[实用新型]高热流密度节能制冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统，尤其涉及一种高热流密度节能制冷系统。

背景技术

随着信息网络规模和用户规模的不断扩大，通信企业设备运行的耗电量已经成为不断增加的重要成本，在机房中仅精密空调的运行耗电量就占机房总用电量的50％以上。目前采用的节能方式一般为：采用数码涡旋及变频节能技术、乙二醇自然冷却、新风冷却技术等。其中1、数码涡旋以及压缩机变频节能技术依靠压缩机本身的变容量调节，从而实现机房空调制冷能力的调节。相比传统机房空调，数码涡旋及变频节能技术能够实现更加精确的温度控制。但是其所使用的节能效果也仅仅是从减少浪费、提高能源使用效率的角度来实现的，其所能实现的节能效果十分有限，而引入该项技术所需要增加的设备投资却较大。2、乙二醇自然冷却制冷技术是使用乙二醇作为载冷剂，使载冷剂在室内冷却盘管和室外机组之间进行循环并制冷。在室外温度低到一定程度后，位于室内机组中的水泵将室外机组中的温度较低的乙二醇水溶液输送到室内冷却盘管，从而实现直接利用室外低温自然冷源给机房进行制冷。乙二醇自然冷却的不足在于：a)需要专门增加一套体积盘庞大的乙二醇制冷系统，而这套系统在一年中除了冬季以外的大部分时间里是闲置不用的；b)由于乙二醇在室内冷却盘管内是显热换热，单位质量的乙二醇所能提供的冷量非常有限，不能解决机房高热流密度的问题。3、新风冷却技术。该节能技术方案的目的也是通过直接利用室外低温冷源给机房制冷。在室外温度低到一定程度的时候，将机房室外的低温冷空气洁净后直接引入机房，从而实现直接利用低温自然冷源的目的。但是该项技术具有以下的局限性：a)所引入的新风的洁净度难以控制，增加了过滤设备的维护量；b)所引入的新风的温度和湿度难以调节，有可能造成机房空气凝露；c)为了引入新风，将破坏机房建筑的完整性。

同时，随着IT技术的飞速发展，规格更小、速度更快、功能更强大的高功率密度机架服务器、刀片服务器、网络交换机等越来越多地被采用，设备的部署密度越来越大，单个机架的能耗也越来越高，造成了单个机架或机架局部单位面积发热量的急剧上升，从而导致了机房局部“发热”的高热密度现象的产生。图1为现有的机房空调压缩机系统结构原理图。该空调机组包括风冷冷凝器2、压缩机10、节流机构9和蒸发器11构成，通过压缩机10到风冷冷凝器2之间的气态制冷剂连接管和风冷冷凝器2到蒸发器11之间的液态制冷剂连接管将各部分连接成为一个完整的空调系统。节流机构9布置于风冷冷凝器2到蒸发器11之间的液体管路上，用于制冷剂的节流降压和流量调节；布置于室内侧的蒸发器11，与节流机构9的出口相连，用于供低温低压液态制冷剂的气化吸热制冷；压缩机10的吸气管与蒸发器11制冷剂侧出口相连，排气段通过气态制冷剂连接管与位于室外侧的风冷冷凝器2相连，用于将低压过热蒸汽压缩成高温高压制冷剂蒸汽。上述各部件相连接构成一个完整的制冷系统。这样的传统机房空调在解决高能耗和高热流密度这些问题上显得力不从心。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中无法解决机房局部高热密度的缺陷，提供一种近热源制冷、蒸发末端组件灵活设置和布局达到充分利用冷源、降低能耗的高热流密度节能制冷系统。

本实用新型进一步要解决的技术问题在于，提供一种直接利用室外自然低温冷源、大大降低制冷能耗的高热流密度节能制冷系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高热流密度节能制冷系统，包括靠近多个热源设置的蒸发末端组件、对蒸发末端组件供冷的冷凝供液装置、用于控制冷凝供液装置的控制装置，所述冷凝供液装置包括产生冷源的制冷机构、储液器和制冷剂泵，所述制冷机构、储液器、制冷剂泵和蒸发末端组件通过主管道顺次连接并形成制冷回路。

所述控制装置包括控制器、设置在制冷剂泵前后的管道上的压力传感器或压差传感器。

所述控制装置包括控制器、设置在主管道上设置的流量开关。

制冷机构的第一种技术方案：所述制冷机构包括自然低温冷源和普通机械制冷冷源，所述自然低温冷源和普通机械制冷冷源分别通过冷源管道并联在主管道中，所述自然低温冷源和普通机械制冷冷源所在的冷源管道上都设有控制阀门。

第一种技术方案中，所述普通机械制冷冷源包括由冷凝器、换热器、压缩机和节流机构构成的制冷回路。

第一种技术方案中，所述自然低温冷源为室外设置的用于通过冷空气进行热交换的风冷冷凝器或蒸发式冷凝器。

第一种技术方案中，所述蒸发末端组件包括多个通过蒸发管道并联或串联在一起的蒸发末端，所述每个蒸发末端靠近热源设置。