[发明专利]一种数据机房多冷源转换装置及控制方法

说明书

本发明提供一种数据机房多冷源转换装置，其设有制冷机、冷却塔和板式换热器。当制冷机供冷时，蒸发器、冷冻水供水管、负载装置、冷冻水回水管、第一水泵形成循环制冷回路，制冷机给负载装置供冷降温。当制冷机和板式换热器联合供冷时，蒸发器、冷冻水供水管、负载装置、冷冻水回水管、第一水泵、板式换热器形成循环回路，板式换热器、制冷机同时为负载装置供冷降温。当板式换热器供冷时，板式换热器、冷冻水回水管、冷冻水供水管、负载装置、第一水泵形成循环回路，板式换热器给负载装置供冷降温。整个装置还设有第三水泵和合流三通阀，保障了制冷机的有效运行，使制冷机供冷、制冷机和板式换热器联合供冷、板式换热器免费供冷实现平滑过渡。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种数据机房多冷源转换装置及控制方法。

背景技术

数据机房中安装有电子计算机系统、服务器、通信系统等全年24小时运行的数据处理、储存、网络通信的设备，以上设备发热量大，造成数据机房中温度升高，为了保证设备的正常运行，需要全年不间断供冷，并且要求供冷系统具有极高的可靠性和较节约的能耗。

现有的数据机房制冷系统，为了保证数据机房的PUE足够低，一般把项目地址选择在自然资源较好的位置，以求可以充分使用免费供冷技术。利用免费供冷技术的数据机房制冷系统一般存在三种工况，一是制冷机单独供冷，二是制冷机和板式换热器同时供冷，三是完全由板式换热器进行免费供冷。

但现有的供冷系统在不同工况之间的切换无法实现，或者无法做到平滑实现，切换过程对负载装置的温度影响很大，大部分项目因为无法平滑实现而放弃使用免费供冷，或者两套独立的供冷系统分别实现制冷机供冷和免费供冷的功能。无法使用的原因主要是在切换过程中，冷却水温不能满足制冷机的内部要求，造成制冷机异常停机、无法加载，甚至在等待制冷机启动或者停止的过程中，由于系统运行不稳定导致负载装置数据机房温度上升等情况出现。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种数据机房多冷源转换装置，可以实现制冷机单独供冷、制冷机和板式换热器联合供冷、板式换热器单独免费供冷之间的平滑过渡，不会导致制冷机异常。

为此，本发明 提供一种数据机房多冷源转换装置，其设有制冷机、冷却塔、板式换热器和负载装置，制冷机包括蒸发器和冷凝器，蒸发器可以给负载装置单独供冷，冷却塔也可以通过板式换热器给负载装置单独供冷，蒸发器还可以与板式换热器联合给负载装置供冷，冷凝器还设有循环冷却单元，在制冷机供冷、制冷机与板式换热器联合供冷、板式换热器免费供冷之间切换时使整个系统做到平滑过渡。

优选的，蒸发器的两端分别通过冷冻水供水管、冷冻水回水管与负载装置连通连接，冷冻水回水管依次设有第一水泵、第一电动阀和第三电动阀，冷冻水供水管和冷冻水回水管还通过管路连通设有第四电动阀，第四电动阀所在管路与冷冻水回水管的连接点设于第一电动阀和第三电动阀之间。冷却塔通过冷却塔出水管和冷却塔进水管与冷凝器连通连接，冷却塔出水管依次设有第二水泵、第五电动阀和第七电动阀，冷却塔出水管和冷却塔进水管还通过管路连通设有第八电动阀，第八电动阀所在管路与冷却塔出水管的连接点设于第五电动阀和第七电动阀之间。

板式换热器的冷侧通道的两端分别通过换热器一次侧进水管和换热器一次侧出水管与冷却塔出水管连通连接，换热器一次侧进水管设有第六电动阀，换热器一次侧进水管与冷却塔出水管的连接点设于第二水泵与第五电动阀之间，换热器一次侧出水管与冷却塔出水管的连接点设于第五电动阀和第七电动阀之间。板式换热器的热侧通道的两端分别通过换热器二次侧进水管、换热器二次侧出水管与冷冻水回水管连通连接，换热器二次侧进水管设有第二电动阀，换热器二次侧进水管与冷冻水回水管的连接点设于第一水泵与第一电动阀之间，换热器二次侧出水管与冷冻水回水管的连接点设于第一电动阀和第三电动阀之间。