[發明專利]一種主動調節型CO2

有效

• 申請號: 202210073621.7
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114383449B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 佟振;吳浩;韓澤坤
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/06;H05K7/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明涉及一種主動調節型COsubgt;2/subgt;熱管冷卻系統及控制方法，包括以下步驟：獲取冷凝器入口溫度Tsubgt;1/subgt;、蒸發器出口溫度Tsubgt;2/subgt;、蒸發器入口溫度Tsubgt;3/subgt;以及蒸發器進出口壓差ΔP，上升管溫差ΔTsubgt;1/subgt;＝Tsubgt;1/subgt;?Tsubgt;2/subgt;，蒸發器出、入口的溫差ΔTsubgt;2/subgt;＝Tsubgt;2/subgt;?Tsubgt;3/subgt;；當ΔP波動幅度超過第一閾值，認為熱管冷卻系統處于波動運行狀態，第一控制閥開度降低設定角度；當ΔP波動幅度不超過第一閾值，則繼續根據ΔTsubgt;1/subgt;和ΔTsubgt;2/subgt;判斷熱管系統的運行狀態，如下：若ΔTsubgt;2/subgt;第二閾值，認為熱管冷卻系統超過其傳熱極限，關閉第二控制閥，開啟液泵；若ΔTsubgt;2/subgt;≤第二閾值，且ΔTsubgt;1/subgt;第三閾值，認為蒸發器未正常啟動，第一控制閥開度降低設定角度；若ΔTsubgt;2/subgt;≤第二閾值，且ΔTsubgt;1/subgt;≤第三閾值，認為蒸發器正常運行，無需調節第一控制閥和液泵。

技術領域

本發明涉及空調技術領域，具體為一種主動調節型CO₂熱管冷卻系統及控制方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

數據中心運行著大量的計算機硬件設備，產熱量大、散熱密度高，對空調系統的熱負荷需求較高，目前針對數據中心散熱的空調系統通常采用R410a、R134a等氟利昂作為管內工質從而滿足散熱需求，此類空調系統中的部分氟利昂對于臭氧層具有破壞作用，且大多數氟利昂的GWP值(全球變暖潛能值)較高，一旦泄露或排放，其溫室效應較顯著，目前已經逐步替換為更為環保的CO₂作為數據中心空調系統的循環工質，所采用的分離式熱管因其就近排熱、高效節能的特點已經受到越來越多的認可。

根據實際傳熱量的不同，以CO₂作為工質的空調系統熱管會出現不同的運行狀態，當實際負荷偏低時，熱管可能沒有正常啟動，或處于波動運行狀態，當實際負荷偏高時，熱管可能超出其傳熱極限而出現明顯的過熱或過冷，這些不正常的運行狀態會影響熱管的傳熱性能，甚至影響熱管的安全運行，而目前針對CO₂工質的熱管空調系統難以針對上述不同的運行狀態進行調節，限制了CO₂熱管的應用。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的技術問題，本發明提供一種主動調節型CO₂熱管冷卻系統及控制方法，根據CO₂熱管的運行特性，采取相應的主動調節方法，保證熱管系統在不同負荷下的正常運行，本熱管冷卻系統具有傳熱能力強、傳熱效率高、負荷適應范圍廣、節能、環保等優勢。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面提供一種主動調節型CO₂熱管冷卻系統的控制方法，包括以下步驟：

獲取冷凝器入口溫度T₁、蒸發器出口溫度T₂、蒸發器入口溫度T₃以及蒸發器進出口壓差ΔP，上升管溫差ΔT₁＝T₁-T₂，蒸發器出、入口的溫差ΔT₂＝T₂-T₃；

當ΔP波動幅度超過第一閾值時，認為熱管冷卻系統處于波動運行狀態，第一控制閥開度降低設定角度；

當ΔP波動幅度不超過第一閾值時，則繼續根據ΔT₁和ΔT₂判斷熱管系統的運行狀態，具體如下：