一种冷水机组、模块化蓄冷系统及其控制方法与流程

本发明涉及制冷设备，特别是一种冷水机组、模块化蓄冷系统及其控制方法。

背景技术：

1、数据中心、大型工业冷却等场景对制冷系统的能效、可靠性、部署速度等要求日益提高。现有风冷冷水机组普遍存在以下问题：

2、数据中心在异常情况下供电电源失效，会使机械制冷机构无法进行制冷。但是，数据中心在电源恢复之前，仍然需要空调系统持续供冷。然而，冷水机组的重新启动需要至少3分钟，甚至更多时间。时间过快的重启，对冷水机组尤其是磁悬浮离心冷机组的可靠性要求越来越高，往往会造成一些异常的故障，尤其是在夏季环境温度高的情况下。

3、因此，亟需一种冷水机组、模块化蓄冷系统及其控制方法，能够在冷水机组停机重启的过程中仍然能够持续供冷，为冷水机组的重启提供足够的时间。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的以上问题，本技术提供一种冷水机组、模块化蓄冷系统及其控制方法，能够在冷水机组停机重启的过程中仍然能够持续供冷，为冷水机组的重启提供足够的时间。

2、为达到上述目的，本技术第一方面提供一种冷水机组，包括：机械制冷机构，所述机械制冷机构包括蒸发器、冷凝器与压缩机，所述蒸发器、所述冷凝器与所述压缩机之间循环有制冷剂；冷水管道，所述冷水管道与所述蒸发器串联连接，冷水管道中的冷却液在所述蒸发器中换热降温；蓄冷罐，所述蓄冷罐并联安装在所述冷水管道上，处于所述蒸发器的出口一侧位置，用于储存冷水管道中的低温冷却液，在所述机械制冷机构停机时向所述冷水管道中输出储存的低温冷却液。

3、由上，通过在冷水管道上并联安装蓄冷罐，从而可以在机械制冷机构能够正常工作时，将蒸发器输出的低温冷却液储存在蓄冷罐中。在冷水机组重启的过程中，机械制冷机构无法冷却通过蒸发器的冷却液时，由蓄冷罐输出低温冷却液。由此，可以在冷水机组停机重启的过程中仍然能够持续供冷，为冷水机组的重启提供足够的时间。

4、另外，通过在冷水机组中集成设置蓄冷罐，可以在出厂时实现蓄冷罐及相关部件的安装，从而满足预置化快速交付的要求，降低模块化蓄冷系统的施工难度，缩短现场的施工工期。

5、作为第一方面的一种可能的实现方式，冷水机组还包括：三通阀，所述三通阀具有第一接口、第二接口与第三接口，所述三通阀通过所述第一接口、所述第二接口串联在所述冷水管道上，处于所述蒸发器的出口一侧位置，所述第三接口与蓄冷罐的入口管道连接，所述蓄冷罐的出口与所述冷水管道通过管道连接。

6、作为第一方面的一种可能的实现方式，由所述第一接口流入的冷却液由所述第二接口和/或第三接口流出。

7、由上，通过设置三通阀，可以由三通阀来控制蒸发器中输出的冷却液的流向。由此，可以在机械制冷机构能够正常工作时，控制低温冷却液流向蓄冷罐进行储存蓄冷，同时使冷却液能够由冷水管道流向目标区域。还可以在机械制冷机构未能正常工作时，通过控制冷却液流向蓄冷罐，使蓄冷罐中储存的低温冷却液流出，以便在冷水机组重启期间向目标区域持续供冷。

8、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述三通阀的开度可调节，用于调节流向所述第二接口、所述第三接口的冷却液的比例。

9、由上，通过调节三通阀的开度，可以在机械制冷机构能够正常工作时，通过调节流向蓄冷罐中的低温冷却液的流量，从而调节蓄冷罐中的冷却液的温度，以便蓄冷罐中能够始终满足系统要求的蓄冷要求。通过调节三通阀的开度，还可以在机械制冷机构重启的过程中，通过调节冷却液流向蓄冷罐以及目标区域的比例，从而可以对蓄冷罐输出的低温冷却液以及通过冷水管道直接输送给目标区域的冷却液的比例进行调节，进而调节输送给目标区域的冷却液的温度，以满足目标区域的制冷需求。

10、本技术第二方面提供一种模块化蓄冷系统，包括多组冷水机组，所述冷水机组为本技术第一方面中任一所述的冷水机组。

11、由上，通过在冷水管道上并联安装蓄冷罐，从而可以在机械制冷机构能够正常工作时，将蒸发器输出的低温冷却液储存在蓄冷罐中。在冷水机组重启的过程中，机械制冷机构无法冷却通过蒸发器的冷却液时，由蓄冷罐输出低温冷却液。由此，可以在冷水机组停机重启的过程中仍然能够持续供冷，为冷水机组的重启提供足够的时间。

12、另外，通过在冷水机组中集成设置蓄冷罐，可以在出厂时实现蓄冷罐及相关部件的安装，从而满足预置化快速交付的要求，降低模块化蓄冷系统的施工难度，缩短现场的施工工期。

13、本技术第三方面提供一种控制方法，其特征在于，控制本技术第一方面中任一项所述的冷水机组，或者本技术第二方面中所述的模块化蓄冷系统向目标区域输送冷却液，包括：获取第一信息，所述第一信息用于指示所述机械制冷机构是否停机；当所述第一信息指示所述机械制冷机构停机时，发出第一控制指令，所述第一控制指令用于控制所述蓄冷罐向所述冷水管道输出低温冷却液。

14、由上，在机械制冷机构停机时，通过控制蓄冷罐向冷水管道中输出低温冷却液，从而可以在机械制冷机构重启期间，能够持续向目标区域供冷。由此，可以为冷水机组的重启提供足够的时间，使模块化蓄冷系统的供冷性能更加稳定。

15、作为第三方面的一种可能的实现方式，所述冷水机组还包括三通阀，所述三通阀具有第一接口、第二接口与第三接口，所述三通阀通过所述第一接口、所述第二接口串联在所述冷水管道上，处于所述蒸发器的出口一侧位置，所述第三接口与蓄冷罐的入口管道连接，所述蓄冷罐的出口与所述冷水管道通过管道连接；所述三通阀的开度可调节，用于调节流向所述第二接口、所述第三接口的冷却液的比例；

16、控制方法还包括：获取第二信息，所述第二信息为所述冷水管道输送给目标区域的冷却液的温度信息；当所述第二信息中指示所述冷却液的温度大于第一温度阈值时，发出第二控制指令，所述第二控制指令用于调节所述三通阀的开度，使流向所述第三接口的冷却液的比例升高。

17、由上，在第二信息中指示冷却液的温度大于第一温度阈值时，说明输送给目标区域的冷却液的温度过高，不能满足目标区域的制冷需求。通过调节三通阀的开度，使流向第三接口的冷却液的比例升高，从而可以提高蓄冷罐中输出的低温冷却液的流量，进而降低输送给目标区域的冷却液的温度，满足目标区域的制冷需求，使冷水机组及模块化蓄冷系统供冷更加稳定。

18、作为第三方面的一种可能的实现方式，当所述第二信息中指示所述冷却液的温度小于所述第一温度阈值时，发出第三控制指令，所述第三控制指令用于调节所述三通阀的开度，使流向所述第三接口的冷却液的比例降低。

19、由上，在第二信息中指示冷却液的温度小于第一温度阈值时，说明输送给目标区域的冷却液的温度过低，超过了目标区域的制冷需求。通过调节三通阀的开度，使流向第三接口的冷却液的比例降低，从而可以降低蓄冷罐中输出的低温冷却液的流量，进而升高输送给目标区域的冷却液的温度，满足目标区域的制冷需求，使冷水机组及模块化蓄冷系统供冷更加稳定。

20、作为第三方面的一种可能的实现方式，当所述第一信息指示所述机械制冷机构开机时，发出第四控制指令，所述第四控制指令用于控制由所述蒸发器流出的低温冷却液通过所述冷水管道输送给所述目标区域。

21、由上，在机械制冷机构开机时，通过控制由蒸发器流出的低温冷却液通过冷水管道输送给目标区域，从而可以使冷水机组切换到正常的供冷模式，即由蒸发器对冷却液降温后，输送给目标区域。

22、作为第三方面的一种可能的实现方式，所述冷水机组还包括三通阀，所述蓄冷罐通过所述三通阀并联在所述冷水管道上；控制方法还包括：获取第三信息，所述第三信息为所述蓄冷罐中的温度信息；当所述第三信息中指示所述蓄冷罐中的温度大于第二温度阈值时，发出第五控制指令，所述第五控制指令用于控制所述三通阀，使所述蒸发器流出的低温冷却液部分流向所述蓄冷罐，部分通过所述冷水管道输送给所述目标区域；当所述第三信息中指示所述蓄冷罐中的温度小于等于所述第二温度阈值时，发出第六控制指令，所述第六控制指令用于控制所述三通阀，使所述蒸发器流出的低温冷却液全部通过所述冷水管道输送给所述目标区域。

23、由上，可以在蓄冷罐中的温度大于第二温度阈值时，即蓄冷罐中的需冷量不足时，通过控制蒸发器流出的部分低温冷却液部分流向蓄冷罐，从而可以降低蓄冷罐中冷却液的温度，进而补充蓄冷罐中的蓄冷量。还可以在蓄冷罐中的温度小于等于第二温度阈值时，即蓄冷罐中的需冷量充足时，通过控制蒸发器流出的低温冷却液全部流向目标区域，从而可以降低机械制冷机构的负担，进而降低能耗。

24、本发明的这些和其它方面在以下（多个）实施例的描述中会更加简明易懂。