CN219656410U - 一种复合制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种复合制冷系统。包括浸没箱体、控制器、蒸汽压缩模块和泵驱热管制冷模块，所述蒸汽压缩模块包括:第一冷盘、气液分离器、压缩机、第一换热器和节流装置，所述第一冷盘、气液分离器、压缩机、第一换热器与节流装置依次通过管路相连接形成回路；所述泵驱热管制冷模块包括:第二冷盘、储液罐、循环泵和第二换热器，所述第二冷盘、所述储液罐、所述循环泵与所述第二换热器依次通过管路相连接形成回路；其中，所述第一冷盘与所述第二冷盘设置于所述浸没箱体内，所述循环泵和所述压缩机均与所述控制器连接。从而，本实用新型提供的复合制冷系统整体提升了系统全年运行能效，具有较大节能效益及广泛适用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种复合制冷系统。
背景技术
近年来，随着数据通讯设备的发展，大大提高了人们的生活质量和工作效率，但随之而来的便是数据中心极高的数据运算量带来的发热问题。资料显示，芯片工作效率受工作温度影响很大，传统空气强制对流制冷已经难以满足现有设备的散热需求。为了将芯片传入制冷液的热量带出到室外，需要另一套制冷系统与制冷液进行换热，目前的数据机房制冷系统大多采用空调制冷，即传统的蒸汽压缩制冷方法，使用该种系统的数据中心，制冷系统能耗占基站总能耗的40％-50％，且由于数据中心的工作特性，制冷系统必须全年24小时工作，这就造成了更大的能源损失等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种复合制冷系统，以解决现有技术中制冷系统能耗较高等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种复合制冷系统，包括浸没箱体、控制器、蒸汽压缩模块和泵驱热管制冷模块，所述蒸汽压缩模块包括:第一冷盘、气液分离器、压缩机、第一换热器和节流装置，所述第一冷盘、所述气液分离器、所述压缩机、所述第一换热器与所述节流装置依次通过管路相连接形成回路；所述泵驱热管制冷模块包括:第二冷盘、储液罐、循环泵和第二换热器，所述第二冷盘、所述储液罐、所述循环泵与所述第二换热器依次通过管路相连接形成回路；其中，所述第一冷盘与所述第二冷盘设置于所述浸没箱体内，所述循环泵和所述压缩机均与所述控制器连接。
其中，所述控制器与所述压缩机之间的管道上串联有第一温度传感器和第二温度传感器。
其中，所述第一温度传感器设置于所述浸没箱体内，所述第二温度传感器设置于室外。
其中，所述第一冷盘与所述第二冷盘均由若干换热器组成。
其中，所述浸没箱体内设置有浸没液，所述第一冷盘、所述第二冷盘和所述第一温度传感器浸没于所述浸没液。
其中，所述浸没液为冷却油。
其中，所述控制器为比例-积分-微分(PID)控制器。
其中，所述压缩机为磁悬浮式压缩机或气悬浮式压缩机。
其中，所述节流装置为电子膨胀阀。
本实用新型的有益效果是：通过将蒸汽压缩模块和泵驱热管制冷模块间接耦合，该两模块共同由浸没箱体中的浸没液带走热量，通过PID控制器与压缩机之间的管道上串联设有第一温度传感器和第二温度传感器和PID控制器，可使该系统根据浸没液温度与室外温度温差进行对循环泵和压缩机功率的控制，也可单独启动蒸汽压缩模块或泵驱热管制冷模块，使得该系统具有蒸汽压缩模式、泵驱热管模式、综合制冷模式三种工作模式，当在室外温度大于预设温度时，运行蒸气压缩模式进行快速制冷；当在室外温度低于预设温度(10℃以下)的条件下，开启泵驱热管模式对热源进行低功耗制冷，泵驱热管模式在室内外温差较大(20℃以上)条件下，可将服务器工作温度控制在24℃左右；当在室外温度高或温差不大的条件下，运行综合制冷模式，可由蒸汽压缩模式为主，泵驱热管模式为辅进行换热；上述三种模式可根据室外环境温度和需求自动切换，充分发挥各系统优势，提高系统制冷效率；本系统可广泛用于基站、机房及大型数据中心等领域的散热控温。从而，本实用新型提供的复合制冷系统整体提升了系统全年运行能效，具有较大节能效益及广泛适用性。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的结构示意图。
图2是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的泵驱热管制冷模块示意图。
图3是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的蒸汽压缩模块示意图。
图4是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的泵驱热管模式下的流程图。
图5是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的蒸汽压缩模式下的流程图。
图6是本实用新型实施例提供的复合制冷系统的控制流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
请参阅图1至图5，本实用新型实施例提供的一种复合制冷系统，该系统100包括浸没箱体10、控制器20、蒸汽压缩模块30和泵驱热管制冷模块40，控制器20为比例-积分-微分(PID)控制器简称为PID控制器；所述蒸汽压缩模块30包括由第一冷盘31、气液分离器32、压缩机33、第一换热器34和节流装置35依次通过管路相连接形成回路；所述泵驱热管制冷模块40包括由第二冷盘41、储液罐42、循环泵43和第二换热器44依次通过管路相连接形成回路；所述第一冷盘31与所述第二冷盘41设置于所述浸没箱体10内，通过浸没箱体10中的浸没液11带走热量，所述循环泵43和所述压缩机33均与所述PID控制器20连接。通过将蒸汽压缩模块30和泵驱热管制冷模块40间接耦合，该两模块共同由浸没箱体10中的浸没液11带走热量，由于PID控制器20与压缩机33之间的管道上串联设有第一温度传感器12和第二温度传感器13和PID控制器20，可使该系统根据浸没液温度与室外温度温差进行对循环泵43和压缩机33功率的控制，也可单独启动蒸汽压缩模块30或泵驱热管制冷模块40，使得该系统具有蒸汽压缩模式、泵驱热管模式、综合制冷模式三种工作模式，当在室外温度大于预设温度时，运行蒸气压缩模式进行快速制冷；当在室外温度低于预设温度(10℃以下)的条件下，开启泵驱热管模式对热源进行低功耗制冷，泵驱热管模式在室内外温差较大(20℃以上)条件下，可将服务器工作温度控制在24℃左右；当在室外温度高或温差不大的条件下，运行综合制冷模式，可由蒸汽压缩模式为主，泵驱热管模式为辅进行换热；上述三种模式可根据室外环境温度和需求自动切换，充分发挥各系统优势，提高系统制冷效率；本系统可广泛用于基站、机房及大型数据中心等领域的散热控温。
在本实用新型实施例中，所述第一温度传感器12设置于所述浸没箱体10内，所述第二温度传感器13设置于室外,用于测量室外温度与浸没箱体10内温度。
在本实用新型实施例中，所述浸没箱体10内设置有浸没液11，所述第一冷盘31、所述第二冷盘41和所述第一温度传感器12浸没于所述浸没液11；所述浸没液11为冷却油，为绝缘、无挥发、不易燃、无腐蚀性的非相变液体。所述第一冷盘31与所述第二冷盘41均由若干小型的换热器组成，将所述第一冷盘31和所述第二冷盘41浸没在浸没液11中与浸没液11进行换热，浸没液不需进行流动，即可对浸没箱体10进行封闭设计，减少了浸没液的损耗，降低系统维护成本。
在本实用新型实施例中，所述压缩机33为磁悬浮式压缩机或气悬浮式压缩机。
在本实用新型实施例中，所述节流装置35为电子膨胀阀。
本实用新型实施例的复合制冷系统的控制方式如图6所示，启动该复合制冷系统后，PID控制器读取预设的温差△T1、△T2和△T1﹤△T2的数值，再通过第一温度传感器实时获得的浸没液的温度T1和第二温度传感器实时获得的室外温度T2，随后进行计算得到温差△T＝T1-T2；当△T>△T2时，则通过控制复合制冷系统运行泵驱热管模式；当△T﹤△T1时，则通过控制复合制冷系统运行蒸汽压缩模式；当△T1>△T>△T2时，则通过控制复合制冷系统运行综合制冷模式，可由蒸汽压缩模式为主，泵驱热管模式为辅进行换热。PID控制器按照上面所述的判断控制方式选择启动模式之后，会每间隔△t1的时间再读取第一温度传感器实时获得的浸没液温度T1和第二温度传感器实时获得的室外温度T2，并重新进行上述运行模式的选择判断。以此来实现该复合制冷系统可以根据浸没液的温度和室外温度的实时数据值进行制冷运行模式的切换，以使复合制冷系统具有最佳的制冷性能和最佳的制冷经济效益。
本实用新型提供的复合制冷系统整体提升了系统全年运行能效，具有较大节能效益及广泛适用性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种复合制冷系统，其特征在于：包括浸没箱体、控制器、蒸汽压缩模块和泵驱热管制冷模块，所述蒸汽压缩模块包括:第一冷盘、气液分离器、压缩机、第一换热器和节流装置，所述第一冷盘、所述气液分离器、所述压缩机、所述第一换热器与所述节流装置依次通过管路相连接形成回路；所述泵驱热管制冷模块包括:第二冷盘、储液罐、循环泵和第二换热器，所述第二冷盘、所述储液罐、所述循环泵与所述第二换热器依次通过管路相连接形成回路；其中，所述第一冷盘与所述第二冷盘设置于所述浸没箱体内，所述循环泵和所述压缩机均与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于，所述控制器与所述压缩机之间的管道上串联有第一温度传感器和第二温度传感器。
3.如权利要求2所述的复合制冷系统，其特征在于，所述第一温度传感器设置于所述浸没箱体内，所述第二温度传感器设置于室外。
4.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于，所述第一冷盘与所述第二冷盘均由若干换热器组成。
5.如权利要求3所述的复合制冷系统，其特征在于，所述浸没箱体内设置有浸没液，所述第一冷盘、所述第二冷盘和所述第一温度传感器浸没于所述浸没液。
6.如权利要求5所述的复合制冷系统，其特征在于，所述浸没液为冷却油。
7.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于，所述控制器为比例-积分-微分(PID)控制器。
8.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于，所述压缩机为磁悬浮式压缩机或气悬浮式压缩机。
9.如权利要求1所述的复合制冷系统，其特征在于，所述节流装置为电子膨胀阀。
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