一種氟泵一次環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，尤其涉及一種氟泵一次環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IDC互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房高密度機(jī)柜的不斷增加，設(shè)備的集成度越來(lái)越高，處理能力也逐漸增高，但設(shè)備的功率消耗也隨之增大，導(dǎo)致機(jī)柜內(nèi)設(shè)備的發(fā)熱量越多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)大型IDC機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜服務(wù)器發(fā)熱量大，且基本為全年8760h運(yùn)行，對(duì)于不采用新風(fēng)的機(jī)房而言，全年均需供冷，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗巨大，其空調(diào)能耗約占數(shù)據(jù)機(jī)房整體能耗的 40%~50%。
[0003]傳統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)房送風(fēng)方式有底板風(fēng)道送風(fēng)、冷熱通道隔離送風(fēng)和全房間制冷送風(fēng)等方式，該模式已不滿足現(xiàn)代化機(jī)房高密度機(jī)柜的制冷需求，出現(xiàn)了局部過(guò)熱、耗電量大、機(jī)房空調(diào)能耗過(guò)高、噪音大等問(wèn)題。同時(shí)機(jī)房精密空調(diào)需反復(fù)加濕、除濕運(yùn)轉(zhuǎn)或配套專(zhuān)用除濕機(jī)進(jìn)行機(jī)房空氣濕度、露點(diǎn)控制，以確保設(shè)備內(nèi)部不發(fā)生凝露，導(dǎo)致機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)制冷效率降低、能耗增大。如果機(jī)房的散熱問(wèn)題解決不好，就會(huì)嚴(yán)重威脅機(jī)房設(shè)備的安全運(yùn)行。因此如何在滿足設(shè)備使用要求的情況下，有效降低機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)系統(tǒng)的能耗是空調(diào)行業(yè)和數(shù)據(jù)機(jī)房運(yùn)營(yíng)行業(yè)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。
[0004]從節(jié)能角度考慮，目前有直接采用將室外空氣引入室內(nèi)為機(jī)房降溫的方案，其優(yōu)點(diǎn)是制冷效率高、初投資低、能耗低，但缺點(diǎn)是引入室外冷空氣后，使得室內(nèi)空氣潔凈度、濕度難以保證，帶來(lái)了安全隱患，后期運(yùn)行維護(hù)量較大。另外也有采用氣氣蜂窩式換熱器，將熱管熱空氣與室外冷空氣間接換熱，從而降低機(jī)房?jī)?nèi)溫度；其優(yōu)點(diǎn)是在利用室外冷源時(shí)不引入室外的空氣，不影響機(jī)房?jī)?nèi)的空氣的潔凈度和濕度，缺點(diǎn)是初投資相對(duì)較高，換熱器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易堵塞，需要定期清洗，維護(hù)工作量大。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01320691041.0的中國(guó)專(zhuān)利《一種機(jī)柜服務(wù)器散熱用前板系統(tǒng)》提供了一種機(jī)柜服務(wù)器散熱用前板系統(tǒng)，換熱前板、連接球閥、連接軟管、進(jìn)液總管、出氣/回水總管、閥門(mén)、中間換熱器、儲(chǔ)液器、儲(chǔ)液器進(jìn)/出液管、氟泵串聯(lián)組成冷媒制冷劑循環(huán)系統(tǒng)；中間換熱器、閥門(mén)、回水管、冷水機(jī)組、出水管、水泵串聯(lián)組成冷凍水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。該實(shí)用新型主要用于戶外，且不能用于大型機(jī)房的服務(wù)器散熱。該實(shí)用新型是采用換熱前板安置于機(jī)柜一側(cè)來(lái)進(jìn)行散熱，即對(duì)整個(gè)機(jī)柜整體進(jìn)行散熱處理，但是耗能大。
[0006]申請(qǐng)?zhí)枮?01010033887.6的中國(guó)專(zhuān)利《一種機(jī)柜散熱方法及裝置》提供了一種機(jī)柜散熱裝置，包括:機(jī)柜，上部設(shè)置有熱風(fēng)出口，下部設(shè)置有冷風(fēng)入口 ；吹風(fēng)單元，將由冷風(fēng)入口輸入的冷風(fēng)由機(jī)柜下部由下向上輸送；液冷單元，將由熱風(fēng)出口排出的熱空氣進(jìn)行冷卻，并由冷風(fēng)入口輸入到機(jī)柜內(nèi)。該專(zhuān)利雖然將垂直制冷與水冷方式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，但是能耗大，且無(wú)法應(yīng)用于大型機(jī)房的服務(wù)器散熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種節(jié)能增效、換熱效率高、可靠性高、噪音小、壽命長(zhǎng)的氟泵內(nèi)循環(huán)式一次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主動(dòng)防凝露，確保了機(jī)房?jī)?nèi)空氣的潔凈度和濕度。
[0008]本發(fā)明的上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種氟泵一次環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)，包括機(jī)房單元和冷媒供回氟單元，所述冷媒供回氟單元包括循環(huán)動(dòng)力單元和冷卻單元，所述機(jī)房單元、循環(huán)動(dòng)力單元和冷卻單元依次連接形成閉合循環(huán)。本發(fā)明通過(guò)閉合循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)冷媒循環(huán)、服務(wù)器機(jī)柜空氣散熱循環(huán)和冷卻塔散熱循環(huán)，節(jié)能增效、換熱效率高、可靠性高、噪音小，確保不把冷媒水帶進(jìn)機(jī)房，不存在因爆管而造成水進(jìn)機(jī)房的危險(xiǎn)，無(wú)雜質(zhì)進(jìn)入循環(huán)氟系統(tǒng)中，能夠保證機(jī)房?jī)?nèi)的循環(huán)氟制冷劑不受污染，延長(zhǎng)使用壽命。
[0009]進(jìn)一步地，所述閉合循環(huán)為設(shè)有機(jī)房冷媒環(huán)路供氟干管連接機(jī)房單元和循環(huán)動(dòng)力單元，設(shè)有室外供氟連接管連接循環(huán)動(dòng)力單元和冷卻單元，設(shè)有機(jī)房冷媒環(huán)路回氟干管和室外回氟連接管連接機(jī)房單元和冷卻單元。
[0010]所述機(jī)房單元包括多個(gè)并聯(lián)的機(jī)柜服務(wù)器散熱系統(tǒng)，所述機(jī)柜服務(wù)器散熱系統(tǒng)包括服務(wù)器機(jī)柜、多個(gè)散熱風(fēng)扇、多個(gè)服務(wù)器和多個(gè)熱管散熱器，多個(gè)散熱風(fēng)扇設(shè)置于服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)部頂端，所述多個(gè)熱管散熱器分別設(shè)置在服務(wù)器下端。熱管散熱器直接換熱冷卻服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)的短距離輸送，解決機(jī)柜局部過(guò)熱和存在熱點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)，熱管散熱器由機(jī)柜服務(wù)器聯(lián)鎖控制，當(dāng)某一機(jī)柜服務(wù)器停止工作時(shí)，其對(duì)應(yīng)的熱管散熱器也自動(dòng)關(guān)斷，不再有冷媒流通；當(dāng)機(jī)柜服務(wù)器重啟時(shí)，熱管散熱器聯(lián)鎖自動(dòng)重啟并對(duì)服務(wù)器冷卻。熱管散熱器結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括但不限于翅片式熱管散熱器、微通道熱管散熱器和陶瓷式熱管散熱器等。
[0011]更進(jìn)一步地，所述機(jī)房冷媒環(huán)路供氟干管和機(jī)房冷媒環(huán)路回氟干管分別設(shè)有多個(gè)冷媒環(huán)路供氟支管和環(huán)路回氟支管，所述冷媒環(huán)路供氟支管和環(huán)路回氟支管之間接入多個(gè)并聯(lián)的熱管散熱器。
[0012]所述循環(huán)動(dòng)力單元由循環(huán)氟泵、儲(chǔ)液器和干燥過(guò)濾器依次串聯(lián)設(shè)于機(jī)房冷媒環(huán)路供氟干管上。所述干燥過(guò)濾器與室外供氟連接管連接。所述循環(huán)氟泵采用變頻控制技術(shù)。所述儲(chǔ)液器能夠適應(yīng)不同工況下對(duì)氟利昂的不同需求，保證供氟充足，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。
[0013]所述循環(huán)氟泵的排放口處設(shè)有流量開(kāi)關(guān)。當(dāng)循環(huán)氟泵流量過(guò)小，超出了正常范圍，認(rèn)為可能管路堵塞，經(jīng)過(guò)動(dòng)作調(diào)節(jié)輸入信號(hào)到主動(dòng)防凝露控制模塊產(chǎn)生告警。
[0014]所述干燥過(guò)濾器和室外供氟連接管之間、干燥過(guò)濾器和儲(chǔ)液器之間、儲(chǔ)液器和循環(huán)氟泵之間和流量開(kāi)關(guān)之前安裝有維護(hù)球閥。
[0015]所述冷卻單元包括冷卻塔，所述冷卻塔頂部設(shè)有變頻風(fēng)機(jī)，下側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng)格柵，內(nèi)部設(shè)有換熱盤(pán)管與換熱盤(pán)管供氟管和換熱盤(pán)管回氟管分別連接，所述換熱盤(pán)管上端設(shè)有噴淋裝置，所述噴淋裝置上端設(shè)有脫水裝置，還設(shè)有變頻噴淋水泵與噴淋裝置連接。所述換熱盤(pán)管供氟管和換熱盤(pán)管回氟管分別與室外供氟連接管和室外回氟連接管連接，所述換熱盤(pán)管供氟管和室外供氟連接管之間、換熱盤(pán)管回氟管和室外回氟連接管之間分別設(shè)有供氟閥和回氟閥。
[0016]所述冷卻塔另一下側(cè)設(shè)有溢水管、補(bǔ)水管和排水管，所述補(bǔ)水管設(shè)于溢水管和排水管之間并和變頻噴淋水泵連接。通過(guò)排水管排水及排污和溢水管自由排水，保證閉式冷卻塔的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)確保了中間冷卻器里的循環(huán)水不受污染，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命O
[0017]所述機(jī)柜單元還設(shè)有主動(dòng)防凝露控制模塊、供氟溫度探頭和機(jī)房室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度探頭，所述主動(dòng)防凝露控制模塊與供氟溫度探頭、機(jī)房室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度探頭、流量開(kāi)關(guān)、循環(huán)氟泵、變頻風(fēng)機(jī)和變頻噴淋水泵分別連接，所述供氟溫度探頭設(shè)在機(jī)房冷媒環(huán)路供氟干管上。所述供氟溫度探頭、機(jī)房室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度探頭測(cè)出的供氟溫度和機(jī)房室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度，所述主動(dòng)防凝露控制模塊根據(jù)通過(guò)采集信號(hào)的不斷輸入和動(dòng)作調(diào)節(jié)信號(hào)的不斷輸出控制，徹底杜絕熱管散熱器換熱存在的凝露風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]所述冷卻單元可集成單獨(dú)安裝于室外；循環(huán)動(dòng)力單元可單獨(dú)集成安裝于機(jī)房設(shè)備間，所述冷媒供回氟單元包括冷卻單元和循環(huán)動(dòng)力單元，可集成安裝于室外。
[0019]所述氟泵一次環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)的控制方法，由一次冷媒環(huán)路服務(wù)器機(jī)柜散熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，包括冷媒循環(huán)、服務(wù)器機(jī)柜空氣散熱循環(huán)和冷卻塔散熱循環(huán)。
[0020]進(jìn)一步地，所述冷媒循環(huán)為冷卻單元提供的低溫冷媒在循環(huán)氟泵的作用下，沿機(jī)房冷媒環(huán)路供氟干管進(jìn)入機(jī)房單元，通過(guò)與之并聯(lián)的多根冷媒環(huán)路供氟支管進(jìn)入服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)；各支管內(nèi)的冷媒在循環(huán)氟泵動(dòng)力作用下進(jìn)入服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的熱管散熱器內(nèi)，與經(jīng)過(guò)熱管散熱器的熱空氣間接換熱后成為高溫氣態(tài)冷媒，繼而經(jīng)冷媒環(huán)路回氟支管后流入機(jī)房冷媒環(huán)路回氟干管并匯總，再經(jīng)室外回氟連接管、回氟閥、換熱盤(pán)管回氟管進(jìn)入閉式冷卻塔，高溫氣態(tài)冷媒在換熱盤(pán)管內(nèi)與換熱盤(pán)管表面的噴淋水及通過(guò)換熱盤(pán)管表面的干冷空氣間接換熱，成為低溫液態(tài)冷媒；在循環(huán)氟泵動(dòng)力作用下再依次經(jīng)換熱盤(pán)管供氟管、供氟閥、室外供氟連接管、干燥過(guò)濾器進(jìn)入循環(huán)氟泵內(nèi)。
[0021]所述服務(wù)器機(jī)柜空氣散熱循環(huán)為在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)置散熱風(fēng)扇的動(dòng)力作用下，服務(wù)器機(jī)柜外部的熱空氣經(jīng)服務(wù)器機(jī)柜底部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入服務(wù)器機(jī)柜，熱空氣首先經(jīng)過(guò)熱管散熱器與其熱管散熱器內(nèi)的低溫冷媒熱交換，成為溫度較低的冷空氣，再經(jīng)過(guò)服務(wù)器對(duì)服務(wù)器機(jī)柜設(shè)備進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)短距離的冷風(fēng)輸送和精確送風(fēng)；換熱后的循環(huán)空氣溫度又升高，在完成多個(gè)升溫一降溫一升溫后，經(jīng)服務(wù)器機(jī)柜頂部散熱風(fēng)扇排出，進(jìn)而完成服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)外空氣循環(huán)，同時(shí)也完成對(duì)服務(wù)器的降溫冷卻處理。