一种降膜式间接液冷系统及其控制方法与流程

本发明涉及蒸发冷却系统和控制领域，具体涉及到一种降膜式间接液冷系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着数据越来越多，数据中心的密度也越来越大，数据中心的温度随之也逐步上升，数据中心降温节能就成为了一个主要解决的方向，目前常用冷板式及浸没式液冷技术能在一定程度解决高功率机柜问题，但是冷板式液冷技术需要对复杂的液冷通道进行严格设计，类似于蛇形通道或者叶脉型通道，都要经过拓扑优化后才能将性能大大提升；并且浸没式液冷技术一般采用电子氟化液，用量大、成本高，系统体积重量大等各种因素，同时还有漏液的问题产生安全问题，从而限制其大量推广。

技术实现思路

1、为了克服现有产品和技术的不足，本发明提供一种降膜式间接液冷系统，其能根据环境温度不同，采取不同的运行模式，充分利用自然冷源，同时其整体结果较为简单，相比浸没式液冷使用更少的液冷工质，并且使用水替代电子氟化液作为液冷工质，绿色节能，还由于二次侧为负压，能有效地解决漏液问题，能更快地推动机房部署。

2、本发明实施案例的技术方案如下：

3、一种降膜式间接液冷系统，应用于数据中心机房，包括冷却塔、冷却泵、板式换热器、冷冻泵、负压热气冷凝处理储液罐、降膜式间接液冷单元及控制器，所述降膜式间接液冷单元包括多个降膜式间接液冷模块，所述降膜式间接液冷模块与数据中心机房中的服务器组间隔设置，所述降膜式间接液冷模块的外壁与数据中心机房中的服务器组的外壳通过紧密接触方式进行传热；

4、所述降膜式间接液冷模块的进液端通过管道与所述冷冻泵的出液口连通，所述冷冻泵的进液口通过管道与所述板式换热器的热端出口连通，所述板式换热器的热端进口通过管道与所述负压热气冷凝处理储液罐的出液口连通，所述负压热气冷凝处理储液罐的进气口通过管道与所述降膜式间接液冷模块的出气端连通，所述板式换热器的冷端进口通过管道与所述冷却泵的出液口连通，所述冷却泵的进液口通过管道与所述冷却塔的出液口连通，所述冷却塔的进液口通过管道与所述板式换热器的冷端出口连通；

5、所述冷却塔、所述冷却泵、所述冷冻泵、所述负压热气冷凝处理储液罐与所述控制器电性连接。

6、优选地，所述降膜式间接液冷模块包括外壳以及位于外壳内的布水器、喷嘴、水膜，所述布水器位于所述外壳的上部，所述喷嘴位于所述布水器的两侧且位于所述水膜的正上方，所述水膜位于所述外壳内的两侧且所述外壳的内壁接触，所述布水器通过管道与所述冷冻泵的出水口连通，所述水膜之间的空间通过管道与所述负压热气冷凝处理储液罐的进气端连通。

7、优选地，所述负压热气冷凝处理储液罐包括电动排气阀、真空泵、电动调节阀、储液罐和喷淋器，所述喷淋器位于所述储液罐的上部，所述喷淋器通过管道与所述冷冻泵的出水口连通，所述电动调节阀的一端通过管道与所述储液罐的第一出气口连通，所述电动调节阀的另一端通过管道与所述真空泵的进气口连通，所述真空泵的出气口通过管道与所述电动排气阀的一端连通，所述电动排气阀的一端还与所述储液罐的第二出气口连通，所述电动排气阀的另一端与外部环境连通，所述储液罐的进气口通过管道与所述水膜之间的空间连通，所述储液罐的出液口通过管道与所述板式换热器的热端进口连通，所述电动排气阀、所述真空泵、所述电动调节阀与所述控制器电性连接。

8、优选地，所述冷却塔包括塔体以及位于所述塔体内的换热盘管、风机、预冷模块，所述风机位于所述塔体的出风口处，所述预冷模块位于所述塔体的进风口的后方，所述换热盘管位于所述预冷模块的后方，所述换热盘管的进液口通过管道与所述板式换热器的冷端出口连通，所述换热盘管的出液口通过管道与所述冷却泵的进液口连通，所述风机与所述控制器电性连接。

9、优选地，所述预冷模块包括布淋器、填料、接水箱、预冷泵，所述布淋器位于所述填料的上方，所述接水箱位于所述填料的下方，所述预冷泵的进水口通过管道与所述接水箱连通，所述预冷泵的出水口通过管道与所述布淋器连通。

10、此外，本发明还提供了一种降膜式间接液冷系统的控制方法，包括：

11、步骤100：控制器实时获取环境温度值；

12、步骤200：控制器根据环境温度值控制风机、预冷泵、冷却泵、冷冻泵、真空泵、电动排气阀、电动调节阀的开关，使得系统运行在低温模式或非低温模式。

13、优选地，所述步骤s200包括：

14、当温度值大于或等于5℃，控制器发出开启信号至真空泵、电动排气阀、电动调节阀、冷冻泵、冷却泵、预冷泵、风机，真空泵、电动排气阀、电动调节阀、冷冻泵、冷却泵、预冷泵、风机开启，系统运行在非低温模式，真空泵、电动排气阀、电动调节阀对储液罐进行真空处理，预冷泵抽吸接水箱中的低温冷水对外部空气进行预冷，冷却泵输送低温的冷却水至板式换热器，风机抽吸外部空气进入冷却塔内对换热盘管进行换热降温，冷冻泵输送换热降温后的冷却水至布淋器和布水器中；

15、当温度值小于5℃，控制器发出开启信号至真空泵、电动排气阀、电动调节阀、冷冻泵、冷却泵、风机，发出关闭信号至预冷泵，真空泵、电动排气阀、电动调节阀、冷冻泵、冷却泵、风机开启，预冷泵关闭，系统运行在低温模式，真空泵、电动排气阀、电动调节阀对储液罐进行真空处理，冷却泵输送低温的冷却水至板式换热器，风机抽吸外部空气进入冷却塔内对换热盘管进行换热降温，冷冻泵输送换热降温后的冷却水至布淋器和布水器中。

16、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

17、通过设置冷却塔，利用自然冷实现了冷源的供给；通过设置板式换热器，实现了冷却塔的冷源对机房服务器的热量的换热冷却；通过设置降膜式间接液冷模块，其通过水作为液冷工质，利用了水吸热蒸发实现了对服务器进行吸热降温，并解决了氟化液作为工质漏液的问题造成的隐患；通过设置负压热气冷凝处理储液罐，解决了对水蒸发后形成的热气运输问题，同时在储液罐中，通过布淋器中的低温冷水对热气进行换热降温，提供了部分补水量。

1.一种降膜式间接液冷系统，应用于数据中心机房，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的降膜式间接液冷系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的降膜式间接液冷系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的降膜式间接液冷系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的降膜式间接液冷系统，其特征在于，

6.一种如权利要求5所述的降膜式间接液冷系统的控制方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s200包括：