[发明专利]一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法

说明书

本发明涉及一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法，包括以下步骤:S1：确定水冷却系统的总体积容量；S2：确定水冷却系统中冷却液的最低温度和最高温度；S3：计算水冷却系统中冷却液在最低温度和最高温度时的体积变化量；S4：确定缓冲罐的直径，并计算冷却液在最低温度和最高温度时缓冲罐内对应的液位高度；S5：确定缓冲罐的高度；S6：确定任意高度下缓冲罐的理论液位高度；S7：实时监测水冷却系统中冷却液的温度以及缓冲罐内的实际液位，并及时进行补充，使实际液位与理论液位高度相等。本发明将冷却液由温度变化产生的体积变化因素加入液位控制中，从而增加缓冲罐液位控制的精准性，缩小整个水冷系统的占用空间。

技术领域

本发明属于水冷却技术领域，具体涉及一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法。

背景技术

目前，大功率电力电子设备的冷却方式以水冷却为主，通常水冷却系统为密闭式循环系统，冷却液会因为温度的变化而热胀冷缩，所以需要在系统中配置缓冲罐以缓冲冷却液热胀冷缩而引起的体积变化，另外缓冲罐还可以维持整个系统压力恒定及介质充满。所以缓冲罐是水冷系统中必不可少的主要设备。

但是，目前水冷却系统中的缓冲罐液位控制是通过一个补水启动液位定值(常量)和补水停止液位定值(常量)来实现的，只要缓冲罐液位低于补水启动液位定值，补水泵就启动向系统中补水，直到液位到达补水停止液位，这种控制方式没有考虑到温度对冷却液的影响，如果在最低温度将液位补到补水停止液位，当温度升到最高温度时，缓冲罐的液位会急剧上升。为了满足这种工况下冷却液的膨胀要求，缓冲罐的体积需要设计的很大，直接增加整个水冷设备的占用空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法，以解决因缓冲罐液位控制简单而引起其体积设置过大的问题。

本发明的一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法是这样实现的：

一种用于水冷却系统缓冲罐的液位控制方法，包括以下步骤：

S1：根据水冷却系统的管路直径、长度以及除缓冲罐之外的各个设备的体积容量，确定水冷却系统的总体积容量；

S2：确定水冷却系统中冷却液的最低温度和最高温度；

S3：计算水冷却系统中冷却液在最低温度和最高温度时的体积变化量；

S4：确定缓冲罐的直径，并根据其横截面积计算冷却液在最低温度和最高温度时缓冲罐内对应的液位高度；

S5：根据冷却液在最高温度时缓冲罐内对应的液位高度确定缓冲罐的高度；

S6：确定任意高度下缓冲罐的理论液位高度；

S7：实时监测水冷却系统中冷却液的温度以及缓冲罐内的实际液位，并及时进行补充，使实际液位与理论液位高度相等。

进一步的，步骤S1中，水冷却系统中的设备包括缓冲罐、冷却阀组、冷却器和循环泵。

进一步的，步骤S3中，体积变化量的计算方式为：

式中，V为水冷却系统体积容量，单位为m³；

ΔV为冷却液体积变化量，单位为m³；

T₁为冷却液的最低温度，单位为℃；

T₂为冷却液的最高温度，单位为℃；

为T₁温度下冷却液的密度，单位为Kg/m³；

为T₂温度下冷却液的密度，单位为Kg/m³。