CN220087750U - 一种制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种制冷系统。制冷系统包括至少一个空调器、水冷机组、风冷机组、至少一个外部管。在至少一个空调器内设置盘管。制冷系统中的水冷机组包括第一蒸发器、第一冷冻管，第一蒸发器通过第一冷冻管与盘管连通。制冷系统中的风冷机组包括第二蒸发器、第二冷冻管，第二蒸发器通过第二冷冻管与盘管连通。在水冷机组与风冷机组之间设置至少一个外部管，在每个外部管设置至少一个阀门。通过至少一个外部管改造水冷机组和风冷机组之间管路的连通方式，通过至少一个外部管上的至少一个阀门控制水冷机组与风冷机组之间制冷模式的转换，实现了在不同的环境温度下，水冷模式和风冷制冷模式可互相代替的功能，降低了数据中心制冷系统的耗能。

Description

一种制冷系统

技术领域

本实用新型涉及冷却技术领域，尤其涉及一种制冷系统。

背景技术

制冷系统在数据中心起着非常关键的作用，制冷系统是通过把机房内的热量转移到机房外，从而保证机房的温度适宜。数据中心采用的制冷形式多为水冷系统或风冷系统。虽然水冷系统的制冷效果好，但水冷系统的热交换过程要通过冷媒和水，属于间接换热，换热的效率较低。风冷系统是通过风扇直接与室外空气换热，从而给室内机房降温。风冷系统换热效率高，但是其受环境温度影响较大，若环境温度过高，制冷效果则较差。在达到与水冷系统同样的制冷效果下，风冷系统运行产生的能耗较大。

因此，如何降低数据中心制冷系统的能耗成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种制冷系统，以至少部分解决上述问题。制冷系统包括至少一个空调器、水冷机组、风冷机组、至少一个外部管。在至少一个空调器内设置盘管。制冷系统中的水冷机组包括第一蒸发器、第一冷冻管，第一冷冻管包括第一供水管和第一回水管。第一供水管用于将冷冻水运输到盘管，第一回水管用于将经过盘管换热得到的热水运输回第一蒸发器，其中，第一蒸发器通过第一冷冻管与盘管连通。制冷系统中的风冷机组包括第二蒸发器、第二冷冻管。第二冷冻管包括第二供水管与第二回水管，第二供水管用于将冷冻水运输到盘管，第二回水管用于将经过盘管换热得到的热水运输回第二蒸发器，其中，第二蒸发器通过第二冷冻管与盘管连通。在水冷机组与风冷机组之间设置至少一个外部管，在每个外部管设置至少一个阀门。

可选地，在本实用新型的另一些实现方式中，在至少一个空调器的盘管周边设置第一风机。

可选的，在本实用新型的另一些实现方式中，在第一蒸发器上设置第一水泵，把第一水泵与第一供水管连通。

可选的，在本实用新型的另一些实现方式中，水冷机组还包括第一冷凝器，把第一冷凝器与第一蒸发器连通。

可选的，在本实用新型的另一些实现方式中，在第一冷凝器上设置冷却管，冷却管包括第三供水管和第四回水管，把冷却管连接在第一冷凝器与冷却塔之间。

可选的，在本实用新型的另一些实现方式中，冷却塔包括进水口和出水口，把进水口与第三供水管连通、出水口与第四回水管连通。

可选地，在本实用新型的另一些实现方式中，在第一蒸发器内和第二蒸发器内设置制冷剂。

可选地，在本实用新型的另一些实现方式中，在第二蒸发器上设置第二水泵，把第二水泵与第二供水管连通。

可选地，在本实用新型的另一些实现方式中，风冷机组还包括第二冷凝器，把第二冷凝器与第二蒸发器连通。

可选地，在本实用新型的另一些实现方式中，第二冷凝器包括散热器，在散热器上设置第二风机。

在本实用新型实施例的方案中，设置水冷机组、风冷机组实现两种制冷模式，通过至少一个外部管改造水冷机组和风冷机组之间管路的连通方式，通过至少一个外部管上的至少一个阀门控制水冷机组与风冷机组之间制冷模式的转换，实现了在不同的环境温度下，水冷模式和风冷制冷模式可互相代替的功能，降低了数据中心制冷系统的耗能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个实施例的制冷系统的示意图。

图2为与图1实施例对应的制冷系统管路连接图。

附图标记列表：

11：空调器；111：盘管；112：第一风机；21：水冷机组；211：第一蒸发器；212：第一冷冻管；213：第一水泵；214：第一冷凝器；215：冷却管；216：冷却塔；31：风冷机组；311：第二蒸发器；312：第二冷冻管；313：第二水泵；314：第二冷凝器；315:散热器；316：第二风机；41：外部管。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。

参看图1，本实用新型一实施例的制冷系统包括至少一个空调器11、水冷机组21、风冷机组31、至少一个外部管41。在至少一个空调器11内设置盘管111。制冷系统中的水冷机组21包括第一蒸发器211、第一冷冻管212，第一冷冻管212包括第一供水管和第一回水管。第一供水管用于将冷冻水运输到盘管111，第一回水管用于将经过盘管111换热得到的热水运输回第一蒸发器211，其中，第一蒸发器211通过第一冷冻管212与盘管111连通。制冷系统中的风冷机组31包括第二蒸发器311、第二冷冻管312。第二冷冻管312包括第二供水管与第二回水管，第二供水管用于将冷冻水运输到盘管111，第二回水管用于将经过盘管111换热得到的热水运输回第二蒸发器311，其中，第二蒸发器311通过第二冷冻管312与盘管111连通。在水冷机组21与风冷机组31之间设置至少一个外部管41，在每个外部管41设置至少一个阀门。

在一些示例中，至少一个空调器11可以是多个，多个空调器11中的一部分空调器11与水冷机组21连通，一部分空调器11与风冷机组31连通。在空调器11内设置盘管111，并把盘管111的两端与水冷机组21中的第一供水管与第一回水管连通，水冷机组21中的冷冻水可以通过第一蒸发器211上的第一供水管被运输到盘管111内，然后与空气进行换热，冷冻水变成热水，热水从盘管111的另一端通过第一回水管又被运输回第一蒸发器211即水冷机组21。通过盘管111中冷冻水与空气的换热，达到了对数据中心制冷、降温的效果。

在另一些示例中，在空调器11内设置盘管111，并把盘管111的两端与风冷机组31中的第二供水管与第二回水管连通，风冷机组31中的冷冻水可以通过第二蒸发器311上的第二供水管被运输到盘管111内，然后与空气进行换热，冷冻水变成热水，热水从盘管111的另一端通过第二回水管又被运输回第二蒸发器311即水冷机组21。通过盘管111中冷冻水与空气的换热，达到了对数据中心制冷、降温的效果。

在另一些示例中，在水冷机组21与风冷机组31之间设置至少一个外部管41，在每个外部管41上设置至少一个阀门。参见图2，图2为与图1实施例对应的制冷系统管路连接图。

其中，至少一个阀门可以是多个阀门，多个阀门可以是电动阀门，也可以是手动阀门。当湿球温度小于等于9℃时，通过控制多个阀门之间的开启、关闭情况。将风冷机组31关闭，并将风冷机组31中第二冷冻管312的第二供水管接驳到水冷机组21中的第一冷冻管212的第一供水管上，使风冷机组31的冷冻水经第二供水管运输到水冷机组21的第一供水管，并由第一供水管将冷冻水运输给盘管111进行散热，散热后得到的热水通过第一回水管被运输回第一蒸发器211。通过水冷机组21代替风冷机组31运行，降低了数据中心制冷的能耗。

在另一些示例中，当湿球温度小于等于5℃时，通过控制多个阀门之间的开启、关闭情况。将水冷机组21关闭，并将水冷机组21中第一冷冻管212的第一供水管接驳到水冷机组21中的第二冷冻管312的第二供水管上，使水冷机组21的冷冻水经第一供水管运输到风冷机组31的第二供水管，并由第二供水管将冷冻水运输给盘管111进行散热，散热后得到的热水通过第二回水管被运输回第二蒸发器311。

在本实用新型实施例的方案中，设置水冷机组21、风冷机组31实现两种制冷模式，通过至少一个外部管41改造水冷机组21和风冷机组31之间管路的连通方式，通过至少一个外部管41上的至少一个阀门控制水冷机组21与风冷机组31之间制冷模式的转换，实现了在不同的环境温度下，水冷模式和风冷制冷模式可互相代替的功能，降低了数据中心制冷系统的耗能。

回看图1，在一些示例中，在至少一个空调器11的盘管111周边设置第一风机112。

具体地，空调器11中的第一风机112把室内的热空气吸入，被吸入的热空气在空调器11中与被输送到盘管111中的冷冻水进行换热，冷冻水吸收热空气中的热量变成热水，热空气变成冷空气，冷空气再通过第一风机112被吹送到室内，通过盘管111中冷冻水与热空气的换热实现了给数据中心降温。

在另一个具体的实现方式中，在第一蒸发器211上设置第一水泵213，把第一水泵213与第一供水管连通。

具体地，第一水泵213可以抽取冷冻水提供给第一供水管，以便第一供水管将冷冻水输送给盘管111。

在另一个具体的实现方式中，水冷机组21还包括第一冷凝器214，把第一冷凝器214与第一蒸发器211连通。

具体地，第一冷凝器214指的是冷凝器，冷凝器属于换热器的一种，能把气体转变成液体。把第一冷凝器214与第一蒸发器211连通，将热水经过第一蒸发器211降温并将其通过第一蒸发器211连通到第一冷凝器214的管路运输到第一冷凝器214进行后续再次降温，降温结束得到冷冻水，通过第一冷凝器214连通到第一蒸发器211的管路将冷冻水运输到第一蒸发器211，再通过第一蒸发器211上的第一水泵213对冷冻水进行抽取。通过第一冷凝器214与第一蒸发器211连通，实现了热水和冷冻水在第一冷凝器214和第一蒸发器211之间的运输。

在另一个具体的实现方式中，在第一冷凝器214上设置冷却管215，冷却管215包括第三供水管和第四回水管，把冷却管215连接在第一冷凝器214与冷却塔216之间。

具体地，第一蒸发器211连通到第一冷凝器214的管路可以是第三供水管和第四回水管，第一蒸发器211通过第三供水管将经其降温的热水运输到第一冷凝器214，第一冷凝器214通过第三供水管将经第一蒸发器211降温的热水运送到冷却塔216进行再次降温，得到冷冻水。冷冻水被冷却塔216通过第四回水管运输回第一冷凝器214，第一冷凝器214将冷冻水通过第四回水管再次被运输回第一蒸发器211。通过所述冷却塔216进一步对降温的热水再次降温，有利于实现更好的制冷效果。

在另一个具体的实现方式中，冷却塔216包括进水口和出水口，把进水口与第三供水管连通、出水口与第四回水管连通。

具体地，第一冷凝器214的第三供水管与冷却塔216的进水口连通，进水口用于接收来自第三供水管运输的经第一蒸发器211降温的热水。

更进一步地，第一冷凝器214的第四回水管与冷却塔216的出水口连通，出水口用于将经冷却塔216降温得到的冷冻水导入到第四回水管内。

在另一个具体的实现方式中，在第一蒸发器211内和第二蒸发器311内设置制冷剂。

具体地，制冷剂又称冷媒、致冷剂、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。制冷剂一般使用的是氟利昂制冷剂。制冷剂与通过第一回水管、第二回水管运输回第一蒸发器211和第二蒸发器311中的热水进行换热，吸收热水中的热量，从而对热水进行降温。

更进一步地，降温后的热水通过冷凝器被运输到冷却塔216进行进一步降温。

在另一个具体的实现方式中，在第二蒸发器311上设置第二水泵313，把第二水泵313与第二供水管连通。

具体地，第二水泵313可以抽取冷冻水提供给第二供水管，以便第二供水管将冷冻水输送给盘管111。冷冻水可以是从室外自然水源抽取。

在另一个具体的实现方式中，风冷机组31还包括第二冷凝器314，把第二冷凝器314与第二蒸发器311连通。

具体地，将热水经过第二蒸发器311降温并将其通过第二蒸发器311连通到第二冷凝器314的管路运输到第二冷凝器314进行后续再次降温，降温结束得到冷冻水，通过第二冷凝器314连通到第二蒸发器311的管路将冷冻水运输到第二蒸发器311，再通过第二蒸发器311上的第二水泵313对冷冻水进行抽取。

在另一个具体的实现方式中，第二冷凝器314包括散热器315，在散热器315上设置第二风机316。

具体地，制冷剂与热水换热，吸热后的制冷剂变成了气态制冷剂，通过第二冷凝器314中散热器315上的风机对气态制冷剂进行降温，使其变成液态制冷剂并被运输回第二蒸发器311。

至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种制冷系统，其特征在于，包括：

至少一个空调器，包括盘管；

水冷机组，包括第一蒸发器、第一冷冻管，所述第一冷冻管包括第一供水管和第一回水管，所述第一供水管用于将冷冻水运输到所述盘管，所述第一回水管用于将经过盘管换热得到的热水运输回第一蒸发器，其中，所述第一蒸发器通过所述第一冷冻管与所述盘管连通；

风冷机组，包括第二蒸发器、第二冷冻管，所述第二冷冻管包括第二供水管与第二回水管，所述第二供水管用于将冷冻水运输到所述盘管，所述第二回水管用于将经过所述盘管换热得到的热水运输回第二蒸发器，其中，所述第二蒸发器通过所述第二冷冻管与所述盘管连通；

至少一个外部管，设置在所述水冷机组与所述风冷机组之间，每个外部管设置有至少一个阀门。

2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述至少一个空调器还包括：第一风机，设置在所述盘管周边。

3.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一蒸发器上设置有第一水泵，所述第一水泵与所述第一供水管连通。

4.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述水冷机组还包括第一冷凝器，所述第一冷凝器与所述第一蒸发器连通。

5.如权利要求4所述的制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器上设置有冷却管，所述冷却管包括第三供水管和第四回水管，所述冷却管连接在所述第一冷凝器与冷却塔之间。

6.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述冷却塔包括进水口和出水口，所述进水口与所述第三供水管连通，所述出水口与所述第四回水管连通。

7.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第一蒸发器内和所述第二蒸发器内设置有制冷剂。

8.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述第二蒸发器上设置有第二水泵，所述第二水泵与所述第二供水管连通。

9.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述风冷机组还包括：第二冷凝器，所述第二冷凝器与所述第二蒸发器连通。

10.如权利要求9所述的制冷系统，其特征在于，所述第二冷凝器包括散热器，所述散热器上设置有第二风机。