种基于混合冷源的列间空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于混合冷源的列间空调系统，该空调系统包括室内侧、室外侧两部分和控制系统；风冷冷却系统用于保障数据中心机房整体环境，安装于数据中心机柜列间，通过蒸汽压缩制冷的方式带走机房环境的热量；液冷冷却系统直接用于通信机柜内发热设备的降温，通过冷却液体的蒸发带走发热设备的发热量；风冷冷却系统包压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器风机和热管蒸发段；液冷冷却系统包括冷量分配单元(CDU)、液冷单元；所述控制系统包括室内侧温度传感器、室外侧温度传感器和控制电路。本实用新型专利技术专利针对机房内不同环境进行独立控制，适用于多种冷源设备，提高能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术特别涉及一种基于混合冷源的列间空调系统。
技术介绍
目前，数据中心机房常用的空调有空气压缩式制冷系统、水冷前门空调系统和背板热管空调系统。空气压缩式制冷系统通过冷却整体机房内的环境温度来降低服务器内的温度，冷量的二次转换造成冷量的浪费，且受空调送风距离的限制，容易造成机房内的局部热点；水冷前门空调系统将换热模块直接安装于服务器出风口处，降低服务器的出风温度，但该系统通过冷冻水来降低服务器的出风温度，冷冻水直接送入机柜前门，具有极大的泄露风险，且该系统虽然能降低服务器的出风温度，但服务器的出风并非完全是服务器的回风，造成部分的冷量浪费；背板热管空调系统通过背板热管单元内的工质相变实现冷量的传递，避免冷冻水直接进机房带来的泄露风险，且直接处理服务器进风口处的热空气，保证所有冷量均被服务器利用，避免冷量的浪费；但背板热管系统与机柜为二次连接，结构复杂，实施成本高。从以上几个方案可以看出，上述方案均通过冷却机房空气实现通信设备的降温，冷量传输过程中存在较大能量损失。因此，有必要设计一种直接针对通信设备降温的空调系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种基于混合冷源的列间空调系统，该空调系统包括两种不同方式不同工作温度的制冷系统，其中液冷冷却系统直接针对通信设备降温，避免冷量传输过程的损失；风冷冷却系统通过蒸汽压缩式制冷方式带走数据中心内的其他热量。该基于混合冷源的列间空调系统能有效提高能源利用率。技术的技术解决方案如下：一种基于混合冷源的列间空调系统，包括室外侧设备、室内侧设备和控制系统；(1)室内侧设备包括风冷室内侧设备和液冷室内侧设备；(1.1)风冷室内侧设备包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、直流蒸发器风机和热管蒸发段；其中蒸发器风机安装在蒸发器侧，热管蒸发段与冷凝器融合在一起，通过热管内工质的蒸发带走冷凝器的热量。(2.1)液冷室内侧设备包括冷量分配单元(CDU)和液冷单元；压缩机、蒸发器、节流装置和冷凝器依次串联形成风冷通路；冷凝器和冷量分配单元均与液冷单元相连；(2)室外测设备包括水冷机组、冷却水泵、冷却塔、中间换热器、冷冻水泵、定压膨胀罐和除垢仪，还包括其他辅助设备；所述的中间换热器与水冷机组通过三通阀并联，中间换热器和水冷机组共用冷却水供回水管路和冷冻水供回水管路；冷冻水供水管路上设有所述的除垢仪和冷冻水泵；定压膨胀罐与除垢仪和冷冻水泵之间的管路相连；冷冻水供水管路和回水管路之间设有旁通阀；中间换热器与水冷机组通过冷却水供回水管路与冷却塔相连；所述的冷却水泵设置在冷却水回水管路上；冷冻水供回水管路与冷量分配单元相连；所述的控制系统包括室内侧温度传感器、室外侧温度传感器和控制电路，室内侧温度传感器和室外侧温度传感器均与控制电路相连；室外侧设备、室内侧设备均受控于控制系统。所述的冷却塔包括冷凝风机、布水器、喷淋装置和填料层；冷却塔上设有进风口；冷凝风机、布水器、喷淋装置、填料层和进风口自上而下依次布置；布水器与喷淋装置相连；所述的冷却塔底部设有除垢装置。水冷机组采用螺杆式水冷机组、涡旋式水冷机组；所述的中间换热器为板式换热器或壳管式换热器；冷却水泵采用叶片式泵、容积式泵或喷射式泵；冷却塔采用开式冷却塔；冷冻水泵采用叶片式泵、容积式泵或喷射式泵；定压膨胀罐采用囊式定压罐或隔膜式定压罐；除垢仪采用电子除垢仪；所述的冷媒分配器采用板式换热器或壳管式换热器；所述的制冷终端采用铜管铝翅片结构或微通道平行流结构。所述的冷凝风机采用轴流风机；填料层中的填料采用S波填料、斜交错填料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、点波填料、六角蜂窝填料、双向波填料或斜折波填料。冷却塔填料为：PVC或UPVC。所述的风冷冷却系统室内侧冷凝器安装于室内侧机柜内，与冷媒分配单元通过管路连接，通过冷媒的蒸发带走冷凝器散发的热量。所述的液冷单元直接安装于发热设备表面，通过循环工质的沸腾吸收发热设备的发热量。室外测设备还包括降温模块；降温模块通过阀门与冷冻水的供回水管路相连；降温模块受控于控制系统；降温模块为风-水换热器，用于采用室外的空气为冷冻水系统中的冷冻水降温；降温模块中设有风机。所述的室内侧设备为一套或多套；室内侧设备为多套时，多套室内侧设备并联。室内侧设备均安装在一个室内机柜内。控制电路采用分离的数字或模拟器件搭建，也可以采用集成的数字电路模块(如单片机和DSP等)，不涉及任何程序和方法，因此，本方案属于技术保护的客体。有益效果：本技术的基于混合冷源的列间空调系统，与现有的技术相比，将水冷单元直接安装于发热设备表面，避免了冷量的二次转换造成冷量的浪费；采用多冷源设计，控制系统通过三通阀实现多冷源的切换运行，能在提供良好冷却效果的同时还能实现最大限度的节约能耗。附图说明图1是基于混合冷源的列间空调系统的室外侧示意图；图2基于混合冷源的列间空调系统的室内侧示意图。附图标记说明：1-水冷机组，2-冷却水泵，3-冷却塔，4-除垢装置，5-进风口，6-填料层，7-喷淋装置，8-布水器，9-冷凝风机，10-中间换热器；11-冷冻水泵，12-定压膨胀罐，13-除垢仪，14-旁通阀，19-降温模块，20-冷量分配单元，21-水冷单元。具体实施方式为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本技术的保护范围。实施例1：图1-2，一种基于混合冷源的列间空调系统，包括室外侧设备、室内侧设备和控制系统；(1)室内侧设备包括风冷室内侧设备和液冷室内侧设备；(1.1)风冷室内侧设备包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、直流蒸发器风机和热管蒸发段；其中蒸发器风机安装在蒸发器侧，热管蒸发段与冷凝器融合在一起，通过热管内工质的蒸发带走冷凝器的热量。(2.1)液冷室内侧设备包括冷量分配单元(CDU)20和液冷单元21；压缩机、蒸发器、节流装置和冷凝器依次串联形成风冷通路；冷凝器和冷量分配单元均与液冷单元相连；(2)室外测设备包括水冷机组1、冷却水泵2、冷却塔3、中间换热器10、冷冻水泵11、定压膨胀罐12和除垢仪13；所述的中间换热器与水冷机组通过三通阀并联，中间换热器和水冷机组共用冷却水供回水管路和冷冻水供回水管路；冷冻水供水管路上设有所述的除垢仪和冷冻水泵；定压膨胀罐与除垢仪和冷冻水泵之间的管路相连；冷冻水供水管路和回水管路之间设有旁通阀14；中间换热器与水冷机组通过冷却水供回水管路与冷却塔相连；所述的冷却水泵设置在冷却水回水管路上；冷冻水供回水管路与冷量分配单元相连；所述的控制系统包括室内侧温度传感器、室外侧温度传感器和控制电路，室内侧温度传感器和室外侧温度传感器均与控制电路相连；室外侧设备、室内侧设备均受控于控制系统。所述的冷却塔包括冷凝风机9、布水器8、喷淋装置7和填料层6；冷却塔上设有进风口5；冷凝风机、布水器、喷淋装置、填料层和进风口自上而下依次布置；布水器与喷淋装置相连；所述的冷却塔底部设有除垢装置。水冷机组采用螺杆式水冷机组、涡旋式水冷机组；所述的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合冷源的列间空调系统，其特征在于，包括室外侧设备、室内侧设备和控制系统；(1)室内侧设备包括风冷室内侧设备和液冷室内侧设备；(1.1)风冷室内侧设备包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器风机和热管蒸发段；其中蒸发器风机安装在蒸发器侧，热管蒸发段与冷凝器融合在一起，通过热管内工质的蒸发带走冷凝器的热量；(2.1)液冷室内侧设备包括冷量分配单元(20)和液冷单元(21)；压缩机、蒸发器、节流装置和冷凝器依次串联形成风冷通路；冷凝器和冷量分配单元均与液冷单元相连；(2)室外测设备包括水冷机组(1)、冷却水泵(2)、冷却塔(3)、中间换热器(10)、冷冻水泵(11)、定压膨胀罐(12)和除垢仪(13)；所述的中间换热器与水冷机组通过三通阀并联，中间换热器和水冷机组共用冷却水供回水管路和冷冻水供回水管路；冷冻水供水管路上设有所述的除垢仪和冷冻水泵；定压膨胀罐与除垢仪和冷冻水泵之间的管路相连；冷冻水供水管路和回水管路之间设有旁通阀(14)；中间换热器与水冷机组通过冷却水供回水管路与冷却塔相连；所述的冷却水泵设置在冷却水回水管路上；冷冻水供回水管路与冷量分配单元相连；所述的控制系统包括室内侧温度传感器、室外侧温度传感器和控制电路，室内侧温度传感器和室外侧温度传感器均与控制电路相连；室外侧设备、室内侧设备均受控于控制系统。...

【技术特征摘要】
1.一种基于混合冷源的列间空调系统，其特征在于，包括室外侧设备、室内侧设备和控制系统；(1)室内侧设备包括风冷室内侧设备和液冷室内侧设备；(1.1)风冷室内侧设备包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置、蒸发器风机和热管蒸发段；其中蒸发器风机安装在蒸发器侧，热管蒸发段与冷凝器融合在一起，通过热管内工质的蒸发带走冷凝器的热量；(2.1)液冷室内侧设备包括冷量分配单元(20)和液冷单元(21)；压缩机、蒸发器、节流装置和冷凝器依次串联形成风冷通路；冷凝器和冷量分配单元均与液冷单元相连；(2)室外测设备包括水冷机组(1)、冷却水泵(2)、冷却塔(3)、中间换热器(10)、冷冻水泵(11)、定压膨胀罐(12)和除垢仪(13)；所述的中间换热器与水冷机组通过三通阀并联，中间换热器和水冷机组共用冷却水供回水管路和冷冻水供回水管路；冷冻水供水管路上设有所述的除垢仪和冷冻水泵；定压膨胀罐与除垢仪和冷冻水泵之间的管路相连；冷冻水供水管路和回水管路之间设有旁通阀(14)；中间换热器与水冷机组通过冷却水供回水管路与冷却塔相连；所述的冷却水泵设置在冷却水回水管路上；冷冻水供回水管路与冷量分配单元相连；所述的控制系统包括室内侧温度传感器、室外侧温度传感器和控制电路，室内侧温度传感器和室外侧温度传感器均与控制电路相连；室外侧设备、室内侧设备均受控于控制系统。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴宁，廖曙光，冯树生，翟志强，张泉，孙小琴，
申请(专利权)人：长沙麦融高科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43