CN207991059U - 一种冷冻水冷却*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及服务器制冷技术领域，提供一种冷冻水冷却***，包括第一三通调节阀，第一三通调节阀设有第一入水口、第二入水口和出水口；第一三通调节阀的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有自然冷却装置；第一三通调节阀的出水口的管道上连接有第二三通调节阀，第二三通调节阀设有第一出水口、第二出水口和入水口，第二三通调节阀的第一出水口与蒸发器的入水口连接，蒸发器的出水口连接出水管路，蒸发器与压缩制冷装置连接；第二三通调节阀的第二出水口与第二旁通管路连通，第二旁通管路的另一端与出水管路连通，从而提供完全压缩机制冷、完全自然冷却和压缩与自然相结合制冷的制冷方式，降低了制冷成本，节能降耗，提高机组的能效。
Description
技术领域
本实用新型属于服务器制冷技术领域，尤其涉及一种冷冻水冷却***。
背景技术
数据中心是一整套复杂的设施，其不仅仅包括计算机***和其它与之配套的设备(例如通信和存储***)，还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心在运行过程中，温度和湿度必须被严格控制，以提供可连续运行的温度和湿度范围。
目前，数据中心的制冷空调大多采用的是压缩式制冷循环，随着信息技术的发展，服务器散热量和机房散热密度的增长，依靠电力的精密空调散热方式，因其耗电量大，占数据中心能耗的40％以上，造成评价数据中心能源效率的指标(Power Usage Effectiveness，PUE)居高不不下。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种冷冻水冷却***，旨在解决现有技术中依靠电力的精密空调散热方式，造成评价数据中心能源效率的指标居高不不下的问题。
本实用新型是这样实现的，一种冷冻水冷却***，所述冷冻水冷却***包括与回水接头连接的第一三通调节阀，所述第一三通调节阀设有第一入水口、第二入水口和出水口；
所述第一三通调节阀的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有对高温水进行自然冷却的自然冷却装置；
所述第一三通调节阀的出水口的管道上连接有第二三通调节阀，所述第二三通调节阀设有第一出水口、第二出水口和入水口，所述第二三通调节阀的第一出水口与蒸发器的入水口连接，所述蒸发器的出水口连接出水管路，所述蒸发器与用于提供氟利昂循环制冷的压缩制冷装置连接；
所述第二三通调节阀的第二出水口与第二旁通管路连通，所述第二旁通管路的另一端与所述出水管路连通。
作为一种改进的方案，所述自然冷却装置包括一自然冷却盘管，其中，所述第一三通调节阀的第一入水口与所述自然冷却盘管的进水口连通，所述第一三通调节阀的第二入水口与所述自然冷却盘管的出水口连通。
作为一种改进的方案，所述第一三通调节阀的第一入水口与所述自然冷却盘管的进水口之间的管道上设有盘管温度传感器；
所述第一三通调节阀的第二入水口与所述自然冷却盘管的出水口之间的管路上设有第一黄铜球阀。
作为一种改进的方案，所述第一三通调节阀设有第一旁通管路；
所述第一旁通管路包含第一旁通球阀，所述第一旁通球阀的进水端与所述自然冷却盘管的出水口连接，所述第一旁通球阀的出水端与所述第一三通调节阀的出水口所连通的管道连通。
作为一种改进的方案，所述压缩制冷装置包括压缩机、冷凝器、低压开关、高压开关、干燥过滤器和膨胀阀，其中：
所述压缩机一端与所述蒸发器的冷媒出口连接，另一端与所述冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口与所述干燥过滤器连通，所述干燥过滤器与所述膨胀阀入口连通，所述膨胀阀的出口与所述蒸发器的冷媒入口连通；
所述低压开关和高压开关分别设置在所述压缩机两侧的冷媒管路上。
作为一种改进的方案，所述出水管路包括膨胀罐、闭式水箱和离心泵，其中：
所述膨胀罐通过第二黄铜球阀与所述出水管路连通，所述闭式水箱设置在所述出水管路上，所述离心泵设置在所述闭式水箱的出水端上，所述离心泵的另一端与出水接头连接。
作为一种改进的方案，所述闭式水箱设有第三旁通管路，所述第三旁通管路的两端分别设置在所述闭式水箱的入水口和出水口所在的出水管路上；
所述第三旁通管路上设有第三黄铜球阀。
作为一种改进的方案，所述第一三通调节阀与所述回水接头之间的管路上设有回水温度传感器。
作为一种改进的方案，所述蒸发器的出水口所在的出水管路上设有第四黄铜球阀和蒸发器出水温度传感器。
作为一种改进的方案，所述离心泵与所述出水接头之间的出水管路上设有出水温度传感器。
在本实用新型实施例中，冷冻水冷却***包括第一三通调节阀，第一三通调节阀设有第一入水口、第二入水口和出水口；第一三通调节阀的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有自然冷却装置；第一三通调节阀的出水口的管道上连接有第二三通调节阀，第二三通调节阀设有第一出水口、第二出水口和入水口，第二三通调节阀的第一出水口与蒸发器的入水口连接，蒸发器的出水口连接出水管路，蒸发器与压缩制冷装置连接；第二三通调节阀的第二出水口与第二旁通管路连通，第二旁通管路的另一端与出水管路连通，从而为用户提供完全压缩机制冷、完全自然冷却和压缩与自然相结合制冷的制冷方式，降低了制冷成本，节能降耗，提高机组的能效。
附图说明
图1是本实用新型提供的冷冻水冷却***的结构示意图；
1-回水接头，2-第一三通调节阀，3-第二三通调节阀，4-蒸发器，5-出水管路，6-第二旁通管路，7-自然冷却盘管，8-盘管温度传感器，9-第一黄铜球阀，10-第一旁通管路，11-第一旁通球阀，12-压缩机，13-冷凝器，14-低压开关，15-高压开关，16-干燥过滤器，17-膨胀阀，18-冷媒管路，19-膨胀罐，20-闭式水箱，21-离心泵，22-第二黄铜球阀，23-第三旁通管路，24-第三黄铜球阀，25-回水温度传感器，26-第四黄铜球阀，27-蒸发器出水温度传感器，28-出水温度传感器，29-出水接头。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型提供的冷冻水冷却***的结构示意图，其中图中仅给出了与本实用新型实施例相关的部分。
冷冻水冷却***包括与回水接头1连接的第一三通调节阀2，所述第一三通调节阀2设有第一入水口、第二入水口和出水口；
所述第一三通调节阀2的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有对高温水进行自然冷却的自然冷却装置；
所述第一三通调节阀2的出水口的管道上连接有第二三通调节阀3，所述第二三通调节阀3设有第一出水口、第二出水口和入水口，所述第二三通调节阀3的第一出水口与蒸发器4的入水口连接，所述蒸发器4的出水口连接出水管路5，所述蒸发器4与用于提供氟利昂循环制冷的压缩制冷装置连接；
所述第二三通调节阀3的第二出水口与第二旁通管路6连通，所述第二旁通管路6的另一端与所述出水管路5连通。
其中，如图1所示，自然冷却装置包括一自然冷却盘管7，其中，所述第一三通调节阀2的第一入水口与所述自然冷却盘管7的进水口连通，所述第一三通调节阀2的第二入水口与所述自然冷却盘管7的出水口连通；
当然该自然冷却装置也可以采用其他形式来实现，在此不再赘述。
在本实用新型实施例中，第一三通调节阀2的第一入水口与所述自然冷却盘管7的进水口之间的管道上设有盘管温度传感器8，该盘管温度传感器8用于检测盘管的温度，并作为后续压缩制冷和自然制冷相结合的控制依据；
所述第一三通调节阀2的第二入水口与所述自然冷却盘管7的出水口之间的管路上设有第一黄铜球阀9，该第一黄铜球阀9的设置便于对水路的控制。
在该实施例中，第一三通调节阀2设有第一旁通管路11；
所述第一旁通管路10包含第一旁通球阀11，所述第一旁通球阀11的进水端与所述自然冷却盘管7的出水口连接，所述第一旁通球阀11的出水端与所述第一三通调节阀2的出水口所连通的管道连通。
其中，该第一旁通管路10的设置，便于对管路的维护和检修，例如对第一三通调节阀2的维修。
在本实用新型实施例中，压缩制冷装置包括压缩机12、冷凝器13、低压开关14、高压开关15、干燥过滤器16和膨胀阀17，其中：
所述压缩机12一端与所述蒸发器4的冷媒出口连接，另一端与所述冷凝器13的入口连通，所述冷凝器13的出口与所述干燥过滤器16连通，所述干燥过滤器16与所述膨胀阀17入口连通，所述膨胀阀17的出口与所述蒸发器4的冷媒入口连通；
所述低压开关14和高压开关15分别设置在所述压缩机12两侧的冷媒管路18上。
其中，上述压缩制冷装置为常规的压缩制冷结构，在此不再赘述。
如图1所示，出水管路5包括膨胀罐19、闭式水箱20和离心泵21，其中：
所述膨胀罐19通过第二黄铜球阀22与所述出水管路5连通，所述闭式水箱20设置在所述出水管路5上，所述离心泵21设置在所述闭式水箱20的出水端上，所述离心泵21的另一端与出水接头29连接。
在该实施例中，闭式水箱20设有第三旁通管路23，所述第三旁通管路23的两端分别设置在所述闭式水箱20的入水口和出水口所在的出水管路5上；
所述第三旁通管路23上设有第三黄铜球阀24。
其中，该第三旁通管路23的设置，便于对管路的维护和检修，例如对闭式水箱20的维修。
在本实用新型实施例中，该冷冻水冷却***还设有其他部件，例如：
第一三通调节阀2与所述回水接头1之间的管路上设有回水温度传感器25；
蒸发器4的出水口所在的出水管路5上设有第四黄铜球阀26和蒸发器出水温度传感器27；
离心泵21与所述出水接头29之间的出水管路5上设有出水温度传感器28；
该各个传感器的设置便于对水的温度进行监测，做到及时控制，在此不再赘述。
当然，在冷冻水冷却***中还包括其他结构件，用于完善制冷功能，例如压力表和其他控制阀，在此不再赘述。
在本实用新型实施例中，上述第一三通调节阀2和第二三通调节阀3的设置实现完全压缩机制冷、完全自然冷却和压缩与自然相结合制冷的制冷方式，达到节能降耗的目的，其中，为了便于理解，结合图1，下述给出该三种制冷方式的简要实现过程：
(1)完全压缩机制冷
在冷冻水冷却***中，设定供水温度为15℃，回水温度设计为20℃，当室外环境温度T≥20℃时，控制关闭自然冷却装置，启动压缩制冷装置单独实现制冷，来自回水接头1的高温水进入第一三通调节阀2进入室内的蒸发器4，此时自然冷却装置部分水路不通，第二三通调节阀3控制第二旁通管路6关闭，冷量完全由压缩制冷装置提供，实现完全压缩机12制冷，在蒸发器4内降温后的冷水经水流开关、膨胀罐19、闭式水箱20、水泵等进入出水接头，在冷水末端内换热升温后再回到冷水机组，如此循环；
(2)完全自然冷却
当室外温度T＜10℃时，启动自然冷却，关闭压缩机12制冷，来回水接头1的高温水经过室外自然冷却装置冷却后进入通过第一三通调节阀2，此时第二三通调节阀3控制第二旁通管路6开启，回水不经过蒸发器4，实现完全自然冷却，降温后的冷水经水流开关、膨胀罐19、闭式水箱20、水泵等进入出水接头，在冷水末端内换热升温后再回到冷水机组，如此循环；
(3)在冷冻水冷却***中，设定供水温度为15℃，回水温度设计为20℃，当室外环境温度10℃＜T≤18℃时，启动自然冷却，来自回水接头1的高温水经过室外自然冷却装置冷却后进入通过第一三通调节阀2，并依次进入室内的蒸发器4，第二三通调节阀3控制第二旁通管路6关闭，不足的冷量由压缩制冷装置提供，实现部分自然冷却，降温后的冷水经水流开关、膨胀罐19、闭式水箱20、水泵等进入出水接头，在冷水末端内换热升温后再回到冷水机组，如此循环。
上述仅给出了简要的制冷原理，在此不再赘述。
在本实用新型实施例中，冷冻水冷却***包括第一三通调节阀2，第一三通调节阀2设有第一入水口、第二入水口和出水口；第一三通调节阀2的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有自然冷却装置；第一三通调节阀2的出水口的管道上连接有第二三通调节阀3，第二三通调节阀3设有第一出水口、第二出水口和入水口，第二三通调节阀3的第一出水口与蒸发器4的入水口连接，蒸发器4的出水口连接出水管路5，蒸发器4与压缩制冷装置连接；第二三通调节阀3的第二出水口与第二旁通管路6连通，第二旁通管路6的另一端与出水管路5连通，从而为用户提供完全压缩机制冷、完全自然冷却和压缩与自然相结合制冷的制冷方式，降低了制冷成本，节能降耗，提高机组的能效。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冷冻水冷却***，其特征在于，所述冷冻水冷却***包括与回水接头连接的第一三通调节阀，所述第一三通调节阀设有第一入水口、第二入水口和出水口；
所述第一三通调节阀的第一入水口和第二入水口之间的管路上设有对高温水进行自然冷却的自然冷却装置；
所述第一三通调节阀的出水口的管道上连接有第二三通调节阀，所述第二三通调节阀设有第一出水口、第二出水口和入水口，所述第二三通调节阀的第一出水口与蒸发器的入水口连接，所述蒸发器的出水口连接出水管路，所述蒸发器与用于提供氟利昂循环制冷的压缩制冷装置连接；
所述第二三通调节阀的第二出水口与第二旁通管路连通，所述第二旁通管路的另一端与所述出水管路连通。
2.根据权利要求1所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述自然冷却装置包括一自然冷却盘管，其中，所述第一三通调节阀的第一入水口与所述自然冷却盘管的进水口连通，所述第一三通调节阀的第二入水口与所述自然冷却盘管的出水口连通。
3.根据权利要求2所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述第一三通调节阀的第一入水口与所述自然冷却盘管的进水口之间的管道上设有盘管温度传感器；
所述第一三通调节阀的第二入水口与所述自然冷却盘管的出水口之间的管路上设有第一黄铜球阀。
4.根据权利要求3所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述第一三通调节阀设有第一旁通管路；
所述第一旁通管路包含第一旁通球阀，所述第一旁通球阀的进水端与所述自然冷却盘管的出水口连接，所述第一旁通球阀的出水端与所述第一三通调节阀的出水口所连通的管道连通。
5.根据权利要求3所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述压缩制冷装置包括压缩机、冷凝器、低压开关、高压开关、干燥过滤器和膨胀阀，其中：
所述压缩机一端与所述蒸发器的冷媒出口连接，另一端与所述冷凝器的入口连通，所述冷凝器的出口与所述干燥过滤器连通，所述干燥过滤器与所述膨胀阀入口连通，所述膨胀阀的出口与所述蒸发器的冷媒入口连通；
所述低压开关和高压开关分别设置在所述压缩机两侧的冷媒管路上。
6.根据权利要求1所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述出水管路包括膨胀罐、闭式水箱和离心泵，其中：
所述膨胀罐通过第二黄铜球阀与所述出水管路连通，所述闭式水箱设置在所述出水管路上，所述离心泵设置在所述闭式水箱的出水端上，所述离心泵的另一端与出水接头连接。
7.根据权利要求6所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述闭式水箱设有第三旁通管路，所述第三旁通管路的两端分别设置在所述闭式水箱的入水口和出水口所在的出水管路上；
所述第三旁通管路上设有第三黄铜球阀。
8.根据权利要求1所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述第一三通调节阀与所述回水接头之间的管路上设有回水温度传感器。
9.根据权利要求1所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述蒸发器的出水口所在的出水管路上设有第四黄铜球阀和蒸发器出水温度传感器。
10.根据权利要求6所述的冷冻水冷却***，其特征在于，所述离心泵与所述出水接头之间的出水管路上设有出水温度传感器。
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| CN115265017A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 深圳市英维克科技股份有限公司 | 冷水机组、运行控制方法、存储介质及控制装置和设备 |
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