热管预冷多联空调系统和数据中心的制作方法
- 国知局
- 2024-08-02 15:35:57
本技术涉及空调系统,具体而言,涉及一种热管预冷多联空调系统和数据中心。
背景技术:
1、相关技术中,数据中心通过空调系统进行服务器和相关电气设备的冷却,数据中心的发热量较大,因此对空调系统的能耗要求较大,因此,如何在保证空调系统对数据中心的冷却效果的同时,降低空调系统的能耗,成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的空调系统的能耗较大的问题。
2、为此,本实用新型的第一方面提出了一种热管预冷多联空调系统。
3、本实用新型的第二方面提出了一种数据中心。
4、有鉴于此,本实用新型的第一方面提出了一种热管预冷多联空调系统,包括:室内机;热管预冷室外机和冷冻水型冷源;第一换热盘管,设置于室内机内,第一换热盘管与热管预冷室外机相连通,热管预冷室外机用于对第一换热盘管内的冷媒进行换热;第二换热盘管,设置于室内机内,第二换热盘管与冷冻水型冷源相连通,冷冻水型冷源用于对第二换热盘管内的冷媒进行换热;其中,第二换热盘管位于室内机的出风口与第一换热盘管之间,第一换热盘管用于对经过第二换热盘管的气体进行预冷。
5、本实用新型提供的热管预冷多联空调系统,可以用于对数据中心中的服务器进行冷却,以保证数据中心的正常运行。其中,热管预冷多联空调系统包括室内机,室内机用于放置在数据中心的室内,以对数据中心的室内的服务器进行冷却。具体地,室内机包括出风口,热管预冷多联空调系统所产生的冷空气可以通过室内机的出风口流出,并且流向服务器,以实现对服务器进行冷却。
6、进一步地,热管预冷多联空调系统还包括热管预冷室外机和冷冻水型冷源,相应地,热管预冷多联空调系统还包括第一换热盘管和第二换热盘管。其中,第一换热盘管与热管预冷室外机相连通,从而通过热管预冷室外机对第一换热盘管中的冷媒进行冷却。相应地,第二换热盘管与冷冻水型冷源相连通,从而通过冷冻水型冷源对第二换热盘管中的冷媒进行冷却。
7、进一步地,第二换热盘管位于出风口与第一换热盘管之间,也就是,在室内机内部的气体流动的方向上,第一换热盘管位于气体流动的上游,第二换热盘管位于气体流动的下游。具体地,在气体流动的过程中,首先经过第一换热盘管,然后经过第二换热盘管后由出风口输出至室内机外部。也就是,通过第一换热盘管和第二换热盘管的位置的设置,可以实现通过第一换热盘管对经过第二换热盘管的气体进行预冷,从而降低第二换热盘管所连接的冷冻水型冷源的负担,以减小热管预冷多联空调系统的整体能耗,提高能效。
8、具体地,当室外机所处的环境的温度低于第一预设温度时,可以开启热管预冷室外机,从而通过第一换热盘管对流入室内机的气体进行冷却。由于热管预冷室外机所处的环境的温度较低,此时只开启热管预冷室外机通过第一换热盘管进行换热即可达到数据中心的冷却需求,无需开启冷冻水型冷源,从而降低了热管预冷多联空调系统的整体能耗。
9、当室外机所处的环境的温度大于或等于第一预设温度,且小于第二预设温度时,则开启热管预冷室外机,同时开启冷冻水型冷源。此时,气体首先流经第一换热盘管,通过第一换热盘管对气体进行预冷,然后流经第二换热盘管,通过第二换热盘管对预冷后的气体进一步冷却,保证气体的冷却效果,进而保证输出的气体的冷却效果。此时,由于流经第二换热盘管的气体已经经过第一换热盘管的预冷,因此冷冻水型冷源无需全负荷运行,从而降低了热管预冷多联空调系统的整体能耗,同时能够保证热管预冷多联空调系统的冷却效果。
10、当室外机所出的环境的温度大于或等于第二预设温度时,也即热管预冷室外机所处的温度较高,因此表示热管预冷室外机运行已经无法达到预冷的效果,因此在这种情况下可以关闭热管预冷室外机,仅开启冷冻水型冷源通过第二换热盘管对气体进行冷却,减少运行时长,保证热管预冷多联空调系统的冷却效率。
11、本实用新型提供的热管预冷多联空调系统,通过设置热管预冷室外机和冷冻水型冷源,相应地设置第一换热盘管和第二换热盘管,并且将第二换热盘管设置于室内机的出风口与第一换热盘管之间,从而在室内机的出风口出风的过程中,能够通过第一换热盘管对经过第二换热盘管的气体进行预冷,进而可以减小第二换热盘管对应的冷冻水型冷源的运行负载,以减小热管预冷多联空调系统的整体的能耗,提高热管预冷多联空调系统的能效。
12、另外,根据本实用新型提供的上述技术方案中的热管预冷多联空调系统,还可以具有如下附加技术特征:
13、在一些技术方案中,可选地,第二换热盘管的至少一部分与第一换热盘管的至少一部分层叠设置。
14、在该技术方案中,第二换热盘管与第一换热盘管可以进行层叠设置,具体地,可以将第二换热盘管的一部分覆盖面积与第一换热盘管的一部分覆盖面积设置为层叠状态,也可以将第二换热盘管的全部覆盖面积与第一换热盘管设置为层叠状态。
15、通过将第二换热盘管的至少一部分与第一换热盘管的至少一部分层叠设置,可以使得流经第一换热盘管的气体能够有效地与第二换热盘管接触,从而提高第一换热盘管对第二换热盘管的预冷效果,进而有效地减少第二换热盘管对应的冷冻水型冷源的能耗,以达到降低热管预冷多联空调系统的整体能耗的效果。
16、在一些技术方案中,可选地,第二换热盘管与第一换热盘管平行设置,第二换热盘管与第一换热盘管之间的距离小于预设距离。
17、在该技术方案中,可以将第一换热盘管与第二换热盘管平行设置,同时,将第一换热盘管与第二换热盘管之间的距离设置为小于预设距离。
18、首先,通过将第一换热盘管与第二换热盘管平行设置,可以使得气流在通过第一换热盘管后流至第二换热盘管所经过的距离相同,进而提高第一换热盘管对第二换热盘管进行预冷的均匀性,进而保证室内机所输出的气体的温度的均匀性,保证冷却效果。
19、进一步地,通过将第一换热盘管与第二换热盘管之间的距离设置为小于预设距离,可以减少气体流经第一换热盘管和第二换热盘管之间的过程所消耗的时间,避免气体在流经第一换热盘管与第二换热盘管之间时温度再次升高,从而保证了第一换热盘管对第二换热盘管进行预冷的效果,进而保证热管预冷多联空调系统的整体能耗的降低效果。
20、具体地,预设距离可以设置为2厘米、3厘米或者5厘米。进一步地,也可以将第一换热盘管直接贴合于第二换热盘管上。
21、在一些技术方案中,可选地,热管预冷室外机包括:冷凝器,冷凝器的一端与第一换热盘管的一端相连通,冷凝器的另一端与第一换热盘管的另一端相连通。
22、在该技术方案中,热管预冷室外机可以包括冷凝器,冷凝器的一端与第一换热盘管的一端相连通,冷凝器的另一端与第一换热盘管的另一端相连通。通过冷凝器的设置,使得冷媒在第一换热盘管与冷凝器之间流动的过程中,能够通过冷凝器对冷媒进行换热,以使的冷媒降温,进而回流至第一换热盘管中对流经第一换热盘管的气体进行降温。
23、在一些技术方案中,可选地,冷凝器包括:冷凝盘管,冷凝盘管的一端与第一换热盘管的一端相连通,冷凝盘管的另一端与第一换热盘管的另一端相连通;换热风扇,换热风扇的进风面与冷凝盘管相对设置。
24、在该技术方案中,冷凝器可以包括冷凝盘管和换热风扇,其中,冷凝盘管的两端分别与第一换热盘管的两端相连通,从而使得冷媒可以在第一换热盘管和冷凝盘管之间进行流通。换热风扇的进风面与冷凝盘管相对,从而在换热风扇运行的过程中,通过驱动气体流动对冷凝盘管内的冷媒进行降温,以实现将冷凝盘管内的冷媒进行冷却,以使得回流至第一换热盘管的冷媒处于低温状态。
25、在一些技术方案中,可选地,冷凝器还包括:湿膜冷却部,湿膜冷却部设置于冷凝盘管的进风口。
26、在该技术方案中,冷凝器还可以包括湿膜冷却部,湿膜冷却部可以设置于冷凝盘管的进风口处,通过湿膜冷却部配合换热风扇的运行,可以进一步提高对冷凝盘管内的冷媒的降温效果,从而进一步提高第一换热盘管内的冷媒的换热效果,以进一步提高第一换热盘管对第二换热盘管的预冷效果。以进一步降低第二换热盘管对应的冷冻水型冷源的能耗。
27、在一些技术方案中,可选地,沿重力方向上,冷凝器位于第一换热盘管的上方。
28、在该技术方案中,可以将冷凝器的位置设置在第一换热盘管的上方,也就是在重力方向上,冷凝器设置在第一换热盘管的上方,这样,在冷媒从冷凝器回流至第一换热盘管的过程中,能够依靠重力作用进行流动,从而进一步节省了热管预冷室外机的能耗,进而进一步减小热管预冷多联空调系统的整体的能耗。
29、具体地,在热管预冷室外机运行的过程中,第一换热盘管内的液态冷媒在对流经第一换热盘管的气体降温之后,蒸发为气态冷媒,气态冷媒上升并流动至冷凝器中,在冷凝器的冷凝作用下,气态冷媒液化为液态冷媒,液态冷媒在重力作用下回流至第一换热盘管中,完成一次冷媒的循环。
30、在一些技术方案中,可选地,热管预冷室外机还包括:泵体,泵体设置于冷凝器与第一换热盘管之间,泵体用于驱动第一换热盘管和冷凝器之间的冷媒流动。
31、在该技术方案中,热管预冷室外机还可以包括泵体,泵体可以设置在冷凝器与第一换热盘管之间,用于驱动冷媒的运行。
32、也就是,在无法满足将冷凝器设置在第一换热盘管的上方的情况下,可以通过泵体实现对冷媒的驱动,以保证冷媒能够正常循环。
33、在一些技术方案中,可选地,冷冻水型冷源包括:至少一个供水管,至少一个供水管与第二换热盘管的入口相连通;至少一个回水管,至少一个回水管与第二换热盘管的出口相连通。
34、在该技术方案中,冷冻水型冷源可以包括至少一个供水管和至少一个回水管,其中,供水管与第二换热盘管的入口相连通,用于向第二换热盘管输送低温冷媒,相应地,回水管与第二换热盘管的出口相连通,用于回收第二换热盘管流出的高温冷媒。
35、具体地,供水管和回水管的数量可以均为一个,此时,供水管的两端均可以向第二换热盘管供水,也就是在供水管的一侧发生故障时,可以通过供水管的另一侧输送冷媒,以保证第二换热盘管能够持续稳定运行。相应地,回水管的两端均能够流出冷媒,以保证冷媒能够持续循环。
36、另外,供水管和回水管的数量可以均未两个或多个,每个供水管和每个回水管均可以实现冷媒的输送。这样,在一个供水管或一个回水管出现故障时,可以通过其他供水管和回水管进行冷媒的输送,以保证第二换热盘管内的冷媒能够持续稳定的循环,保证热管预冷多联空调系统的正常运行。
37、另外,冷冻水型冷源还可以包括换热器,换热器与供水管和回水管相连通,换热器与第二换热盘管相对设置,供水管提供的低温冷媒进入换热器后,通过换热器对第二换热盘管内的冷媒进行换热,换热器中换热后的高温冷媒在通过回水管流出。
38、在一些技术方案中,可选地,室内机的数量为多个,第一换热盘管的数量为多个,第二换热盘管的数量为多个;其中,多个第一换热盘管与多个室内机一一对应设置,多个第二换热盘管与多个第一换热盘管一一对应设置。
39、在该技术方案中,室内机的数量可以为多个,相应地,第一换热盘管和第二换热盘管的数量也为多个,并且第一换热盘管与室内机一一对应设置,第二换热盘管与第一换热盘管一一对应设置。
40、通过多个室内机以及多个第一换热盘管和多个第二换热盘管的设置,实现了热管预冷多联空调系统的多联机运行,以实现通过多个室内机对数据中心的服务器进行冷却,提高了热管预冷多联空调系统的运行效率。
41、根据本实用新型的第二方面,提出了一种数据中心,包括:服务器;如上述技术方案中任一项的热管预冷多联空调系统,室内机的出风口与服务器相对设置,用于对服务器进行冷却。
42、本实用新型提供的数据中心,包括服务器和如上述技术方案中任一项的热管预冷多联空调系统,通过热管预冷多联空调系统,可以实现对数据中心的服务器进行冷却,保证数据中心的正常运行。
43、另外,本实用新型提供的数据中心,包括如上述第一方面提供的热管预冷多联空调系统,因此该数据中心具备上述热管预冷多联空调系统的全部有益效果,在此不再赘述。
44、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
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