本发明专利技术公开了一种机房热管蓄冷耦合的应急制冷系统及方法，该包括两大部分：用于排出机房内热量的冷凝端机柜和用于吸收机房内热量的蒸发端机柜。所述冷凝端机柜包括压缩机、冷凝器、毛细管、蓄冷装置、第一电磁阀和连接上述机构的管道组成的循环蓄冷回路。所述蒸发端机包括换热器、第二电磁阀，蒸发端机柜与冷凝端机柜蓄冷装置通过分离式热管相连组成工质循环放冷回路。该发明专利技术在市电断电时，利用蓄冷装置提供的冷量维持制冷系统正常工作，保证服务器的正常运行。整个系统装置结构简单，环境友好，节能可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着通信技术的高速发展，单位体积内电子设备的发热量急骤上升，数据中心内制冷量越来越大，一旦电源发生故障，此时虽然服务器依靠UPS系统能够继续运行，但由于制冷设备停止运行，致使机房温度快速上升，仍会导致服务器过热而停止运行。根据Intel实验分析，一个单机柜1.2KW的机房，制冷系统停止10分钟，温度将上升10.5°C。而一个单机柜9KW的机房，一旦制冷系统停止运行，温度从22°C上升到40°C只需要18秒，上升到57°C只需要35秒。而一旦超过32°C，服务器设备就会出现故障，当温度继续升高，服务器设备将会停止运行，甚至损坏。可见，机房需要不间断的制冷才能保证服务器设备正常运行。经检索，应急制冷的技术方案种类较多，如:(I)公开号为CN204176828U的中国专利公开了一种应急蓄冷系统(申请号:201420592264.6)，采用冰柜、蓄冷箱、泵、控制器、不间断电源、风机和蒸发器，采用单路循环的换热系统，结构简单，但是需要采用“冰柜、蓄冷箱、泵”等设备，投资较大，换热效率不尚O(2)公开号为CN 103322633 A的专利公开了一种机房空调应急制冷，申请号为201210078079.0，该专利通过把附加储液罐内的液态制冷剂，引入机房空调的管路中，由膨胀阀、蒸发器的制冷，经背压阀的释放来实现应急制冷。该方案过于简单，应急制冷的效果有限。(3)公开号为CN203147950U的专利公开了一种蓄冷型应急供冷装置(申请号:201320086909.4)，该专利采用专用的筒体和布水器，通过冷冻水的循环实现应急制冷，占用体积大，不适合机房布置，且制冷效果有限。(4)公开号为CN203454325U的专利公开了一种机房用蓄冷式热管空调系统(CN201320580665)，该系统包括:冷凝器及其风机、蒸发器及其风机、蓄冷箱、换热器、2个电磁阀、控制器、室内外温度及蓄冷介质温度传感器；蒸发器、换热器的输入管路相连，并与冷凝器的输出管路相连，一电磁阀位于该输出管路上；蒸发器、换热器的输出管路相连，并与冷凝器的输入管路相连，另一电磁阀位于该输入管路上；控制器分别与冷凝器风机、蒸发器风机、液管电磁阀、气管电磁阀、室内温度传感器、室外温度传感器、蓄冷介质温度传感器相连。本技术有机地融合了热管技术与蓄冷技术，实现了机房对自然冷源最大程度的利用，具有无粉尘污染、噪音低、绿色环保、节能显著等优点。该专利中，两个回路部分重叠且部分并联，该专利主要利用室外自然冷源进行蓄冷，无法在机房制冷系统停止运行时，迅速提供相应的冷量，且2次蓄冷周期长，不能应对在短时间内多次放冷的情况。因此，有必要设计。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该机房热管蓄冷耦合的应急制冷系统及方法易于实施，能有效保障电源故障时，制冷系统能够通过蓄冷模块继续正常运转，维持正常的室内温度，防止机房电子设备因温度超过限度而发生故障。专利技术的技术解决方案如下:一种机房热管蓄冷耦合的应急制冷系统，包括用于排出机房内热量的冷凝端机柜和用于吸收机房内热量的蒸发端机柜；所述冷凝端机柜包括压缩机(I)、冷凝器(2)、毛细管(3)、蓄冷装置(4)、第一电磁阀(5);压缩机、冷凝器、毛细管、蓄冷装置中的第一换热器⑶和第一电磁阀通过管道相连形成循环蓄冷回路；所述毛细管作为蓄冷回路的节流装置，将从冷凝器出来的高压液态制冷剂，通过节流膨胀使其成为低压的液态制冷剂，再进入蒸发器(蓄冷装置中第一换热器对应的盘管)。毛细管为空调领域内的常见节流部件。蒸发端机柜包括蒸发端机柜换热器(6)和第二电磁阀(7);蒸发端机柜换热器(6)、第二电磁阀(7)与冷凝机柜内蓄冷装置中的第二换热器(9)通过管道相连组成分离式热管系统，工质在该系统内形成循环放冷回路。分离式热管系统，其蒸发段和冷凝段是分开的，通过蒸汽上升管和液体下降管连通起来，形成一个自然循环回路。工作时，工质在蒸发段吸热汽化，蒸汽通过蒸汽上升管到达冷凝段释放潜热而凝结成液体，在重力作用下，经液体下降管流到蒸发段，如此循环往复运行，从而实现热量的传递。第一换热器(8)作为蓄冷回路蒸发器，第二换热器(9)作为放冷回路冷凝器。所述冷凝端机柜冷凝器(2)为风冷冷凝器，所述蒸发端机柜换热器(6)为微通道换热器。所述微通道换热器是为了满足电子工业发展的需要而设计的一类结构紧凑、轻巧、高效的换热器，即通道当量直径在10-1000 μm的换热器。这种换热器的扁平管内有数十条细微流道，在扁平管的两端与圆形集管相联。集管内设置隔板，将换热器流道分隔成数个流程。工质流经这些细微流道在风机的作用下与机房内空气进行换热。所述蓄冷装置(4)内装有相变蓄冷材料；所述第一换热器(8)和第二换热器(9)均完全浸没于相变蓄冷材料中。所述相变蓄冷选用相变温度低于0°C的共晶盐相变材料，如氯化钠、氯化钾、乙醇水溶液等或水。利用相变材料的相变潜热对冷量进行储存与释放；也可以选用其他相变材料。所述第一换热器(8)和第二换热器(9)均为S形盘管。所述S形盘管为铜制盘管，自上端以S形盘绕到下端。采用铜制盘管，换热效率高，延展性好，不容易结垢。在S形盘管外焊接有铝制螺旋翅片，以强化传热效果。所述第一换热器(8)内循环工质从蓄冷装置(4)下端进入蓄冷装置(4)，从蓄冷装置(4)上端流出蓄冷装置(4);所述第二换热器(9)内的循环工质均从蓄冷装置(4)上端进入蓄冷装置(4)，从蓄冷装置(4)下端流出蓄冷装置(4)。在市电供电条件下【即正常工作时】，所述第一电磁阀(5)开启，第二电磁阀(7)关闭，所述蓄冷回路进行蓄冷，放冷回路不工作，蓄冷回路的耗电量由市电提供；在市电停电时，所述第一电磁阀(5)关闭，第二电磁阀(7)开启，放冷回路进行放冷，蓄冷回路不工作，此时放冷回路的耗电量由机房UPS提供。所述蓄冷装置外壳制作材料选用不锈钢钢板，外壳上设有保温层。所述保温层材料为聚氨酯、聚苯乙烯、硅酸铝棉毡或橡塑。蓄冷时:由压缩机(1)、冷凝器(2)、毛细管(3)、蓄冷装置中的第一换热器、第一电磁阀(5)和连接管道连通形成循环蓄冷回路，毛细管(3)出口的低压液态工质进入蓄冷装置(4)内第一换热器(8)，所述低压液态工质变成低压气态工质，然后所述低压气态工质吸入压缩机(I)变为高压气态工质，所述高压液态工质进入冷凝器(2)，变成高压液态工质，所述高压液态工质经由毛细管(3)节流变成低压液态工质，形成一个封闭的蓄冷回路；所述高压液态工质压力18-20bar ;所述低压气态工质压力为5-7bar。在蓄冷时，第二电磁阀处于关闭状态，放冷回路不工作；bar是一种表压力(gauge pressure)的单位。放冷时:由蒸发端机柜换热器(6)、第二电磁阀(7)与蓄冷装置⑷内第二换热器(9)通过管道相连组成分离式热管系统，工质在该系统内形成循环放冷回路，蒸发端机柜换热器流出的气态工质流入蓄冷装置(4)内第二换热器(9)，所述气态工质变成液态工质，然后所述液态工质流入蒸发端机柜换热器(6)变为气态工质，形成一个封闭的放冷回路，在放冷时，第一电磁阀处于关闭状态，蓄冷回路不工作。所述蓄冷装置(4)能够储存冷量。在蓄冷时，蓄冷回路液态工质流经蓄冷装置(4)，所述蓄冷装置(4)吸收冷量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机房热管蓄冷耦合的应急制冷系统，其特征在于，包括用于排出机房内热量的冷凝端机柜和用于吸收机房内热量的蒸发端机柜；所述冷凝端机柜包括压缩机(1)、冷凝器(2)、毛细管(3)、蓄冷装置(4)、第一电磁阀(5)；压缩机、冷凝器、毛细管、蓄冷装置中的第一换热器(8)和第一电磁阀通过管道相连形成循环蓄冷回路；蒸发端机柜包括蒸发端机柜换热器(6)和第二电磁阀(7)；蒸发端机柜换热器(6)、第二电磁阀(7)与冷凝机柜内蓄冷装置中的第二换热器(9)通过管道相连组成分离式热管系统，工质在该系统内形成循环放冷回路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙小琴，周祺，张泉，翟志强，柴宁，廖曙光，冯树生，危思，
申请(专利权)人：长沙麦融高科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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