帶有制冷劑泵的終端制冷系統和數據中心終端制冷系統技術方案

本發明專利技術適用于制冷領域，提供了帶有制冷劑泵的終端制冷系統，其特征在于，包括：若干分散的終端制冷單元、制冷分配單元、制冷劑管路、冷凍劑進口、冷凍劑出口；所述制冷分配單元通過制冷劑管路與所述終端制冷單元相連，所述制冷分配單元用于為所述終端制冷系統提供循環動力和制冷劑循環，所述終端制冷單元用于實現制冷劑與空氣之間進行直接熱交換;所述冷凍劑進口和所述冷凍劑出口與所述制冷分配單元相連，用于向所述制冷分配單元提供冷源。所述的終端制冷系統可以在數據中心機房內靈活地部署制冷分配單元和終端制冷單元，方便進行在線拓展，且采用近熱源制冷方式省去了大空間送風方式所需要付出的遠距離輸送冷風的耗功，節約能耗。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于制冷
，尤其涉及帶有制冷劑泵的終端制冷系統和數據中心終端制冷系統。
技術介紹
傳統的空調制冷系統中壓縮機是空調系統的全部循環動力的來源，壓縮機在系統循環過程中吸取從蒸發器出來的低溫低壓的制冷劑蒸汽，將增壓之后的高溫、高壓制冷劑蒸汽排向冷凝器。在冷凝器里面，高溫高壓的制冷劑蒸汽獲得充分冷卻，最終變成溫度和壓力均相對較低液態制冷劑。從冷凝器里面出來的液態制冷劑在經過節流機構的節流之后最終變成低溫、低壓液體狀態，并最終回到蒸發器進入再一次的蒸發，蒸發的同時也帶走了熱量，從而實現了一個完整的蒸發冷卻制冷循環。在上述的傳統的蒸發冷卻過程中，壓縮機為整個循環提供唯一的循環動力，驅動制冷劑在整個系統中周而復始地循環，壓縮機是傳統空調系統的心臟。現在數據中心熱負荷和功率密度與日劇增，單機架散熱量越來越大，傳統的機房空調的大空間送風制冷方式已經非常難以適應現在數據中心的冷卻需求。傳統的分散式中小型壓縮機制冷系統在面對現有數據中的新變化和新需求時顯得力不從心，存在一系列的問題1、傳統風冷機房空調的室內、外機之間的相對距離和安裝相對落差限制，影響制冷方案的部署；2、傳統中小型機房空調的穩定性和可靠性一直是業界一個難題，到目前為止未能獲得很好的解決方案，同時當機房里面存有眾多的中小型機房空調機組的時候，其維護、保養工作也需要相當巨大的成本支出；3、隨著機房功率密度的增加，數據中心中的空間被越來越多的機房空調擠占，而且機房空調的電耗量也變得驚人；4、傳統數據中心冷卻方案在建設和部署方面周期太長，以及大空間送風冷卻方式的低效率也成為越來越多的詬病。近年來出現了一些近熱源制冷的數據中心冷卻方案，同時也出現了使用大型冷水機組代替傳統數據中心的分散式壓縮制冷的趨勢。大型冷水機組的效率和制冷能力相對而言有較大的優勢，但是使用冷凍水作為冷源也給數據中心帶來了水的隱患，這也是水冷空調系統一直存在的隱憂。同時，水冷空調系統再加上近熱源冷卻方式的運用仍然不能滿足現代數據中心越來越高的功率密度的需求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種帶有制冷劑泵的終端制冷系統和數據中心終端制冷系統，旨在提聞終端系統的換熱效率和換熱能力。本專利技術是這樣實現的，一種帶有制冷劑泵的終端制冷系統，包括若干分散的終端制冷單元、制冷分配單元、制冷劑管路、冷凍劑進口、冷凍劑出口 ；所述制冷分配單元通過制冷劑管路與所述終端制冷單元相連，所述制冷分配單元用于為所述終端制冷系統提供循環動力和制冷劑循環，所述終端制冷單元用于實現制冷劑與空氣之間進行直接熱交換；所述冷凍劑進口和所述冷凍劑出口與所述制冷分配單元相連，用于向所述制冷分配單元提供冷源。進一步地，所述制冷劑管路包括分別連在所述終端制冷單元兩端的制冷劑氣管和制冷劑液管。進一步地，所述制冷分配單元包括板換、儲液器、制冷劑泵；所述冷凍劑進口和冷凍劑出口設于所述板換上，所述板換具有一同時與所述儲液器和所述制冷劑泵相連的出液口，還具有一與所述制冷劑氣管相連的第一制冷劑端口，用于冷卻從機房內部吸收熱量之后變熱的氣態或者氣液混合劑，并把冷卻之后的低溫制冷劑液體輸送到所述儲液器；所述儲液器用于接收并儲存經由所述板換冷卻之后的低溫制冷劑液體；所述制冷劑泵具有與所述制冷劑液管相連的第二制冷劑端口，用于提供低溫制冷劑液體循環動力。進一步地，所述終端制冷單元包括風機和換熱器，用于實現制冷劑和空氣之間的熱交換。進一步地，所述終端制冷單元的前端安裝一個恒流量調節閥，用于根據自身前后壓差調節自身的流口大小。進一步地，所述的制冷劑泵是一個全封閉的制冷劑輸送泵。進一步地，所述冷凍劑進口、所述冷凍劑出口的冷凍劑為冷凍水。進一步地，所述冷凍劑進口、所述冷凍劑出口的冷凍劑為自然冷卻的冷卻液或者為自然冷卻的冷卻液與冷凍水的結合。本專利技術還提供了一種數據中心終端制冷系統，包括如上任一所述的終端制冷系統，所述終端制冷單元緊貼數據中心的服務器機架。本專利技術與現有技術相比，有益效果在于1、拓展了傳統機房空調制冷方式的部署方式和靈活性，本專利技術所述系統的部署省去了傳統機房空調高落差、回油設計、長連管等因素帶來的煩惱；2、終端制冷單元采用制冷劑直接蒸發膨脹制冷的方法，制冷劑利用其潛熱換熱吸收機房熱量，而普通冷凍水空調利用顯熱換熱吸收熱量，因此本專利技術所述終端制冷系統的換熱效率和換熱能力都獲得大大提高，將有利于應對數據中心高熱流密度運用的需求；3、采用的近熱源制冷方式省去了大空間送風方式所需要付出的遠距離輸送冷風的耗功，節約能耗；4、本專利技術所述終端制冷系統可以實現熱點精確制冷、按需制冷，掃除了局部熱點對數據中心的危害；5、相比于傳統機房空調制冷方式，本專利技術的終端制冷系統穩定性良好，維護工作量大大降低，從而降低運營成本；6、本專利技術所述終端制冷系統可以在數據中心機房內靈活地部署制冷分配單元和終端制冷單元，并且可以方便地進行在線拓展。附圖說明圖1是本專利技術終端制冷系統的原理圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。如圖1所示，一種帶有制冷劑泵的終端制冷系統，包括若干分散的終端制冷單元1，其中所述終端制冷單元I的數量可以根據實際需求進行靈活部署、制冷分配單元2、制冷劑管路、冷凍劑進口 6、冷凍劑出口 7 ;所述制冷分配單元2通過制冷劑管路與所述終端制冷單元I相連，所述制冷分配單元2用于為所述終端制冷系統提供循環動力和制冷劑循環，所述終端制冷單元I用于實現制冷劑與空氣之間進行直接熱交換，在終端制冷單元I內，低溫的制冷劑液體與空氣進行熱交換，在此過程中低溫制冷劑由于吸收了大量熱量而發生相變，也就是直接蒸發潛熱換熱過程。相比于普通冷凍水末端系統采用沒有相變過程的顯熱換熱而言，潛熱換熱過程能夠提供更高的換熱效率和更大的換熱量。所述冷凍劑進口和所述冷凍劑出口與所述制冷分配單元相連，用于向所述制冷分配單元提供冷源。與上述實施例相結合，所述制冷劑管路包括制冷劑氣管9和制冷劑液管8，所述制冷劑液管8和所述制冷劑氣管9分別連接所述終端制冷單元兩端。與上述實施例相結合，所述的制冷分配單元2包括板換3 (即板式換熱器)、儲液器4、制冷劑泵5。所述冷凍劑進口 6和所述冷凍劑出口 7設于所述板換3上，所述板換3具有一同時與所述儲液器4和所述制冷劑泵5相連的出液口，還具有一與所述制冷劑氣管9相連的第一制冷劑端口，用于冷卻從機房內部吸收熱量之后變熱的氣態或者氣液混合劑，并把冷卻之后的低溫制冷劑液體輸送到所述儲液器4。所述儲液器4接收并儲存經由板換3冷卻之后的低溫制冷劑液體。所述制冷劑泵5具有與所述制冷劑液管8相連的第二制冷劑端口，用于提供低溫制冷劑液體循環動力，把所述儲液器4里面的低溫制冷劑液體增壓后通過所述制冷劑液管8輸送到各個所述終端制冷單元I。與上述各實施例相結合，所述終端制冷單元I包括風機和換熱器，用于實現制冷劑和空氣之間的熱交換。所述的終端制冷單元I 一般貼近服務器機柜部署，這樣可以省去了大空間送風方式所需要付出的遠距離輸送冷風的耗功，節約能耗；當然根據實際需要也可以不用貼近服務器部署。與上述各實施例相結合，為保證各個所述終端制冷單本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶有制冷劑泵的終端制冷系統，其特征在于，包括：若干分散的終端制冷單元、制冷分配單元、制冷劑管路、冷凍劑進口、冷凍劑出口；所述制冷分配單元通過制冷劑管路與所述終端制冷單元相連，所述制冷分配單元用于為所述終端制冷系統提供循環動力和制冷劑循環，所述終端制冷單元用于實現制冷劑與空氣之間進行直接熱交換；所述冷凍劑進口和所述冷凍劑出口與所述制冷分配單元相連，用于向所述制冷分配單元提供冷源。

【技術特征摘要】
1.一種帶有制冷劑泵的終端制冷系統，其特征在于，包括:若干分散的終端制冷單元、制冷分配單元、制冷劑管路、冷凍劑進口、冷凍劑出口 ； 所述制冷分配單元通過制冷劑管路與所述終端制冷單元相連，所述制冷分配單元用于為所述終端制冷系統提供循環動力和制冷劑循環，所述終端制冷單元用于實現制冷劑與空氣之間進行直接熱交換； 所述冷凍劑進口和所述冷凍劑出口與所述制冷分配單元相連，用于向所述制冷分配單元提供冷源。2.根據權利要求1所述的終端制冷系統，其特征在于，所述制冷劑管路包括:分別連在所述終端制冷單元兩端的制冷劑氣管和制冷劑液管。3.根據權利要求2所述的終端制冷系統，其特征在于，所述制冷分配單元包括:板換、儲液器、制冷劑泵； 所述冷凍劑進口和冷凍劑出口設于所述板換上，所述板換具有一同時與所述儲液器和所述制冷劑泵相連的出液口，還具有一與所述制冷劑氣管相連的第一制冷劑端口，用于冷卻從機房內部吸收熱量之后變熱的氣態或者氣液混合劑，并把冷卻之后的低溫制冷劑液體輸送到所述儲液器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛海方，王維龍，朱利偉，
申請(專利權)人：深圳睿立方智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：