制冷系统以及制冷系统的控制方法技术方案

本申请提供一种制冷系统以及调节制冷系统的制冷剂的过冷度的控制方法。本申请提供的制冷系统包括节流装置和换热装置，换热装置包括第一通道和第二通道，节流装置连接于储液罐和第一通道之间，用于减小从储液罐流入第一通道内的制冷剂的温度；第二通道连接于储液罐和制冷剂泵之间、且第二通道与第一通道之间能够进行热交换，制冷剂在第二通道中将热量传递至第一通道内的制冷剂，以降低流入制冷剂泵的制冷剂的温度。本申请通过节流装置和换热装置降低流入制冷剂泵的制冷剂的温度，从而增加进入制冷剂泵的制冷剂的过冷度，避免制冷剂泵进口处的制冷剂因压力的突降而产生气蚀，以使制冷系统能够稳定运行。系统能够稳定运行。系统能够稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
制冷系统以及制冷系统的控制方法


[0001]本申请涉及制冷设备
，尤其涉及一种制冷系统以及制冷系统的控制方法。

技术介绍

[0002]随着数据中心对能耗要求越来越高，制冷剂泵技术也逐渐取得越来越广泛的应用，尤其是在室外过渡天气和低温天气的工况下，制冷剂泵系统的能效具有巨大的优势。
[0003]由于制冷剂泵高速运行时，制冷剂泵进口处的液态制冷剂的饱和压力(或饱和温度)低，易由于压力的突降而发生气蚀，由液态制冷剂蒸发或闪发为气态制冷剂；气态制冷剂堵塞制冷剂泵进口流道，从而造成宕机，使得应用制冷剂泵的制冷系统难以稳定运行。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种制冷系统以及制冷系统的控制方法。本申请提供的制冷系统包括换热装置，换热装置能够降低流入制冷剂泵的制冷剂的温度，从而增加进入制冷剂泵的制冷剂的过冷度，避免制冷剂泵进口处的制冷剂因压力的突降而产生气蚀，使制冷系统能够稳定运行。
[0005]第一方面，本申请提供一种制冷系统，包括形成循环回路的储液罐、制冷剂泵、蒸发器以及冷凝器；其中，制冷系统还包括节流装置和换热装置，第一通道的进口连接储液罐，储液罐内的制冷剂具有第一压力和第一温度，第一通道内的制冷剂具有第二压力和第二温度，节流装置连接于储液罐和第一通道之间，节流装置能够减小流经节流装置的制冷剂的压力和温度，以使第二压力小于第一压力、且第二温度小于第一温度；第二通道连接于储液罐和制冷剂泵之间、且第二通道与第一通道之间能够进行热交换，储液罐内的制冷剂通过第二通道流入制冷剂泵，制冷剂在第二通道中将热量传递至第一通道内的制冷剂，以降低流入制冷剂泵的制冷剂的温度。
[0006]本申请通过节流装置和换热装置降低流入制冷剂泵的制冷剂的温度，从而增加进入制冷剂泵的制冷剂的过冷度，避免制冷剂泵进口处的制冷剂因压力的突降而产生气蚀，以使制冷系统能够稳定运行。
[0007]一些实现方式中，制冷系统还包括驱动装置，换热装置包括第一通道和第二通道，第一通道设有进口和出口，节流装置连接于储液罐和第一通道的进口之间，驱动装置连接第一通道的出口和储液罐，用于将第一通道内的制冷剂输送至储液罐。
[0008]在本实现方式中，由于第二压力小于第一压力，需要驱动装置将第一通道内的制冷剂输送至储液罐，以免制冷剂滞留于第一通道内，无法参与制冷循环而造成浪费。
[0009]一些实现方式中，制冷系统还包括压缩机，压缩机连接于蒸发器与冷凝器之间。
[0010]在本实现方式中，制冷系统通过制冷剂泵和压缩机共同驱动制冷剂在制冷系统内循环，增大了制冷剂的循环驱动力，从而提升制冷能力，以满足更高外部温度下数据中心的制冷需求，且与仅使用压缩机相比，减小了压缩机的做功，从而降低了制冷系统的能耗，达
到节能效果。
[0011]一些实现方式中，驱动装置包括真空泵，真空泵连接于第一通道的出口和储液罐之间。
[0012]在本实现方式中，真空泵用于将第一通道内的制冷剂输送至储液罐、以使储液罐和第一通道之间存在压力差，能够实现驱动装置的功能。此外，真空泵功率小，耗能小，从而满足制冷系统对能耗的要求。
[0013]一些实现方式中，驱动装置包括压缩机，第一通道的出口连接压缩机。
[0014]在本实现方式中，压缩机用于将第一通道内的制冷剂输送至储液罐、以使储液罐和第一通道之间存在压力差，能够实现驱动装置的功能。本实现方式利用压缩机作为驱动装置，从而省去真空泵，降低制冷系统的能耗。
[0015]一些实现方式中，驱动装置还包括真空泵，第一通道的出口包括第一出口和第二出口，真空泵连接于第一通道的第一出口和储液罐之间，第一通道的第二出口连接压缩机。
[0016]在本实现方式中，当数据中心外部的温度较低时，例如在室外过渡天气和低温天气的工况下，通过制冷剂泵驱动制冷剂循环进行制冷即可满足制冷需求、且制冷剂泵的能耗小，有利于以满足数据中心的低能耗的要求。当数据中心外部的温度较高时，可以使用制冷剂泵和压缩机共同驱动制冷剂循环，制冷系统的制冷能力更好，以满足更高外部温度下数据中心的制冷需求，且与仅使用压缩机相比，减小了压缩机的做功，从而降低了制冷系统的能耗，达到节能效果。当制冷系统中的压缩机运行时，可以关闭真空泵，此时压缩机作为驱动装置。当制冷系统中的压缩机关闭时，可以打开真空泵，此时真空泵作为驱动装置。此外，由于制冷剂泵扬程小，经过制冷剂泵进入压缩机的制冷剂的压力仍大于第一通道内的制冷剂的压力，也即压缩机入口处的制冷剂的压力大于第一通道内的制冷剂的压力，第一通道内的制冷剂能够在压力差的作用下进入压缩机。
[0017]一些实现方式中，制冷系统还包括第二阀门，第二阀门连接于第一通道的出口与压缩机之间。
[0018]在本实现方式中，第二阀门连接于换热装置的第一通道的出口和压缩机之间，用于控制第一通道内制冷剂的排出。
[0019]一些实现方式中，储液罐包括液态区和气态区，储液罐内的液态制冷剂位于液态区，储液罐内的气态制冷剂位于气态区，制冷系统还包括进气管，进气管一端连接真空泵，另一端连接储液罐的气态区。
[0020]在本实现方式中，进气管连接储液罐的气态区，从而避免由进气管输出的制冷剂对储液罐中的液态制冷剂造成扰动并产生气泡，并能够避免液态制冷剂产生气蚀，使得制冷剂泵能够稳定运行。
[0021]一些实现方式中，节流装置采用节流阀或毛细管。
[0022]在本实现方式中，节流装置通过使来自储液罐的制冷剂降压膨胀，有效减小制冷剂的压力并降低制冷剂的温度。其中，节流阀和毛细管通过改变节流截面或节流长度以控制制冷剂的流量，从而改变制冷剂的压力和温度。
[0023]一些实现方式中，换热装置采用管壳式换热器、套管式换热器或板式换热器。
[0024]在本实现方式中，管壳式换热器(列管式换热器)可以包括壳体和封闭在壳体中的管束，并以管束的壁面作为传热面进行能量交换。套管式换热器可以包括同心圆套管，具有
温差的两种物体在同心圆套管内逆向或同向流动，以达到换热效果。板式换热器可以由多个具有波纹形状的金属片叠装而成，金属片两侧均形成通道，具有温差的两种物体分别流经金属片两侧的通道、以进行热量交换。
[0025]一些实现方式中，制冷系统还包括膨胀阀，膨胀阀连接于制冷剂泵与蒸发器之间。
[0026]在本实现方式中，膨胀阀可以用于调节制冷剂的流量和压力，以控制制冷系统的制冷效果。
[0027]一些实现方式中，制冷系统还包括过冷度检测器，过冷度检测器设置于制冷剂泵的进口，用于检测制冷剂泵进口处的制冷剂的温度和压力，得到制冷剂泵进口处的制冷剂的温度检测值和压力检测值。
[0028]在本实现方式中，过冷度检测器可以包括温度检测装置和压力检测装置，并通过温度检测装置检测制冷剂泵进口处的制冷剂的温度，得到温度检测值；通过压力检测装置检测制冷剂泵进口处的制冷剂的压力，得到压力检测值。
[0029]一些实现方式中，制冷系统还包括控制装置，控制装置与过冷度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制冷系统，其特征在于，包括形成循环回路的储液罐、制冷剂泵、蒸发器以及冷凝器；所述制冷系统还包括节流装置及换热装置，所述换热装置包括第一通道和第二通道，所述储液罐内的制冷剂具有第一压力和第一温度，所述第一通道内的制冷剂具有第二压力和第二温度，所述节流装置连接于所述储液罐和所述第一通道之间，所述节流装置能够减小流经所述节流装置的制冷剂的压力和温度，以使所述第二压力小于所述第一压力、且所述第二温度小于所述第一温度；所述第二通道连接于所述储液罐和所述制冷剂泵之间、且所述第二通道与所述第一通道之间能够进行热交换，所述储液罐内的制冷剂通过所述第二通道流入所述制冷剂泵，制冷剂在所述第二通道中将热量传递至所述第一通道内的制冷剂，以降低流入所述制冷剂泵的制冷剂的温度。2.如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括驱动装置，所述第一通道设有进口和出口，所述节流装置连接于所述储液罐和所述第一通道的进口之间，所述驱动装置连接所述第一通道的出口和所述储液罐，用于将所述第一通道内的制冷剂输送至所述储液罐。3.如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括压缩机，所述压缩机连接于所述蒸发器与所述冷凝器之间。4.如权利要求2或3所述的制冷系统，其特征在于，所述驱动装置包括真空泵，所述真空泵连接于所述第一通道的出口和所述储液罐之间。5.如权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述驱动装置包括所述压缩机，所述第一通道的出口连接所述压缩机。6.如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述驱动装置还包括真空泵，所述第一通道的出口包括第一出口和第二出口，所述真空泵连接于所述第一通道的第一出口和所述储液罐之间，所述第一通道的第二出口连接所述压缩机。7.如权利要求5或6所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括第二阀门，所述第二阀门连接于所述第一通道的出口与所述压缩机之间。8.如权利要求4或6所述的制冷系统，其特征在于，所述储液罐包括液态区和气态区，所述储液罐内的液态制冷剂位于所述液态区，所述储液罐内的气态制冷剂位于所述气态区，所述制冷系统还包括进气管，所述进气管一端连接所述真空泵，另一端连接所述储液罐的气态区。9.如权利要求1至8中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述节流装置采用节流阀或毛细管。10.如权利要求1至9中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述换热装置采用管壳式换热器、套管式换热器或板式换热器。11.如权利要求1至10中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括膨胀阀，所述膨胀阀连接于所述制冷剂泵与所述蒸发器之间。12.如权利要求1至11中任一项所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括过冷度检测器，所述过冷度检测器设置于所述制冷剂泵的进口，用于检测所述制冷剂泵进口处的制冷剂的温度和压力，得到所述制冷剂泵进口处的制冷剂的温度检测值和压力检测
值。13.如权利要求12所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括控制装置，所述控制装置与所述过冷度检测器电连接，所述过冷度检测器能够将所述温度检测值和所述压力检测值传送至所述控制装置，所述控制装置能够通过所述温度检测值和所述压力检测值得到所述制冷剂泵进口处的制冷剂的过冷度检测值。14.一种制冷系统的控制方法，其特征在于，所述制冷系统包括形成循环回路的储液罐、制冷剂泵、蒸发器以及冷凝器；所述制冷系统还包括换热装置、节流装置以及真空泵，所述换热装置包括第一通道和第二通道，所述第一通道设有进口和出口，所述第一通道的进口连接所述储液罐，所述节流装置连接于所述储液罐和所述第一通道的进口之间，所述储液罐内的制冷剂具有第一压力和第一温度，所述第一通道内的制冷剂具有第二压力和第二温度，所述真空泵连接所述第一通道的出口和所述储液罐，所述第二通道连接于所述储液罐和所述制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑尧，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：