[發明專利]一種數據機房多冷源轉換裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110013978.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112628899A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 楊振杰;單華海
• 申請（專利權）人: 山東通想智能科技有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/84;F24F11/65;F24F11/46;F25B41/20
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 王麗英

本發明提供一種數據機房多冷源轉換裝置，其設有制冷機、冷卻塔和板式換熱器。當制冷機供冷時，蒸發器、冷凍水供水管、負載裝置、冷凍水回水管、第一水泵形成循環制冷回路，制冷機給負載裝置供冷降溫。當制冷機和板式換熱器聯合供冷時，蒸發器、冷凍水供水管、負載裝置、冷凍水回水管、第一水泵、板式換熱器形成循環回路，板式換熱器、制冷機同時為負載裝置供冷降溫。當板式換熱器供冷時，板式換熱器、冷凍水回水管、冷凍水供水管、負載裝置、第一水泵形成循環回路，板式換熱器給負載裝置供冷降溫。整個裝置還設有第三水泵和合流三通閥，保障了制冷機的有效運行，使制冷機供冷、制冷機和板式換熱器聯合供冷、板式換熱器免費供冷實現平滑過渡。

技術領域

本發明涉及制冷技術領域，特別涉及一種數據機房多冷源轉換裝置及控制方法。

背景技術

數據機房中安裝有電子計算機系統、服務器、通信系統等全年24小時運行的數據處理、儲存、網絡通信的設備，以上設備發熱量大，造成數據機房中溫度升高，為了保證設備的正常運行，需要全年不間斷供冷，并且要求供冷系統具有極高的可靠性和較節約的能耗。

現有的數據機房制冷系統，為了保證數據機房的PUE足夠低，一般把項目地址選擇在自然資源較好的位置，以求可以充分使用免費供冷技術。利用免費供冷技術的數據機房制冷系統一般存在三種工況，一是制冷機單獨供冷，二是制冷機和板式換熱器同時供冷，三是完全由板式換熱器進行免費供冷。

但現有的供冷系統在不同工況之間的切換無法實現，或者無法做到平滑實現，切換過程對負載裝置的溫度影響很大，大部分項目因為無法平滑實現而放棄使用免費供冷，或者兩套獨立的供冷系統分別實現制冷機供冷和免費供冷的功能。無法使用的原因主要是在切換過程中，冷卻水溫不能滿足制冷機的內部要求，造成制冷機異常停機、無法加載，甚至在等待制冷機啟動或者停止的過程中，由于系統運行不穩定導致負載裝置數據機房溫度上升等情況出現。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種數據機房多冷源轉換裝置，可以實現制冷機單獨供冷、制冷機和板式換熱器聯合供冷、板式換熱器單獨免費供冷之間的平滑過渡，不會導致制冷機異常。

為此，本發明 提供一種數據機房多冷源轉換裝置，其設有制冷機、冷卻塔、板式換熱器和負載裝置，制冷機包括蒸發器和冷凝器，蒸發器可以給負載裝置單獨供冷，冷卻塔也可以通過板式換熱器給負載裝置單獨供冷，蒸發器還可以與板式換熱器聯合給負載裝置供冷，冷凝器還設有循環冷卻單元，在制冷機供冷、制冷機與板式換熱器聯合供冷、板式換熱器免費供冷之間切換時使整個系統做到平滑過渡。

優選的，蒸發器的兩端分別通過冷凍水供水管、冷凍水回水管與負載裝置連通連接，冷凍水回水管依次設有第一水泵、第一電動閥和第三電動閥，冷凍水供水管和冷凍水回水管還通過管路連通設有第四電動閥，第四電動閥所在管路與冷凍水回水管的連接點設于第一電動閥和第三電動閥之間。冷卻塔通過冷卻塔出水管和冷卻塔進水管與冷凝器連通連接，冷卻塔出水管依次設有第二水泵、第五電動閥和第七電動閥，冷卻塔出水管和冷卻塔進水管還通過管路連通設有第八電動閥，第八電動閥所在管路與冷卻塔出水管的連接點設于第五電動閥和第七電動閥之間。

板式換熱器的冷側通道的兩端分別通過換熱器一次側進水管和換熱器一次側出水管與冷卻塔出水管連通連接，換熱器一次側進水管設有第六電動閥，換熱器一次側進水管與冷卻塔出水管的連接點設于第二水泵與第五電動閥之間，換熱器一次側出水管與冷卻塔出水管的連接點設于第五電動閥和第七電動閥之間。板式換熱器的熱側通道的兩端分別通過換熱器二次側進水管、換熱器二次側出水管與冷凍水回水管連通連接，換熱器二次側進水管設有第二電動閥，換熱器二次側進水管與冷凍水回水管的連接點設于第一水泵與第一電動閥之間，換熱器二次側出水管與冷凍水回水管的連接點設于第一電動閥和第三電動閥之間。