一种液冷散热系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种液冷散热系统及其控制方法，其包括末端液冷设备

【技术实现步骤摘要】
一种液冷散热系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及制冷设备
，尤其涉及一种液冷散热系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]数据中心是数据传输
、
处理和存储的基础设施，而热管理则是维持数据中心安全可靠运行的关键重要手段，数据中心热管理面对“质”与“量”的双重挑战
。
[0003]随着工业革命
4.0
以来，万物互联的需求推动半导体行业蓬勃发展，芯片等电力电子器件向着高性能
、
集成化的趋势高速革新，其发热热流密度持续增长，如何在高热流密度下实现高效散热，控制发热设备的温度，保障发热设备稳定运行，对于数据中心的热管理而言是一项巨大挑战
。
[0004]现有技术中，散热的主要手段为末端通过板式换热器与冷源连接，实现末端与冷源之间的间接换热；而板式换热器与末端之间对应的就需要增加循环液冷泵
。
这样的散热模式，既会因间接换热导致换热效率降低，又会因板式换热器与末端之间增加循环泵而导致能耗增高，整体能效降低
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种液冷散热系统及其控制方法，旨在提升换热效率
、
降低能耗
。
[0006]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]一种液冷散热系统，其包括：
[0008]末端液冷设备
、
第一制冷组件
、
第二制冷组件和制冷剂泵，依次串联并形成闭环回路；所述末端液冷设备用于收容制冷剂；
[0009]第一管道，两端分别与所述第一制冷组件的进口和出口连通；所述第一管道上设置有第一控制阀；
[0010]第二管道，两端分别与所述第二制冷组件的进口和出口连通；所述第二管道上设置有第二控制阀；
[0011]控制机构，分别与所述制冷剂泵
、
所述第一制冷组件
、
所述第二制冷组件
、
所述第一控制阀和所述第二控制阀电连接
。
[0012]所述的液冷散热系统，其中，所述第一制冷组件包括：
[0013]全氟型冷凝模组，其进口与所述末端液冷设备的出口连通，出口与所述第二制冷组件的进口连通；
[0014]储液罐，其进口与所述第二制冷组件的出口连通，出口通过所述制冷剂泵与所述末端液冷设备的进口连通；
[0015]第三控制阀，设置于所述全氟型冷凝模组的进口处
。
[0016]所述的液冷散热系统，其中，所述第二制冷组件包括：
[0017]机械补冷蒸发器，其一侧进口与所述全氟型冷凝模组的出口连通，出口与所述储
液罐的进口连通；
[0018]第四控制阀，设置于所述机械补冷蒸发器的进口处；
[0019]压缩机
、
机械补冷冷凝模组和电子膨胀阀，沿制冷剂流向依次串联连接于所述机械补冷蒸发器的另一侧进出口之间
。
[0020]所述的液冷散热系统，其还包括：
[0021]电磁阀，分别与所述制冷剂泵的出口和所述储液罐的进口连通；所述电磁阀与所述控制机构通信连接
。
[0022]所述的液冷散热系统，其还包括：
[0023]第二制冷剂泵，并联连接于所述制冷剂泵的两端，并与所述控制机构电连接
[0024]一种基于如上任意一项所述的液冷散热系统的控制方法，其中，所述全氟型冷凝模组上设置有环境温度传感器；所述控制机构与所述环境温度传感器连接，以获取当前环境温度，所述的控制方法包括步骤：
[0025]获取全氟型冷凝模组的进口处的制冷剂温度
T、
以及所述当前环境温度；
[0026]当
T
低于所述当前环境温度，且
T
满足第一预设温度区间时，控制压缩机
、
制冷剂泵
、
第一控制阀和第四控制阀均开启，第三控制阀关闭，并执行压缩机和制冷剂泵调节模式，以将
T
调节至预设温度值以下；
[0027]当
T
高于所述当前环境温度，且
T
满足第二预设温度区间时，控制压缩机
、
制冷剂泵
、
第三控制阀和第四控制阀均开启
、
第一控制阀和第二控制阀均关闭，并执行压缩机和制冷剂泵调节模式，以将
T
调节至预设温度值以下
。
[0028]所述的控制方法，其中，所述执行压缩机和制冷剂泵调节模式具体为：
[0029]控制压缩机进行
PID
调节运行；
[0030]控制制冷剂泵以预设的启机频率运行，并实时检测制冷剂泵的进口与出口之间的压差
Δ
P
；
[0031]当
Δ
P
满足第一执行条件时，控制制冷剂泵执行调频模式，以将
T
调节至预设温度值以下；其中，所述第一执行条件为
Δ
P
低于预设的泵降频偏差；
[0032]当
Δ
P
不低于泵降频偏差时，控制制冷剂泵执行降频调节模式，以将
Δ
P
调节至满足第二执行条件，并控制制冷剂泵执行所述调频模式
。
[0033]所述的控制方法，其中，所述调频模式具体为：
[0034]当
T
属于预设的第一泵温度区间
、
且持续预设的第一时长时，控制制冷剂泵以预设的第一速率升频至频率上限；
[0035]当
T
下降至预设的第二泵温度区间时，控制制冷剂泵进行
PID
调节运行
、
且压缩机和电子膨胀阀均关闭，以将制冷剂泵的频率调节至频率下限与频率上限之间；
[0036]当
T
下降至预设温度值以下
、
且持续预设的第二时长时，控制制冷剂泵以预设的第二速率降频至频率下限，并进入待机模式
。
[0037]所述的控制方法，其中，所述当
Δ
P
不低于泵降频偏差时，控制制冷剂泵执行降频调节模式，以将
Δ
P
调节至满足第二执行条件，并控制制冷剂泵执行所述调频模式具体包括：
[0038]当
Δ
P
不低于泵降频偏差时，控制制冷剂泵以预设的第三速率降频，且每下降预设频率即延时预设的第三时长后再次检测
Δ
P
；
[0039]当
Δ
P
下降至预设的泵降频复位偏差时，控制制冷剂泵执行所述调频模式；其中，所述泵降频复位偏差低于所述泵降频偏差；
[0040]当
Δ
P
未下降至所述泵降频复位偏差时，判断制冷剂泵当前的运行频率是否达到频率下限<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液冷散热系统，其特征在于，其包括：末端液冷设备
、
第一制冷组件
、
第二制冷组件和制冷剂泵，依次串联并形成闭环回路；所述末端液冷设备用于收容制冷剂；第一管道，两端分别与所述第一制冷组件的进口和出口连通；所述第一管道上设置有第一控制阀；第二管道，两端分别与所述第二制冷组件的进口和出口连通；所述第二管道上设置有第二控制阀；控制机构，分别与所述制冷剂泵
、
所述第一制冷组件
、
所述第二制冷组件
、
所述第一控制阀和所述第二控制阀电连接
。2.
根据权利要求1所述的液冷散热系统，其特征在于，所述第一制冷组件包括：全氟型冷凝模组，其进口与所述末端液冷设备的出口连通，出口与所述第二制冷组件的进口连通；储液罐，其进口与所述第二制冷组件的出口连通，出口通过所述制冷剂泵与所述末端液冷设备的进口连通；第三控制阀，设置于所述全氟型冷凝模组的进口处
。3.
根据权利要求2所述的液冷散热系统，其特征在于，所述第二制冷组件包括：机械补冷蒸发器，其一侧进口与所述全氟型冷凝模组的出口连通，出口与所述储液罐的进口连通；第四控制阀，设置于所述机械补冷蒸发器的进口处；压缩机
、
机械补冷冷凝模组和电子膨胀阀，沿制冷剂流向依次串联连接于所述机械补冷蒸发器的另一侧进出口之间
。4.
根据权利要求2所述的液冷散热系统，其特征在于，其还包括：电磁阀，分别与所述制冷剂泵的出口和所述储液罐的进口连通；所述电磁阀与所述控制机构电连接
。5.
根据权利要求2所述的液冷散热系统，其特征在于，其还包括：第二制冷剂泵，并联连接于所述制冷剂泵的两端，并与所述控制机构电连接
。6.
一种基于权利要求2‑5任意一项所述的液冷散热系统的控制方法，其特征在于，所述全氟型冷凝模组上设置有环境温度传感器；所述控制机构与所述环境温度传感器连接，以获取当前环境温度；所述的控制方法具体包括如下步骤：获取全氟型冷凝模组的进口处的制冷剂温度
T、
以及所述当前环境温度；当
T
低于所述当前环境温度，且
T
满足第一预设温度区间时，控制压缩机
、
制冷剂泵
、
第一控制阀和第四控制阀均开启，第三控制阀关闭，并执行压缩机和制冷剂泵调节模式，以将
T
调节至预设温度值以下；当
T
高于所述当前环境温度，且
T
满足第二预设温度区间时，控制压缩机
、
制冷剂泵
、
第三控制阀和第四控制阀均开启
、
第一控制阀和第二控制阀均关闭，并执行压缩机和制冷剂泵调节模式，以将
T
调节至预设温...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立伟，陈文胜，
申请(专利权)人：深圳市共济科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：