一种液冷用喷淋集成干冷器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种液冷用喷淋集成干冷器，包括底座，底座的表面设有水力模块，水力模块上方设有与其直接对接的换热器模块，换热器模块的顶部设有风机模块，换热器模块的侧面设有电控模块和喷淋模块。还涉及一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，包括喷淋控制、风机控制、水泵控制和防冻控制，所述风机控制优先、喷淋控制辅助的情况为干模式，所述喷淋控制单独启停的情况为湿模式。本发明专利技术优化控制逻辑，采用干湿模式切换的形式，用户可自主选择节水或节电；采用无立柱结构，降低成本；水力模块集成，节约占地，缓解工程压力；接管侧、操作侧分离，便于现场维护。便于现场维护。便于现场维护。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷用喷淋集成干冷器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种液冷用喷淋集成干冷器及其控制方法，属于芯片级液冷型空调配干冷器


技术介绍

[0002]目前，在很多中大型数据中心项目中，已经大面积地采用水冷处理方案；尤其面对高热密度的机房环境，大量项目开始针对降低机房PUE，提高机组能效比提出要求，为了贯彻节能又高效这一理念，芯片级液冷型空调开始运用，而室外处理方案则选择采用更加节能的喷淋集成干冷器。现有的喷淋控制方案为主流的干湿球温差控制，不设有控制模式切换等功能，运行效率不稳定。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种液冷用喷淋集成干冷器及其控制方法，在通过两种模式切换的控制逻辑让用户在不同的气象条件下，在节水和节电中做出选择。其具体技术方案如下：一种液冷用喷淋集成干冷器，包括底座，所述底座的表面设有水力模块，所述水力模块上方设有与其直接对接的换热器模块，所述换热器模块的顶部设有风机模块，所述换热器模块的侧面设有电控模块和喷淋模块。
[0004]所述水力模块包括进水端和出水端，所述进水端设有进水管，所述进水管的进水口穿过水力模块伸出，所述进水管的出水口连接换热器模块，所述进水管的中部设有补水阀；所述出水端设有出水管，所述出水管的进水口连接换热器模块，所述出水管的出水口穿过水力模块伸出，所述出水管的中部设有手阀和膨胀罐，其后设有两条出水管分路，每条出水管分路皆依次设有蝶阀、Y型过滤器、水泵和止回阀。
[0005]进一步的，所述进水管设有两个进水温度传感器，所述进水温度传感器分别测得进水温度T1、T1'；所述出水管设有两个出水温度传感器，所述出水温度传感器分别测得出水温度T2、T2'；每条出水管分路的Y型过滤器和水泵之间皆设有过滤器后压力传感器，所述过滤器后压力传感器分别测得#1Y型过滤器后压力P3和#2Y型过滤器后压力P4；每条出水管分路的的止回阀后皆设有泵后压力传感器，所述泵后压力传感器分别测得#1泵后压力P1和#2泵后压力P2。
[0006]进一步的，所述喷淋模块包括控制箱和雾化喷头，所述喷淋模块的控制箱设有环境湿度传感器和环境温度传感器，分别测得环境湿度RH和环境温度T0，用于启停喷淋开关量判断，所述喷淋模块的雾化喷头设有排水电磁阀和喷淋水温度传感器，所述喷淋水温度传感器测得喷淋水温度T3。
[0007]进出水温度双备份，喷淋水温度不设备份。进出水温度备份是因为设有故障反馈报警。
[0008]一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，包括喷淋控制、风机控制、水泵控制和防
冻控制，所述风机控制优先、喷淋控制辅助的情况为干模式，所述喷淋控制单独启停的情况为湿模式，所述湿模式下，喷淋模块单独启停，不受风机的转速影响，反过来影响风机的转速，减小电功率，PUE值提高。
[0009]本专利技术在控制上主控出水温度，同时设有环境温湿度、进出水温度双备份、泵前后压力、过滤器后压力、喷淋水温度等多个测点。风机设置带宽范围，低于设定下限值最低转速运行，高于设定上限值全速运行，带宽范围内PID比例调节；干模式下，喷淋在满足环境温湿度的判断条件下，增加风速在80%可设的节点，高于80%包含风速则开启喷淋辅助，直到风速降低到50%为止，关闭喷淋；湿模式下，喷淋只需满足环境温湿度判断条件，即室外环境温度T0在设定下限值以下关闭，设定上限值以上开启，在带宽区间内，时判断相对湿度高于包含设定值关闭，低于设定值开启。此外，机组设喷淋防冻报警排水功能以及故障反馈动作点等。水泵降频控制，一用一备，自动切换。
[0010]本专利技术方案在机组控制逻辑、框架结构、现场维护等多个方面进行了优化。本专利技术在控制逻辑上提出干模式和湿模式。干模式为风机优先、喷淋辅助，即喷淋启停受到风量的约束；湿模式为喷淋独立，即喷淋启停只受自己控制逻辑影响，通过喷淋影响风量达到动态平衡。
[0011]进一步的，所述喷淋控制具体如下：当环境温度T0低于T0设定温度范围时，所述喷淋模块关闭，0℃以下不可设；当环境温度T0在T0设定温度范围之间时，相对湿度RH高于设定湿度值时，所述喷淋模块开启，否则关闭；当环境温度T0高于T0设定温度范围时，所述喷淋模块开启；进一步的，所述T0设定温度范围为20
‑
35℃。
[0012]进一步的，所述风机控制具体如下：进水温度T1只检不控，根据出水温度T2测点，控制风机转速30%
‑
100%：当出水温度T2低于T2设定温度范围时，所述风机模块保持最低允许运行风机转速下运行；当出水温度在T2设定温度范围之间时，所述风机模块的风量跟随带宽变化风量大小，维持T2达到需求值；当出水温度高于T2设定温度范围时，所述风机模块全速运行。
[0013]进一步的，所述T2设定温度范围为35
‑
45℃。
[0014]进一步的，所述水泵控制具体如下：1、两条出水管分路的水泵一用一备，优先开#1泵，变频控制，上电启动，设独立空开；2、测量泵前压力P0、#1泵后压力P1和#2泵后压力P2，计算泵前、泵后压力的压差，所述压差用于参考水泵工作点；3、检测泵后压力P1和P2，给定目标压力值P，PID调节水泵运行频率，带宽可设，变频器做降频控制；4、测量#1Y型过滤器后压力P3和#2Y型过滤器后压力P4，计算泵前、泵后压力的压差，若压差大于设定压差
△
P，反馈脏堵报警，自动切换水泵，提醒该路需做维护清理。
[0015]进一步的，所述防冻控制具体如下：根据环境温度T0判断，
当环境温度T0低于T0设定温度值一时报警；当环境温度T0低于T0设定温度值二时，打开排水电磁阀；当环境温度T0为0℃时强制关闭喷淋模块，打开排水电磁阀。
[0016]进一步的，所述T0设定温度值一为5℃，T0设定温度值二为2℃。
[0017]进一步的，干模式下，风机模块优先，所述喷淋模块的开启条件还要受风机转速影响设启停上下限值与风机联动。所述干模式具体如下：当出水温度T2低于设定值时，所述风机以最低转速运行，关闭喷淋模块；当出水温度T2高于设定带宽区间时，所述风机以全速运行，同时满足喷淋模块开启基础逻辑时，开启喷淋模块辅助，若出水温度T2达到需求值，降低风机转速，低于设定值时关闭喷淋模块；当出水温度T2在设定带宽区间内时，所述风机转速大于80%，同时满足喷淋模块开启基础逻辑，开启喷淋模块辅助，若出水温度T2达到需求值，降低风机转速，低于设定值时关闭喷淋模块；所述干模式下喷淋模块开启需满足喷淋控制的基础逻辑。
[0018]所述湿模式下喷淋模块独立控制，不需与风机控制关联，即仅通过环境温度T0判断启停，风机控制不变；水泵控制不变；防冻控制不变。
[0019]进一步的，还包括故障反馈状态点动作控制，具体如下：1、所述环境温度T0设正常区间，故障提示，开启喷淋模块；2、所述喷淋模块的启停条件屏蔽环境湿度RH的相对湿度相关值；3、所述进水温度T1、T1
’
双备份，正常显示两个数值，设正常区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷用喷淋集成干冷器，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）的表面设有水力模块（2），所述水力模块（2）上方设有与其直接对接的换热器模块（3），所述换热器模块（3）的顶部设有风机模块（4），所述换热器模块（3）的侧面设有电控模块（5）和喷淋模块（6），所述水力模块（2）包括进水端和出水端，所述进水端设有进水管（28），所述进水管（28）的进水口穿过水力模块（2）伸出，所述进水管（28）的出水口连接换热器模块（3），所述进水管（28）的中部设有补水阀（27）；所述出水端设有出水管（29），所述出水管（29）的进水口连接换热器模块（3），所述出水管（29）的出水口穿过水力模块（2）伸出，所述出水管（29）的中部设有手阀（25）和膨胀罐（24），其后设有两条出水管分路，每条出水管分路皆依次设有蝶阀（23）、Y型过滤器（22）、水泵（21）和止回阀（26）。2.根据权利要求1所述的液冷用喷淋集成干冷器，其特征在于：所述进水管（28）设有两个进水温度传感器，所述进水温度传感器分别测得进水温度T1、T1'；所述出水管（29）设有两个出水温度传感器，所述出水温度传感器分别测得出水温度T2、T2'；每条出水管分路的Y型过滤器（22）和水泵（21）之间皆设有过滤器后压力传感器，所述过滤器后压力传感器分别测得#1Y型过滤器后压力P3和#2Y型过滤器后压力P4；每条出水管分路的的止回阀（26）后皆设有泵后压力传感器，所述泵后压力传感器分别测得#1泵后压力P1和#2泵后压力P2。3.根据权利要求1所述的液冷用喷淋集成干冷器，其特征在于：所述喷淋模块（6）包括控制箱和雾化喷头，所述喷淋模块（6）的控制箱设有环境湿度传感器和环境温度传感器，分别测得环境湿度RH和环境温度T0，所述喷淋模块（6）的雾化喷头设有排水电磁阀和喷淋水温度传感器，所述喷淋水温度传感器测得喷淋水温度T3。4.权利要求1
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3任一所述的一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，其特征在于：包括喷淋控制、风机控制、水泵控制和防冻控制，所述风机控制优先、喷淋控制辅助的情况为干模式，所述喷淋控制单独启停的情况为湿模式。5.根据权利要求4所述的一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，其特征在于：所述喷淋控制具体如下：当环境温度T0低于T0设定温度范围时，所述喷淋模块（6）关闭；当环境温度T0在T0设定温度范围之间时，相对湿度RH高于设定湿度值时，所述喷淋模块（6）开启，否则关闭；当环境温度T0高于T0设定温度范围时，所述喷淋模块（6）开启。6.根据权利要求4所述的一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，其特征在于：所述风机控制具体如下：当出水温度T2低于T2设定温度范围时，所述风机模块（4）保持最低允许运行风机转速下运行；当出水温度在T2设定温度范围之间时，所述风机模块（4）的风量跟随带宽变化风量大小，维持T2达到需求值；当出水温度高于T2设定温度范围时，所述风机模块（4）全速运行。7.根据权利要求4所述的一种液冷用喷淋集成干冷器的控制方法，其特征在于：所述水泵控制具体如下：两条出水管分路的水泵（21）一用一备，变频控制，上电启动，设独立空开；测量泵前压力P0、#1泵后压力P1和#2泵后压力P2，计算泵前、泵后压力的压差；
检测泵后压力P1和P2，给定目标压力值P，PID调节水泵运行频率，带...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培瀚，李林达，许海进，张定樑，徐翔，陈忠波，周平，
申请(专利权)人：南京佳力图机房环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：