防凍冷卻塔及用于冷卻塔防凍的方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及冷卻塔技術領域，尤其涉及防凍冷卻塔及用于冷卻塔防凍的方法。
【背景技術】
[0002]信息技術的廣泛應用與迅猛發(fā)展，驅(qū)使作為載體的數(shù)據(jù)中心建設規(guī)模、數(shù)量都不斷擴大，為了滿足信息處理設備的安全可靠運行所必須的溫度環(huán)境，需向數(shù)據(jù)中心機房全年不間斷供冷。制冷系統(tǒng)在基礎設施系統(tǒng)電能消耗中的比重很大，大多數(shù)規(guī)模較大的數(shù)據(jù)中心為了節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)運行電能消耗，會考慮提高利用室外自然冷源比例，而空調(diào)冷凍水系統(tǒng)由于系統(tǒng)供冷效率高、技術成熟，越來越多地成為數(shù)據(jù)中心首選。冷凍水系統(tǒng)在冬季采用自由冷卻模式運行，關停冷水機組壓縮機，通過冷卻塔自然散熱實現(xiàn)冷凍水供給，因此在冬季里，冷卻塔常常出現(xiàn)結(jié)冰的情況。
[0003]現(xiàn)有技術中，為防止冷卻塔冬季運行時結(jié)冰，通常會選用閉式塔，在冬季時作為沒有開式循環(huán)水的干冷器來實現(xiàn)散熱，上述技術的缺陷在于:效率低，能耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請?zhí)峁┝艘环N防凍冷卻塔及用于冷卻塔防凍的方法，解決了現(xiàn)有技術中冬季冷卻塔防結(jié)冰的設備效率低，能耗大的技術問題。
[0005]第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N防凍冷卻塔，包括冷卻塔塔體以及設置于所述冷卻塔塔體排風口處的排風扇，所述防凍冷卻塔還包括:外循環(huán)風道以及混合箱；其中，所述外循環(huán)風道將冷卻塔塔體的部分排風口與所述混合箱的熱交換氣體入風口相連通，所述混合箱的出風口與所述冷卻塔塔體的入風口相連通；所述排風扇將所述冷卻塔塔體內(nèi)經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體排入所述外循環(huán)風道，所述熱交換氣體經(jīng)過所述外循環(huán)風道進入所述混合箱，與通過所述混合箱的外部空氣進風口進入的外部空氣混合，混合后的氣體通過所述冷卻塔塔體的入風口進入所述冷卻塔塔體。
[0006]在某些實施方式中，在所述外循環(huán)風道上設置第一調(diào)節(jié)風閥，所述第一調(diào)節(jié)風閥用于調(diào)節(jié)進入所述混合箱的熱交換氣體的流量。
[0007]在某些實施方式中，在所述混合箱的外部空氣進風口上設置第二調(diào)節(jié)風閥，所述第二調(diào)節(jié)風閥用于調(diào)節(jié)進入所述混合箱的外部空氣的流量。
[0008]在某些實施方式中，所述防凍冷卻塔還包括溫度傳感器以及控制器；所述溫度傳感器用于測量所述混合箱內(nèi)氣體的溫度；所述控制器用于控制所述第一調(diào)節(jié)風閥的開度和/或所述第二調(diào)節(jié)風閥的開度，以控制所述混合箱內(nèi)氣體的溫度。
[0009]在某些實施方式中，所述控制器配置用于:從所述溫度傳感器獲取所述混合箱內(nèi)氣體的溫度；判斷所述混合箱內(nèi)氣體的溫度是否滿足預定的溫度條件；如果否，控制所述第一調(diào)節(jié)風閥和/或所述第二調(diào)節(jié)風閥的開度直至所述混合箱內(nèi)氣體的溫度滿足預定的溫度條件。
[0010]在某些實施方式中，所述外循環(huán)風道與冷卻塔塔體的排風口的連通處設置排風罩式引入風擴口。
[0011]在某些實施方式中，所述外循環(huán)風道有一個或多個。
[0012]第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N用于冷卻塔防凍的方法，所述方法包括:將冷卻塔塔體內(nèi)經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體與外部空氣分別引入混合箱中混合；將混合箱中混合后的氣體作為冷卻氣體引入所述冷卻塔塔體。
[0013]在某些實施方式中，所述方法還包括:調(diào)節(jié)引入混合箱中的熱交換氣體和/或外部空氣的流量，以控制所述混合箱中氣體的溫度。
[0014]在某些實施方式中，所述調(diào)節(jié)引入混合箱中的熱交換氣體和/或外部空氣的流量，以控制所述混合箱中氣體的溫度，包括:獲取所述混合箱中氣體的溫度；判斷所述混合箱中氣體的溫度是否滿足預定的溫度條件；如果否，調(diào)節(jié)引入混合箱中的熱交換氣體和/或外部空氣的流量直至所述混合箱中氣體的溫度滿足預定的溫度條件。
[0015]本申請?zhí)峁┑姆纼隼鋮s塔及用于冷卻塔防凍的方法，通過在冷卻塔塔體的排風口與冷卻塔塔體的入風口之間設置外循環(huán)風道以及混合箱，將經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體與外部空氣分別引入混合箱中混合，作為冷卻氣體引入冷卻塔塔體，從而實現(xiàn)了冬季冷卻塔防結(jié)冰的目的，解決了現(xiàn)有技術中冬季冷卻塔防結(jié)冰的設備效率低，能耗大的問題。
【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0017]圖1是本申請實施例提供的防凍冷卻塔的一種示例性結(jié)構圖；
[0018]圖2是本申請實施例提供的防凍冷卻塔的另一種示例性結(jié)構圖；
[0019]圖3是本申請實施例提供的防凍冷卻塔的另一種示例性結(jié)構圖；
[0020]圖4是本申請實施例提供的防凍冷卻塔的另一種示例性結(jié)構圖；
[0021]圖5是本申請實施例提供的用于冷卻塔防凍的方法的一個實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與有關發(fā)明相關的部分。
[0023]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0024]請參考圖1，其示出了本申請防凍冷卻塔的一種示例性結(jié)構。
[0025]如圖1所示，防凍冷卻塔100包括冷卻塔塔體101，設置于冷卻塔塔體排風口 102處的排風扇103，外循環(huán)風道104以及混合箱105。其中，外循環(huán)風道104將冷卻塔塔體101的部分排風口與混合箱105的熱交換氣體入風口 106相連通，混合箱的出風口 107與冷卻塔塔體的入風口 108相連通。排風扇103將冷卻塔塔體101內(nèi)經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體排入外循環(huán)風道104，熱交換氣體經(jīng)過外循環(huán)風道104進入混合箱105，與通過混合箱的外部空氣進風口 109進入的外部空氣混合，混合后的氣體通過冷卻塔塔體的入風口108進入冷卻塔塔體101。
[0026]—般來說，在現(xiàn)有技術中，冷卻塔直接采用外部空氣作為冷卻氣體，冷卻氣體經(jīng)過熱濕交換后，被冷卻塔塔體排風口處的排風扇排到空氣中。但當外部空氣的溫度低于0°時，低于0°的空氣會使冷卻塔塔體內(nèi)進風格柵以及冷卻塔塔體靠近外壁面處的部位結(jié)冰，從而導致了冷卻塔散熱能力急劇下降或散熱效率降低的問題。
[0027]在本實施例中，在冷卻塔塔體的排風口與冷卻塔塔體的入風口之間設置外循環(huán)風道以及混合箱。外循環(huán)風道的一端設置在冷卻塔塔體的排風口處，另一端設置在混合箱的熱交換氣體入風口處，將部分排風口與混合箱相連通。冷卻塔塔體內(nèi)經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體被排風扇排入外循環(huán)風道，繼而進入混合箱，另一部分熱交換氣體被排風扇排入到外部空氣中。
[0028]混合箱上還設置有外部空氣進風口，通過外部空氣進風口將外部的空氣引入到混合箱中，使溫度較高的熱交換氣體與溫度較低的外部空氣相混合，從而獲得溫度足夠低且高于零度的混合氣體作為冷卻氣體。上述混合氣體既能夠達到冷卻的效果，又不會導致冷卻塔塔體內(nèi)進風格柵以及冷卻塔塔體靠近外壁面處的部位結(jié)冰。
[0029]具體來說，通常情況下，熱交換氣體的溫度與冷卻塔出水溫度的差值在3°C左右，在自由冷卻的情況下，冷卻塔出水溫度通常設置在13.5°C左右，回水溫度通常設置在18.5°C左右，以保證通過板式換熱器可以實現(xiàn)冷凍水側(cè)15°C供水、21°C回水運行工況。由此可知，冷卻塔排出的熱交換氣體的溫度通常會達到10°C以上，與外部寒冷空氣按比例混合，可獲得0°C以上的混合氣體。
[0030]在本實施例的中，溫度較高的熱交換氣體濕度接近飽和，當濕度接近飽和的熱交換氣體遇到冷空氣后，會凝結(jié)出水，凝結(jié)出的冷凝水會慢慢在混合箱中累積。因此，可以在混合箱的底部設置一個泄水閥，通過泄水閥排出混合箱中凝結(jié)出的水。也可以將箱體底部保持一定坡度，坡向冷卻塔的積水盤，以將混合箱內(nèi)析出的冷凝水的排出混合箱?？梢岳斫?，還可以采用其它的方式將混合箱內(nèi)的冷凝水排出，本申請對此方面不限定。
[0031]本申請的上述實施例提供的防凍冷卻塔，通過在冷卻塔塔體的排風口與冷卻塔塔體的入風口之間設置外循環(huán)風道以及混合箱，將經(jīng)過熱濕交換后的部分熱交換氣體與外部空氣分別引入混合箱中混合，作為冷卻氣體引入冷卻塔塔體，從而實現(xiàn)了冬季冷卻塔防結(jié)冰的目的，解決了現(xiàn)有技術中冬季冷卻塔防結(jié)冰的設備效率低，能耗大的問題。
[0032]請參考圖2，其示出了本申請防凍冷卻塔的另一種示例性結(jié)構。
[0033]如圖2所示，在外循環(huán)風道104上設置第一調(diào)節(jié)風閥110，第一調(diào)節(jié)風閥110用于調(diào)節(jié)進入混合箱的熱交換氣體的流量。
[0034]在本實施例的中，可以通過調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)風閥110的開度從而調(diào)節(jié)進入混合箱的熱交換氣體的流量。其中，第一調(diào)節(jié)風閥110的開度越大，進入混合箱的熱交換氣體的流量就越大。在一種實現(xiàn)中，可以通過人工手動調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)風閥的開度。在另一種實現(xiàn)中，可以通過計算機遠程控制第一調(diào)節(jié)風閥的開度。在又一種實現(xiàn)中，還可以自動控制第一調(diào)節(jié)風閥的開度。
[0035]請參考圖3，其示出了本申請防凍冷卻塔的另一種示例性結(jié)構。
[0036]如圖3所