一种舰载不间断供冷的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及舰载数据机房冷却节能技术领域，特别是涉及一种舰载不间断供冷的装置及方法。其中，装置包括有掺流控温部件、存液箱、蓄冷储液箱和循环泵；所述掺流控温部件的第一进水口与存液箱相连，用于实现储液箱内的冷却液对负载进行降温；所述掺流控温部件的第二进水口与蓄冷储液箱单元相连，用于实现蓄冷储液箱内的冷却液对负载进行降温；所述循环泵设置在掺流控温部件的出水口处，用于提供冷却液循环的动力。本发明专利技术通过优先选用外部无限的冷却水对负载进行热交换，极大的节省了舰艇的能耗。极大的节省了舰艇的能耗。极大的节省了舰艇的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种舰载不间断供冷的装置及方法


[0001]本专利技术涉及舰载数据机房冷却节能
，特别是涉及一种舰载不间断供冷的装置及方法。

技术介绍

[0002]近年来，越来越多的舰艇信息系统设置中心数据机房，用作舰艇私有云。数据机房作为舰艇信息系统的中心枢纽，承担着整个信息系统正常运行的重要任务，其中数据机房的供冷保障，是整个公共计算服务系统正常运行的基本条件。随着计算机技术的发展，计算服务、存储及网络服务的功能越来越强，集成度越来越高，功率及功率密度越来越大，对散热方法和散热设备提出了更高的要求。
[0003]舰载数据中心内部的设备发热量大，全年均有设备冷却的需要，为确保机房设备安全稳定运行，冷却系统需要全年不间断运行。对于传统的数据中心冷却方案，大多采用机房精密空调对环境温度进行降温，此种设计方式机组压缩机全天候运行，制冷能力低，能耗大，效率低，节能性不好。此外，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IT设备过热，进而导致一些资源会自动关闭，影响服务。更严重的，有时候还会造成IT设备损毁的结果，所以数据中心的连续冷却是关乎数据中心安全可靠的重大问题。此外，舰艇基本在水面工作，绝大部分时间能够获得不限量的常温冷却水，合理的利用这一资源，可以减少散热对能源的消耗量。
[0004]因此，在舰载数据中心设计中，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是如何克服现有技术中制冷能力低，能耗大，效率低，以及难以保障舰艇的数据机房或负载不间断地维持在合适的温度范围内工作的问题。
[0006]本专利技术实施例采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种舰载不间断供冷的装置，包括有掺流控温部件、存液箱、蓄冷储液箱和循环泵；
[0008]所述掺流控温部件的第一进水口与存液箱相连，用于实现储液箱内的冷却液对负载进行降温；
[0009]所述掺流控温部件的第二进水口与蓄冷储液箱单元相连，用于实现蓄冷储液箱内的冷却液对负载进行降温；
[0010]所述循环泵设置在掺流控温部件的出水口处，用于提供冷却液循环的动力；
[0011]存液箱内的冷却液通过第一进水口流向掺流控温部件，通过掺流控温部件的出水口流经循环泵，再流向负载，吸收负载的热量后再流回存液箱内，形成冷却液的第一循环回路；
[0012]蓄冷储液箱内的冷却液通过第二进水口流向掺流控温部件，再通过掺流控温部件的出水口流经循环泵，再流向负载，吸收负载的热量后再流回蓄冷储液箱内，形成冷却液的第二循环回路。
[0013]优选的，还包括热交换器，所述热交换器用于存液箱内冷却液与外部冷却水进行热交换。
[0014]优选的，所述蓄冷储液箱连接有制冷机组，所述制冷机组用于将低冷密度的蓄冷材料转换为高冷密度的蓄冷材料，并存储在所述蓄冷储液箱内。
[0015]优选的，所述掺流控温部件包括有智能控制模块和比例积分阀，所述智能控制模块用于接收信号并发出指令，所述比例积分阀与智能控制模块电性连接，用于调节第一进水口和第二进水口的进水量。
[0016]优选的，还包括有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器和，并且，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与所述智能控制模块电性连接，所述第一温度传感器用于测量第一进水口冷却液的温度，所述第二温度传感器用于测量掺流控温部件出水口冷却液的温度，所述第三温度传感器用于测量外部冷却水的温度。
[0017]优选的，还包括有流量计，所述流量计与智能控制模块电性连接，所述流量计用于监测掺流控温部件出水口处冷却液的流速。
[0018]优选的，所述蓄冷储液箱内设有相变的蓄冷球，用于存储通过压缩机压缩产生相变的蓄冷材料。
[0019]第二方面，本专利技术还提供了一种舰载不间断供冷的方法，掺流控温部件的智能控制模块接收温度传感器的监测温度和负载的温度参数，并通过比例积分阀调节存液箱和蓄冷储液箱内的冷却液进入负载的进液量，以及内部冷却液的流速，通过调节循环泵、热交换器、制冷机组和比例积分阀，进而实现对负载不间断供冷，具体方法包括：
[0020]根据负载正常工作状态的温度范围，得出维持负载正常工作温度下，掺流控温部件出水口冷却液的门限温度与掺流控温部件出水口的冷却液流速关系；
[0021]测量当前状态下的负载进水口的冷却液流速，并根据掺流控温部件出水口冷却液的门限温度与掺流控温部件出水口的冷却液流速关系，得出当前状态下掺流控温部件出水口冷却液的门限温度；
[0022]比对掺流控温部件出水口冷却液的温度与门限温度上下限关系、外部冷却水与热交换器处冷却液的温度大小，以及掺流控温部件第一进水口冷却液的温度与掺流控温部件出水口冷却液的温度大小；
[0023]通过温度的比对，比例积分阀调节第一进水口与第二进水口进液量、循环泵的功率，以及热交换器外部冷却水的流速，保障负载的温度处于正常工作状态的温度范围内。
[0024]优选的，所述门限温度为当前流速下负载温度维持正常工作时，掺流控温部件出水口冷却液的温度，掺流控温部件出水口冷却液的温度与门限温度上下限关系具体包括：掺流控温部件出水口冷却液的温度低于门限温度的下限、门限温度的下限不高于掺流控温部件出水口冷却液的温度不高于门限温度上限，以及掺流控温部件出水口冷却液的温度高于门限温度的上限三种情况。
[0025]优选的，基于温度的比对结果，对比例积分阀、循环泵以及热交换器做相应的调节具体包括：
[0026]当监测到掺流控温部件出水口温度低于当前流速下的门限温度下限，第一进水口冷却液的温度不低于掺流控温部件出水口温度，并且，外部冷却水的温度不低于热交换器侧的冷却液温度时，智能控制模块发出指令，打开热交换器，提高外部冷却水的流速，降低循环泵的功率，控制比例积分阀增加第一进水口的进液量，降低第二进水口的进液量；
[0027]当监测到掺流控温部件出水口温度低于当前流速下的门限温度下限，第一进水口冷却液的温度高于掺流控温部件出水口温度，并且，外部冷却水的温度低于热交换器侧的冷却液温度时，智能控制模块发出指令，关闭热交换器，降低循环泵的功率，控制比例积分阀增加第一进水口的进液量，降低第二进水口的进液量；
[0028]当监测到掺流控温部件出水口温度低于当前流速下的门限温度下限，第一进水口冷却液的温度低于掺流控温部件出水口温度，并且，外部冷却水的温度高于热交换器侧的冷却液温度时，智能控制模块发出指令，打开热交换器，提高外部冷却水的流速，降低循环泵的功率，比例积分阀降低第二进水口的进液量，降低第一进水口进液量；
[0029]当监测到掺流控温部件出水口温度低于当前流速下的门限温度下限，第一进水口冷却液的温度低于掺流控温部件出水口温度，并且，外部冷却水的温度低于热交换器侧的冷却液温度时，智能控制模块发出指令，关闭热交换器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舰载不间断供冷的装置，其特征在于，包括：掺流控温部件、存液箱、蓄冷储液箱和循环泵；所述掺流控温部件的第一进水口与存液箱相连，用于实现储液箱内的冷却液对负载进行降温；所述掺流控温部件的第二进水口与蓄冷储液箱单元相连，用于实现蓄冷储液箱内的冷却液对负载进行降温；所述循环泵设置在掺流控温部件的出水口处，用于提供冷却液循环的动力；存液箱内的冷却液通过第一进水口流向掺流控温部件，通过掺流控温部件的出水口流经循环泵，再流向负载，吸收负载的热量后再流回存液箱内，形成冷却液的第一循环回路；蓄冷储液箱内的冷却液通过第二进水口流向掺流控温部件，再通过掺流控温部件的出水口流经循环泵，再流向负载，吸收负载的热量后再流回蓄冷储液箱内，形成冷却液的第二循环回路。2.根据权利要求1所述的舰载不间断供冷的装置，其特征在于，还包括热交换器，所述热交换器用于存液箱内冷却液与外部冷却水进行热交换。3.根据权利要求1所述舰载不间断供冷的装置，其特征在于，所述蓄冷储液箱连接有制冷机组，所述制冷机组用于将低冷密度的蓄冷材料转换为高冷密度的蓄冷材料，并存储在所述蓄冷储液箱内。4.根据权利要求1所述舰载不间断供冷的装置，其特征在于，所述掺流控温部件包括有智能控制模块和比例积分阀，所述智能控制模块用于接收信号并发出指令，所述比例积分阀与智能控制模块电性连接，用于调节第一进水口和第二进水口的进水量。5.根据权利要求4所述舰载不间断供冷的装置，其特征在于，还包括有第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器和，并且，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与所述智能控制模块电性连接，所述第一温度传感器用于测量第一进水口冷却液的温度，所述第二温度传感器用于测量掺流控温部件出水口冷却液的温度，所述第三温度传感器用于测量外部冷却水的温度。6.根据权利要求4所述舰载不间断供冷的装置，其特征在于，还包括有流量计，所述流量计与智能控制模块电性连接，所述流量计用于监测掺流控温部件出水口处冷却液的流速。7.根据权利要求1所述舰载不间断供冷的装置，其特征在于，所述蓄冷储液箱内设有相变的蓄冷球，用于存储通过压缩机压缩产生相变的蓄冷材料。8.一种舰载不间断供冷的方法，其特征在于，掺流控温部件的智能控制模块接收温度传感器的监测温度和负载的温度参数，并通过比例积分阀调节存液箱和蓄冷储液箱内的冷却液进入负载的进液量，以及内部冷却液的流速，通过调节循环泵、热交换器、制冷机组和比例积分阀，进而实现对负载不间断供冷，具体方法包括：根据负载正常工作状态的温度范围，得出维持负载正常工作温度下，掺流控温部件出水口冷却液的门限温度与掺流控温部件出水口的冷却液流速关系；测量当前状态下的负载进水口的冷却液流速，并根据掺流控温部件出水口冷却液的门限温度与掺流控温部件出水口的冷却液流速关系，得出当前状态下掺流控温部件出水口冷却液的门限温度；
比对掺流控温部件出水口冷却液的温度与门限温度上下限关系、外部冷却水与热交换器处冷却液的温度大小，以及掺流控温部件第一进水口冷却液的温度与掺流控温部件出水口冷却液的温度大小；通过温度的比对，比例积分阀调节第一进水口与第二进水口进液量、循环泵的功率，以及热交换器外部冷却水的流速，保障负载的温度处于正常工作状态的温度范围内。9.根据权利要求8所述舰载不间断供冷的方法，其特征在于，所述门限温度为当前流速下负载温度维持正常工作时，掺流控温部件出水口冷却液的温度，掺流控温部件出水口冷却液的温度与门限温度上下限关...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜祖升，孙国超，陈湘凭，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零九研究所，
类型：发明
国别省市：