[发明专利]一种环境感知冷却系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种环境感知冷却系统及其控制方法，该方案包括冷却设备和蒸发设备及管路控制设备，管路控制设备包括回流管道和两条流质通道，回流管道连接冷却设备出液口和蒸发设备回流口，其中一个流质通道上还设有气液两相泵、单向阀及第一电控阀，另一个流质通道上设有第二电控阀；当外部温度环境低于设定值，第二电控阀关闭，第一电控阀打开，蒸发设备内的冷媒蒸发后经过流质通道进入冷却设备内，此时处于低功耗散热模式；在环境温度高于设定值时，所第二电控阀打开，气液两相泵打开，单向阀工作，气液两相泵工作时从蒸发设备中抽出冷媒气液两相混合物进行散热循环模式，该方案具有保证整个冷却系统的散热效果不受外部环境温度的支配的优点。

技术领域

本发明涉及散热技术领域，具体涉及一种环境感知冷却系统及其控制方法。

背景技术

传统的冷却系统常常使用水泵将带有热量的冷却液输入冷却设备与外界环境进行换热，换热完毕的冷却液回流，如此周期性循环以实现散热目的，更进一步的新型重力式冷却系统是将冷媒转化为冷媒蒸汽，冷媒蒸汽在重力作用下上升至冷却设备内，在冷却设备内冷媒蒸汽凝结为液态冷媒完成放热，液态冷媒回流，如此周期性循环以实现散热目的。

新型重力式冷却系统由冷媒蒸汽克服重力上升至冷却设备冷凝散热，冷媒蒸汽凝结成液态冷媒之后再由重力作用回流，以此周期循环散热的过程中没有借助外部动力，几乎没有功耗，但新型重力式冷却系统受环境温度影响较大，新型重力式冷却系统的冷却效果取决于冷却设备与外部环境的温差，温差越大，则新型重力式冷却系统的冷却效果越好，但是新型重力式冷却系统种冷却设备内的温度相对固定在一个小范围内的，在夏季的炎热天气，或者在赤道附近等常年炎热的地区，环境温度都较高，冷却设备与外部环境之间的温差就较小，新型重力式冷却系统的冷却效果就较差，总而言之，新型重力式冷却系统不能调节冷却设备与外部环境的温差，所以新型重力式冷却系统的散热效果受外部环境温度支配。

综上，亟待需要一种可保证冷却系统散热效果，可自行根据环境温度进行调节的环境感知冷却系统及其控制方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种环境感知冷却系统及其控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种环境感知冷却系统包括冷却设备和蒸发设备，包括所述冷却设备和蒸发设备之间设有的管路控制设备，所述管路控制设备包括连通冷却设备和蒸发设备的回流管道和两条流质通道，所述回流管道连接所述冷却设备出液口和所述蒸发设备回流口，其中一个所述流质通道上还设有气液两相泵、单向阀及第一电控阀，另一个所述流质通道上设有第二电控阀；所述单向阀用于防止所述气液两相泵抽出的液相冷媒在重力作用下回流至所述蒸发设备内；所述气液两相泵通过温度控制系统控制，当外部温度环境低于设定值，所述第二电控阀关闭，所述第一电控阀打开，所述蒸发设备内的冷媒蒸发后经过流质通道进入冷却设备内，此时处于低功耗散热模式；在环境温度高于设定值时，所述第二电控阀打开，所述气液两相泵打开，所述单向阀工作，所述气液两相泵工作时从所述蒸发设备中抽出冷媒气液两相混合物进行散热循环模式。

工作原理及有益效果：1、相比传统水冷系统和传统重力式冷媒冷却系统，本方案在环境温度低于设定值的时候，具备传统重力式冷媒冷却系统的优点，具有良好的散热效果，在环境温度高于设定值的时候，可显著提升冷媒蒸汽的上升速度，有效地解决传统重力式冷媒冷却系统无法根据温度调节的问题；

2、采用气液两相泵的设置，相比于传统的水泵，气液两相泵能定向大量气相流质，也可在转移大量气相流质时转移少量液相流质，配合冷媒蒸汽和冷却设备可起到类似空调压缩机的效果，从而显著提升散热效率，且由于水泵转移的是液态物质，而气液两相泵主要转移的是气态物质，因此在处理相同流量的时候，所需要的气液两相泵的功率就明显更小，因此显然本方案在气液两相泵工作时的能耗更低，且由于配合了现有的冷媒蒸发的形式，因此可进一步降低气液两相泵的功率要求，因为冷媒蒸发散热的方式相比传统的水冷散热的散热效率要高很多；