体制冷剂经过无油离心压缩机20的排气管路21进入排气总管24。之后,排气总管24中的气体制冷剂通过进气管路 25/29、32/37、39/44、46/52,分别进入冷凝器26/30、33/36、40/43、47/50。室外风机28、38、45、51将室外的自然冷源引导至冷凝器26/30、33/36、40/43 周围,从而对气体制冷剂进行冷却得到液体制冷剂,并将气体制冷剂释放的热量排入室外大气中。
液体制冷剂通过出出液管路27/31、34/35、41/42、48/49进入出液总管1,经过循环泵2调节加压后,通过节流模块的电子膨胀阀3a进行节流。液体制冷剂到达电子膨胀阀3a节流后,通过分配管路7、8、9进入蒸发器13。进入蒸发器13的节流制冷剂继续和室内热风进行热交换,从而形成一个完整的制冷循环。
上述图4A和图4B中,均已冷却系统包含加湿器为例进行描述。然而,本申请实施例并不限制,其他可行的实现方式中,冷却系统还可以不包括加湿器。示例性的,请参照图5。
图5是本申请实施例提供的冷却系统的一个结构示意图。请参照图5,相较于图4A和图4B,本实施例中,送风通道并未设置加湿器。
图6是本申请实施例提供的冷却系统的另一个结构示意图。请参照图6,本实施例中,冷却系统还包括单向阀22,单向阀22具有单向阀进气管路15和单向阀出气管路23,单向阀进气管路15(输入端)和蒸发器13的回气管路14(即热交换模块的第一输出端)连通,单向阀出气管路23(输出端)和排气总管24 的输入端连接,排气总管24的输入端即为冷凝模块的输入端。
无油离心压缩机20具有吸气管路16(输入端)和排气管路21(输出端)。吸气管路16和蒸发器13的回气管路14(即热交换模块的第一输出端)连通,排气管路21和排气总管24连通。
当室外温度大于或等于预设温度时,所述无油离心压缩机20工作,以将所述气体制冷剂引导至所述冷凝模块,即气体制冷剂经过无油离心压缩机压缩后,压缩气体制冷剂通过图6中的排气管路21进入各冷凝器。无油离心压缩机20 工作的同时,单向22阀关闭,以阻断所述气体制冷剂经由所述单向阀22进入所述冷凝模块。也就是说,当室外温度较高,高于预设温度时,制冷剂气体经过无油离心压缩机20后进入冷凝模块冷却,采用机械制冷方式。
当室外温度比较低,低于预设温度时,无油离心压缩机20不工作,所述单向阀22开通,无需对气体制冷剂进行压缩,而是直接将所述气体制冷剂引导至所述冷凝模块,进而利用自然冷源冷却。
采用该种方案,通过对比室外温度和预设温度,决定采用机械制冷还是利用自然冷源制冷,实现准确调节机房温度的同时,节约能耗,从而实现降低机房PUE值的目的。
可选的,再请参照图6,本申请实施例提供的冷却系统还包括温度传感器53,温度传感器53与所述单向阀22和所述无油离心压缩机20连接,用于检测所述室外温度,并根据所述室外温度控制所述单向阀20和所述无油离心压缩机 22。
示例性的,温度传感器53例如是温度传感器等能够采集室外温度的组件,采集到室外温度后,将室外温度反馈给处理器(图中为示意图出),由处理器对比室外温度和预设温度,从而确定是否采用机械制冷或自然冷源制冷。
采用该种方案,通过设置温度传感器,便于及时、灵活的切换制冷方式,结构简单、成本低。
基于上述的冷却系统,本申请实施例还提供一种数据中心机房,该数据中心机房内设置如上述所述的冷却系统。
本申请实施例还提供一种冷却系统的控制方法,应用于上述的冷却系统。图7是本申请实施例提供的冷却系统的控制方法的流程图,包括:
701、当室外温度大于或等于预设温度时,利用所述蒸发冷却模块对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体;
702、利用所述无油离心压缩机压缩所述制冷剂气体,以得到压缩气体制冷剂;
703、利用所述冷凝模块将所述压缩气体制冷剂冷凝为液体制冷剂液体;
704、利用所述循环泵模块对所述液体制冷剂进行压力调节;
705、利用所述节流模块对经过压力调节的液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂。
具体实现过程可参见上述冷却系统的描述,此处不再赘述。
可选的,节流模块包括至少一个电子膨胀阀,冷却系统利用所述节流模块对经过压力调节的液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂时,确定机房内的室内负荷。之后,冷却系统根据所述室内负荷确定所述至少一个电子膨胀阀中参与节流的电子膨胀阀的数量,开启符合所述数量的电子膨胀阀,进而利用开启的电子膨胀阀对所述液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂。
具体可参见上述图4A~图4B的描述,此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时用于实现如上所述的冷却系统的控制方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上所述的冷却系统的控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (9)
1.一种冷却系统,其特征在于,包括:蒸发冷却模块、无油离心压缩机、冷凝模块、循环泵模块和节流模块,所述蒸发冷却模块的第一输出端与所述无油离心压缩机的输入端连接,所述无油离心压缩机的输出端与所述冷凝模块的输入端连接,所述冷凝模块的输出端与所述循环泵模块的输入端连接,所述循环泵模块的输出端与所述节流模块的输入端连接,所述节流模块的输出端与所述蒸发冷却模块的输入端连接,所述蒸发冷却模块的第二输出端通向数据中心机房的送风通道,其中:
所述蒸发冷却模块,用于当室外温度大于或等于预设温度时,对室内热风和节流制冷剂进行热交换以得到冷风和制冷剂气体,通过所述第一输出端将所述制冷剂气体输入至所述无油离心压缩机,通过所述第二输出端将所述冷风通过送风通道送入电子设备;
所述无油离心压缩机,用于对所述制冷剂气体压缩,以得到压缩气体制冷剂;
所述冷凝模块,用于将所述压缩气体制冷剂冷凝为液体制冷剂;
所述循环泵模块,用于对所述液体制冷剂进行压力调节;
所述节流模块,用于对经过压力调节的液体制冷剂节流,以得到所述节流制冷剂。
2.根据权利要求1所述的冷却系统,其特征在于,所述节流模块包括至少一个电子膨胀阀,每个电子膨胀阀的输入端与所述循环泵模块的输出端连接,每个电子膨胀具有至少两个输出端,所述至少两个输出端中的各输出端与所述蒸发冷却模块连接,用于将所述节流制冷剂输入至所述蒸发冷却模块。
3.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,
所述蒸发冷却模块上设置多个输入端,所述至少两个输出端分别与所述蒸发冷却模块的不同输入端连接,且所述多个输入端均匀分布在所述蒸发冷却模块上。
4.根据权利要求2所述的冷却系统,其特征在于,
所述至少一个电子膨胀阀中参与节流的电子膨胀阀的数量与机房内的室内负荷关联,当室内负荷位于第一范围时,所述至少一个电子膨胀阀中参与节流的电子膨胀阀的数量为第一数量;
当室内负荷位于第二范围时,所述至少一个电子膨胀阀中参与节流的电子膨胀阀的数量为第二数量,所述第一范围和所述第二范围是相邻的两个负荷范围,所述第一范围的最高负荷低于所述第二范围的最低负荷,所述第一数量小于所述第二数量。
5.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统,其特征在于,
所述蒸发冷却模块包括蒸发器和多个室内风机,所述多个室内分机均匀分布在所述蒸发器朝向所述送风通道的一侧。
6.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统,其特征在于,还包括:
加湿器,设置在所述送风通道内,用于对所述冷风进行温湿度处理,以得到符合目标温度和目标湿度的冷风。
7.根据权利要求1-4任一项所述的冷却系统,其特征在于,还包括:
单向阀,所述单向阀的输入端和所述蒸发冷却模块的第一输出端连接,所述单向阀的输出端和排气总管的输入端连接;所述排气总管的输出端与所述冷凝模块的输入端连接;
当室外温度大于或等于预设温度时,所述无油离心压缩机工作,以将所述气体制冷剂引导至所述冷凝模块,所述单向阀关闭,以阻断所述气体制冷剂经由所述单向阀进入所述冷凝模块;
当所述室外温度小于所述预设温度时,所述无油离心压缩机不工作,所述单向阀开通,以将所述气体制冷剂引导至所述冷凝模块。
8.根据权利要求7所述的冷却系统,其特征在于,还包括:
温度传感器,所述温度传感器与所述单向阀和所述无油离心压缩机连接,用于检测所述室外温度,并根据所述室外温度控制所述单向阀和所述无油离心压缩机。
9.一种数据中心机房,其特征在于,包括:机房,所述机房内设置如权利要求1-8任一项所述的冷却系统。
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CN116583092A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-08-11 | 深圳安森德半导体有限公司 | 一种dcdc稳压器的高温防护设备 |
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2022
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CN116583092B (zh) * | 2023-07-10 | 2023-09-08 | 深圳安森德半导体有限公司 | 一种dcdc稳压器的高温防护设备 |
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