[发明专利]一种节能数据中心制冷复合系统及方法

权利要求书

1.一种节能数据中心制冷复合系统，其特征在于，包括双喷射式制冷循环系统、蒸汽压缩式制冷循环系统和自动手动切换系统；

所述双喷射式制冷循环系统包括发生器、储气瓶、气-气喷射器、冷凝器、热力膨胀阀、气-液喷射器、冷剂瓶、储液罐一、储液罐二和冷却液柜；所述蒸汽压缩式制冷循环系统包括压缩机、冷凝器、储液罐二、冷剂瓶、热力膨胀阀和冷却液柜；其中冷凝器、储液罐二、冷剂瓶、热力膨胀阀和冷却液柜为双喷射式制冷循环系统和蒸汽压缩式制冷循环系统共用；所述自动手动切换系统包括处理器、温度传感器、压力传感器、以及阀一到阀十一；

所述温度传感器放置于冷却液柜的冷却液中，并与处理器连接，用于测量冷却液柜中的冷却液温度；

所述压力传感器放置在储气瓶中，并与处理器连接，用于测量储气瓶中蒸汽压力；

所述双喷射式制冷循环系统中，冷却液在发生器内由太阳辐射加热，生成高温高压的蒸汽，并进入储气瓶暂时储存；储气瓶中高温高压的蒸汽经过阀一后分成两股，一股经流阀二流向气-液喷射器，另一股流向气-气喷射器；进入气-气喷射器中的高温高压的蒸汽引射来自冷却液柜中低温低压蒸汽，将低温低压蒸汽加压并混合后经过阀四流向冷凝器内，经过冷凝降温成低温高压的冷却液体；

冷凝器中的液体分成两路，其中一路经过阀八进入气―液喷射器的引射端被来自发生器的高温高压蒸汽引射增压至高于发生器内部的压力，从而将冷凝器中的冷凝液通过阀十一后经流储液罐一暂存并输送回发生器；另一路经流储液罐二暂存，在需要时由冷剂瓶经过阀九进行补液后，经过阀十由热力膨胀阀节流降压成低温低压的冷却液体后输送到冷却液柜蒸发制冷；冷却液柜中生成的低温低压蒸汽经过阀七和阀三后完全进入气-气喷射器；

所述蒸汽压缩式制冷循环系统中，压缩机启动，此时冷却液柜内的低温低压蒸汽经过阀七和阀六完全进入压缩机，并由压缩机加压后经过阀五输送到冷凝器；通过冷凝器后降温成低温高压的冷却液体，经流储液罐二暂存，在需要时由冷剂瓶经过阀九进行补液后，经过阀十由热力膨胀阀节流降压成低温低压的冷却液体后输送到冷却液柜蒸发制冷；

当制冷复合系统运行在双喷射制冷循环和蒸汽压缩式制冷循环联合运行模式时，此时双喷射式制冷循环系统和蒸汽压缩式制冷循环系统同时运行，经流冷凝器、储液罐二、热力膨胀阀、冷却液柜的流量增加，制冷复合系统通过冷剂瓶进行补液维持冷却液柜内液面保持不变；此时冷却液柜内蒸发的蒸汽不再完全进入气-气喷射器或压缩机，而是分流成两路，一路通过气-气喷射器进入双喷射式制冷循环，而另一路则通过压缩机，经流压缩机增压后进入冷凝器；

所述处理器能够根据冷却液柜中的冷却液温度和储气瓶中蒸汽压力自动控制阀一-阀十一的开合以及压缩机的开启与闭合；当关闭阀五、阀六和压缩机，打开阀一、阀二、阀三、阀四、阀七、阀八、阀九、阀十和阀十一时，所述制冷复合系统进入双喷射式制冷循环模式；当关闭阀一、阀二、阀三、阀四、阀八和阀十一，打开阀五、阀六、阀七、阀九、阀十和压缩机时，所述制冷复合系统进入蒸汽压缩式制冷循环模式；当打开阀一-阀十一及压缩机时，所述制冷复合系统进入由太阳能供能的双喷射制冷循环和由电供能的蒸汽压缩式制冷循环联合运行模式；

阀一-阀十一及压缩机也能通过手动控制实现双喷射制冷循环模式、蒸汽压缩式制冷循环模式、双喷射制冷循环和蒸汽压缩式制冷循环联合运行模式的切换。

2.根据权利要求1所述的一种节能数据中心制冷复合系统，其特征在于，所述冷却液柜采用两相浸没式冷却，直接将电子元件直接浸入密封的冷却液体中，电子元件产生的热量使液体沸腾，吸收大量的汽化潜热。

3.根据权利要求1所述的一种节能数据中心制冷复合系统，其特征在于，所述冷却液为能够直接接触电子设备的氟化液。

4.一种应用如权利要求1所述的制冷复合系统的制冷方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：设定温度高阈值T₁和温度低阈值T₂，其中T₁低于满足系统冷却要求的最高允许温度，T₂低于T₁；设定压力高阈值P₁和压力低阈值P₂，P₂设定为能使双喷射制冷循环系统工作的最低压力，P₂低于P₁；

步骤2：设温度传感器测量到冷却液柜中的冷却液温度为T；设压力传感器测量到储气瓶中蒸汽压力为P；

步骤3：设定制冷复合系统的制冷规则如下：

状态1：当T≥T₁，P≥P₁时，制冷复合系统采用由太阳能供能的双喷射制冷循环和由电供能的蒸汽压缩式制冷循环联合运行模式；

状态2：当TT₁，P≥P₁时，制冷复合系统采用由太阳能供能的双喷射制冷循环模式单独运行；

状态3：当P≤P₂时，制冷复合系统采用由电供能的蒸汽压缩式制冷循环模式单独运行；

状态4：当T≥T₁，P₁PP₂时，制冷复合系统采用由太阳能供能的双喷射制冷循环和由电供能的蒸汽压缩式制冷循环联合运行模式；

状态5：当T≤T₂，P₁PP₂时，制冷复合系统采用由太阳能供能的双喷射制冷循环模式单独运行；

状态6：当T₁TT₂，P₁PP₂时；如果状态6为初始状态，则制冷复合系统采用由太阳能供能的双喷射制冷循环模式单独运行；如果状态6是从状态1-状态5其中之一转化而来，则保持上个状态的制冷循环模式不变。