冷却系统组装元件的方法及非暂时性计算机可读介质技术方案

本申请涉及一种具有降低的压降的冷却系统组装元件的方法及非暂时性计算机可读介质。所述方法包括：提供冷却设备，其具有第一冷却盘管和第二冷却盘管；提供第一热传递流体，其与第一冷却盘管流体连通；提供第二热传递流体，其与第二冷却盘管流体连通；提供第一热交换器，其与第一热传递流体和第二热传递流体流体连通；提供第二热交换器，其与第二热传递流体和外部空气源流体连通；提供流体控制设备系统，其与第二热传递流体流体连通并且配置成当冷却系统在操作模式之间切换时使第二热传递流体的总压降的变化最小化；以及提供控制器，其配置成选择性地控制冷却设备和流体控制设备系统以在所述操作模式中的每种操作模式下操作冷却系统。操作冷却系统。操作冷却系统。

【技术实现步骤摘要】
冷却系统组装元件的方法及非暂时性计算机可读介质
[0001]本申请为申请号201810123750.6、申请日2018年02月07日、专利技术名称“具有降低的压降的冷却系统”的分案申请。


[0002]
总体上涉及冷却系统，并且更具体地涉及组合了不同的用于热量移除的技术的冷却系统。

技术介绍

[0003]用于热量移除的经济型系统可以结合用于将热量从室内空间(诸如计算机房或数据中心)传输走的不同方法。例如，使用不同的传输流体和冷却设备可以促进室内空间和室外空间之间的热交换。
[0004]用于热量移除的方法的示例将计算机房空气处理器(CRAH)与冷冻器结合在一起，并且通常被称为冷冻水系统。在这种类型的系统中，制冷循环部件位于被称为水冷冻器的设备中，该设备定位于IT环境的外部。冷冻器的功能是产生冷冻水，冷冻水在管路中从冷冻器泵送到位于IT环境中的CRAH单元。通过经充满循环冷冻水的冷冻水盘管从计算机房吸取暖空气，CRAH设备移除热量。从IT环境中移除的热量随着离开CRAH并返回到冷冻器的(现在较暖的)冷冻水流出。然后，冷冻器从较暖的冷冻水中移除热量并将其转移到另一股循环水，称为冷凝水，冷凝水流动通过也定位于IT环境外部的冷却塔。
[0005]用于热量移除的方法的另一个示例将空气冷却式计算机房空气调节器(CRAC)与冷凝器结合在一起，并且通常被称为空气冷却式CRAC DX系统。“DX”称号代表直接膨胀(direct expansion)且是指使用制冷剂和蒸发器盘管产生冷却效果的任何系统。制冷剂可以是氯化碳氟化合物或卤化含氯氟烃(halogenated chlorofluorocarbon)或氨。空气冷却式CRAC单元可用于IT环境中，并且通常配置成使得制冷循环的一半的部件在CRAC中且其余的部分在室外的空气冷却式冷凝器中。来自IT环境的热量使用循环流动的制冷剂被“泵送”到室外环境。压缩机可以存在于CRAC单元或冷凝器中。
[0006]自由冷却是指使用低的外部空气温度来辅助冷却操作的冷却技术。当大气条件允许时，空气侧自由冷却将冷的外界空气直接引入到IT房或数据中心中。水侧自由冷却使用含有乙二醇的附加冷却盘管，当大气条件允许时，乙二醇直接从流体冷却器循环。自由冷却方法可以是直接或间接的。直接自然冷却是指将源自诸如户外的外部环境的空气与源自诸如建筑物中的房间的内部环境的热空气直接混合的冷却技术。相反，间接自由冷却是指将源自外部环境的空气与源自内部环境的热空气间接混合的冷却技术。间接自由冷却的一个示例将空气管道与间接空气蒸发冷却器结合在一起。当外界温度低于IT环境入口空气的温度设定点时，该系统使用室外空气作为热传输流体来间接冷却数据中心空气。风扇通过空气对空气热交换器吹出冷的外界空气，这进而冷却在热交换器的另一侧的热数据中心空气，从而使数据中心空气与外界空气完全隔离。
[0007]可以使用一种或更多种热量移除方法来冷却计算机房或数据中心环境。热量移除
的方法之间的主要区别可能在于每个方法收集和传输热量到外界大气的方式不同。当组合起来时，这些差异有时可以导致一个或更多个机械问题，并增加能源消耗。

技术实现思路

[0008]本申请涉及一种组装具有降低的压降的冷却系统的元件的方法及非暂时性计算机可读介质。本申请多个方面和实施方案涉及减少用于数据中心的冷却模块中的机械问题和功率消耗。
[0009]根据各个方面和实施方案，提供了一种冷却系统。该冷却系统包括：冷却设备，其包括第一冷却盘管和第二冷却盘管；第一热传递流体，其与第一冷却盘管流体连通；第二热传递流体，其与第二冷却盘管流体连通；第一热交换器，其与第一热传递流体和第二热传递流体流体连通；第二热交换器，其与第二热传递流体和外部空气源流体连通；流体控制设备系统，其与第二热传递流体流体连通并且配置成当冷却系统在操作模式之间切换时使第二热传递流体的总压降的变化最小化；和控制器，其配置成选择性地控制冷却设备和流体控制设备系统以在所述操作模式中的每种操作模式下操作冷却系统。
[0010]根据另一个实施方案，流体控制设备系统包括定位在第二热交换器的出口和第一热交换器的入口之间的第一阀。根据一个实施方案，第一阀是比例控制阀。根据另一个实施方案，第一阀配置成在从完全关闭位置到完全打开位置的整个阀位置范围内被调制。根据一些实施方案，第一阀是调制马达控制阀。
[0011]根据另一个实施方案，流体控制设备系统还包括定位在第二冷却盘管的出口和第一热交换器的入口之间的第二阀。根据一个实施方案，第二阀配置有浮动控制。根据一些实施方案，第二阀配置成以预定量的增量步长来调制第二热传递流体的流动。根据另一个实施方案，第二阀是增量式马达控制阀。
[0012]根据另一个实施方案，流体控制设备系统还包括定位在第一阀的出口和第二热交换器的入口之间以及在第二阀的出口和第二热交换器的入口之间的第三阀。根据一个实施方案，第三阀可以配置为开/关控制阀。
[0013]根据某些实施方案，控制器配置成通过引导第一热传递流体通过第一冷却盘管和第一热交换器并且引导第二热传递流体通过第一阀、第一热交换器和第二热交换器而使冷却系统在第一操作模式下操作。在一个实施方案中，控制器配置成通过引导第一热传递流体通过第一冷却盘管和第一热交换器并且引导所第二热传递流体通过第二冷却盘管、第二阀、第一热交换器和第二热交换器而使冷却系统在第二操作模式下操作。根据一个实施方案，第一热交换器的入口是第一入口，冷却系统还包括压缩机，该压缩机与第一热传递流体流体连通并且定位在第一冷却盘管的出口和第一热交换器的第二入口之间，其中控制器配置成在第二操作模式下降低压缩机和第一冷却盘管的冷却能力，使得在第二操作模式下进入第二入口的第一热传递流体的温度低于在第一操作模式下进入第二入口的第一热传递流体的温度。
[0014]根据另一个实施方案，控制器配置成通过引导第二热传递流体通过第二冷却盘管、第三阀以及第二热交换器并且调制通过第一阀和第二阀的第二热传递流体的流动而使冷却系统在第三操作模式下操作。根据一个实施方案，调制第二热传递流体的流动包括将第一阀打开预定时间同时将第二阀关闭预定的量。根据另一个实施方案，调制第二热传递
流体的流动包括将第一阀关闭预定时间同时将第二阀打开预定的量。
[0015]根据一个实施方案，冷却系统还包括与控制器通信的至少一个温度传感器，并且控制器还配置成至少部分地基于来自至少一个温度传感器的输入信号来确定操作模式。根据一些实施方案，第一热交换器是冷凝器。根据另一个实施方案，第二热交换器是干式冷却器。根据某些实施方案，第一热传递流体是制冷剂，且第二热传递流体是乙二醇和水中的至少一种。
[0016]根据一些实施方案，流体控制设备系统配置成当冷却系统在操作模式之间切换时提供第二热传递流体的大体上恒定的流动速率。
[0017]根据另一个实施方案，提供了一种用于控制冷却系统的方法。该冷却系统可以具有直接膨胀(DX)冷却设备和自由冷却设备并且配置成冷却内部空气源，并且该方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却系统组装元件的方法，其特征在于，所述方法包括：提供一冷却设备，所述冷却设备包括一第一冷却盘管和一第二冷却盘管；提供一第一热传递流体，所述第一热传递流体与所述第一冷却盘管流体连通；提供一第二热传递流体，所述第二热传递流体与所述第二冷却盘管流体连通；提供一第一热交换器，所述第一热交换器与所述第一热传递流体和所述第二热传递流体流体连通；提供一第二热交换器，所述第二热交换器与所述第二热传递流体和外部空气源流体连通；提供一流体控制设备系统，所述流体控制设备系统与所述第二热传递流体流体连通并且配置成当所述冷却系统在操作模式之间切换时使所述第二热传递流体的总压降的变化最小化；以及提供一控制器，所述控制器配置成选择性地控制所述冷却设备和所述流体控制设备系统以在所述操作模式中的每种操作模式下操作所述冷却系统。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体控制设备系统包括定位在所述第二热交换器的一出口和所述第一热交换器的一入口之间的一第一阀，所述第一阀配置成在从完全关闭位置到完全打开位置的整个阀位置范围内被调制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述流体控制设备系统还包括定位在所述第二冷却盘管的一出口和所述第一热交换器的一入口之间的一第二阀，所述第二阀配置成以一预定量的增量步长调制所述第二热传递流体的流动。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述流体控制设备系统还包括定位在所述第一阀的一出口和所述第二热交换器的一入口之间以及在所述第二阀的一出口和所述第二热交换器的一入口之间的一第三阀，所述第三阀配置为开/关控制阀。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制器配置成通过引导所述第一热传递流体通过所述第一冷却盘管和所述第一热交换器并且引导所述第二热传递流体通过所述第一阀、所述第一热交换器和所述第二热交换器而使所述方法在一第一操作模式下操作。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制器配置成通过引导所述第一热传递流体通过所述第一冷却盘管和所述第一热交换器并且引导所述第二热传递流体通过所述第二冷却盘管、所述第二阀、所述第一热交换器和所述第二热交换器而使所述冷却系统在一第二操作模式下操作。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一热交换器的一入口是一第一入口，所述冷却系统还包括一压缩机，所述压缩机与所述第一热传递流体流体连通并且定位在所述第一冷却盘管的一出口和所述第一热交换器的一第二入口之间，其中所述控制器配置成在所述第二操作模式下降低所述压缩机和所述第一冷却盘管的冷却能力，使得在所述第二操作模式下进入所述第二入口的所述第一热传递流体的一温度低于在所述第一操作模式下进入所述第二入口的所述第一热传递流体的一温度。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器配置成通过引导所述第二热传递流体通过所述第二冷却盘管、所述第三阀以及所述第二热交换器并且调制通过所述第一阀和所述第二阀的所述第二热传递流体的流动，而使所述冷却系统在一第三操作模式下操
作。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调制所述第二热传递流体的流动包括：将所述第一阀百分之百打开一预定时间，同时将所述第二阀关闭一预定的量。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，调制所述第二热传递流体的流动包括：将所述第一阀百分之百关闭一预定时间，同时将所述第二阀打...

【专利技术属性】
技术研发人员：马泰奥，
申请(专利权)人：尤尼弗莱尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：