一种多联热管系统的制作方法

1.本实用新型涉及热管系统，具体涉及一种多联热管系统。


背景技术：

2.随着数据中心的发展，服务器中it设备功率密度、热密度快速增长，这对于末端负荷控制提出了很高的要求。现有多联热管系统仅在室外侧设置电子膨胀阀，各并联的室内支路无法实现独立精确的负荷控制，会影响到服务器的安全稳定运行。


技术实现要素：

3.发明目的：本实用新型的目的是提出一种便于对各室内支路负荷进行单独精确调节的多联热管系统。
4.技术方案：本实用新型所述的多联热管系统，包括室外主机和多个并联设置的室内机，所述室外主机包括压缩机和冷凝换热器，所述室内机包括重力热管末端、中间换热器和电子膨胀阀，压缩机、冷凝换热器、电子膨胀阀和中间换热器构成一次侧制冷循环，重力热管末端和中间换热器构成二次侧制冷循环，一次侧制冷循环和二次侧制冷循环在中间换热器中换热。
5.电子膨胀阀一般设置在室外主机中，而本实用新型中，在各室内支路上分别设置电子膨胀阀，便于对各室内支路负荷进行独立精确控制，解决了多个室内末端负荷不均时制冷剂的分配问题。此外，本实用新型中通过中间换热单元将一次侧制冷循环与二次侧制冷循环隔离开来，还解决了传统热管系统存在的回油问题。
6.进一步地，所述室外主机还包括制冷剂泵，冷凝换热器、制冷剂泵和电子膨胀阀依次相连。
7.进一步地，压缩机上并联有第一单向阀。
8.进一步地，制冷剂泵上并联有第二单向阀。
9.一次侧具有压缩机与制冷剂泵两种冷源，三种运行模式，包括压缩机制冷模式、混合制冷模式和氟泵自然冷源制冷模式。在室外环境温度较高时，机组完全采用压缩机制冷模式，压缩机对制冷剂压缩做功，将室内的热量通过制冷剂带出到室外的冷凝换热器，通过与周围环境的空气进行热交换，将热量散发到周围环境中。随着室外环境温度降低，机组开始进入节能运行状态，采用混合制冷模式。机组启动变频制冷剂泵，通过泵增压的方式提高制冷剂蒸发压力，降低压缩机做功能耗，使系统在较低能耗的工况下完成机械制冷过程，将室内热量排出到室外环境中，此时压缩机和制冷剂泵都工作。当室外环境温度进一步降低，机组开始进入深度节能运行状态，即氟泵自然冷源制冷模式。机组完全采用变频制冷剂泵运行，停止压缩机机械制冷，吸热后的制冷剂不再经过压缩机做功，而是直接送入室外冷凝换热器进行冷却，将室内热量排出到室外低温环境中，此时机组仅制冷剂泵工作，压缩机完全停止运行。在这种工作状态下，由于压缩机停止工作，能耗大幅度降低，机组制冷量的能效比≥7.0，随着室外温度逐渐降低，机组制冷能效比可进一步降低。本实用新型中，在室外
温度较低时，充分利用自然冷源，使用制冷剂泵部分或完全替代压缩机工作，跟常规的风冷系统相比，全年能效比可提高50％以上。
10.进一步地，冷凝换热器进风口设置湿膜设备，进一步降低冷凝器的进风温度，提高冷凝效率，进一步充分利用自然冷源。
11.进一步地，当重力热管末端采用热管背板或热管列间形式时，由于机组靠近服务器出风，机组回风温度高，换热效率高。当室外温度为20℃时，即可开启混合制冷模式；当室外温度为10℃时，即可开启氟泵自然冷源制冷模式。压缩机功率一般为10kw以上，而采用氟泵自然冷源制冷模式时，压缩机停止工作，仅有冷凝换热器处的冷凝风机工作，功率为1-2kw，节能高达80％。
12.有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：解决了多个室内末端负荷不均时的制冷剂分配问题，负荷调节性能好，同时还解决了系统回油问题。
附图说明
13.图1是本实用新型的原理图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
15.如图1所示，一种多联热管系统，包括室外主机和多个并联设置的室内机，室外主机包括压缩机1、冷凝换热器3和制冷剂泵5，室内机包括重力热管末端10、中间换热器11和电子膨胀阀12。压缩机1、冷凝换热器3、制冷剂泵5、电子膨胀阀12和中间换热器11构成一次侧制冷循环，重力热管末端10和中间换热器11构成二次侧制冷循环，一次侧制冷循环和二次侧制冷循环在中间换热器11中换热。压缩机1上并联有第一单向阀2，制冷剂泵5上并联有第二单向阀6。冷凝换热器3处设有冷凝风机4，重力热管末端10处设有室内风机。本实施例中，冷凝换热器3进风口设置湿膜设备，重力热管末端10采用热管背板形式。
16.一次侧，从各个中间换热器11出来的制冷剂蒸汽，通过各出口支管汇集到总出管，然后进入压缩机1或与其并联的第一单向阀2旁通管路，然后进入冷凝换热器3，然后经过制冷剂泵5或与其并联的第二单向阀6旁通管路后，经总进管进入各进口支管，经过对应电子膨胀阀12后，进入对应中间换热器11进行吸热。
17.二次侧，从中间换热器11出来的制冷剂在重力及温差作用下进入各个重力热管末端10底部进口，在各个重力热管末端10中吸热蒸发后，进入中间换热器11放热，其热量被一次侧制冷剂带到室外，使得二次侧制冷剂冷却冷凝。
18.下面介绍本实用新型的控制方法。
19.每个室内末端根据其送风温度计算制冷需求，其中室内风机根据制冷需求进行调节，电子膨胀阀12开度根据进液温度进行调节。以一个室内机为例，重力热管末端10根据采集到的送风温度与设定温度比较，计算重力热管末端10的制冷需求q(％)，并根据此制冷需求调节室内风机的转速，根据进末端的液体温度t
in
控制电子膨胀阀12的开度，并结合t
out-t
in
的差值来辅助判断一次侧的过热度，综合调节电子膨胀阀12的开度，t
out
表示一次侧进口温度。
20.室外主机采用can总线与室内机通信，读取各个室内机的参数，特别是制冷需求q，
当各室内机的制冷需求q均为0时，室外主机不工作。当有一个室内机的制冷需求q不为0时，室外主机工作。室外主机根据采集到的室外温度及各室内机总体制冷需求的加权平均值，来判断机组的运行模式。具体地，
21.当室外温度＞混合模式温度设定值时，机组运行在压缩机制冷模式，此时压缩机根据各室内机总体制冷需求的加权平均值来调节转速，室外冷凝风机根据高压压力调节风机转速，制冷剂泵不工作。
22.当氟泵自然冷源模式温度设定值＜室外温度≤混合模式温度设定值时，机组运行在混合制冷模式，此时压缩机根据各室内机总体制冷需求的加权平均值来调节转速，室外冷凝风机根据高压压力调节风机转速，制冷剂泵根据泵前后压差来控制泵频率。
23.当室外温度≤氟泵自然冷源模式温度设定值时，机组运行在氟泵自然冷源制冷模式，此时压缩机不工作，室外冷凝风机主要根据各室内机总体制冷需求的加权平均值来调节转速，并辅助判断冷凝换热器出口过冷段进一步调节室外冷凝风机转速，制冷剂泵根据泵前后压差来控制泵频率。


技术特征：
1.一种多联热管系统，包括室外主机和多个并联设置的室内机，其特征在于：所述室外主机包括压缩机(1)和冷凝换热器(3)，所述室内机包括重力热管末端(10)、中间换热器(11)和电子膨胀阀(12)，压缩机(1)、冷凝换热器(3)、电子膨胀阀(12)和中间换热器(11)构成一次侧制冷循环，重力热管末端(10)和中间换热器(11)构成二次侧制冷循环，一次侧制冷循环和二次侧制冷循环在中间换热器(11)中换热。2.根据权利要求1所述的多联热管系统，其特征在于：所述室外主机还包括制冷剂泵(5)，冷凝换热器(3)、制冷剂泵(5)和电子膨胀阀(12)依次相连。3.根据权利要求2所述的多联热管系统，其特征在于：压缩机(1)上并联有第一单向阀(2)。4.根据权利要求2或3所述的多联热管系统，其特征在于：制冷剂泵(5)上并联有第二单向阀(6)。5.根据权利要求1所述的多联热管系统，其特征在于：冷凝换热器(3)进风口设置湿膜设备。6.根据权利要求1所述的多联热管系统，其特征在于：重力热管末端(10)采用热管背板或热管列间形式。

技术总结
本实用新型公开了一种多联热管系统，包括室外主机和多个并联设置的室内机，室外主机包括压缩机、冷凝换热器和制冷剂泵，室内机包括重力热管末端、中间换热器和电子膨胀阀，压缩机、冷凝换热器、制冷剂泵、电子膨胀阀和中间换热器构成一次侧制冷循环，重力热管末端和中间换热器构成二次侧制冷循环，一次侧制冷循环和二次侧制冷循环在中间换热器中换热；压缩机上并联有第一单向阀，制冷剂泵上并联有第二单向阀；冷凝换热器处设有冷凝风机，重力热管末端处设有室内风机。本实用新型解决了多个室内末端负荷不均时制冷剂的分配问题，同时还解决了传统热管系统存在的回油问题。传统热管系统存在的回油问题。传统热管系统存在的回油问题。


技术研发人员：程姗 李林达 许海进 郭凤杰 庆克俊 吴梦凡
受保护的技术使用者：南京佳力图机房环境技术股份有限公司
技术研发日：2022.04.01
技术公布日：2022/8/19