[发明专利]具有降低的压降的冷却系统

说明书

本申请涉及具有降低的压降的冷却系统。一种冷却系统，包括：冷却设备，其具有第一冷却盘管和第二冷却盘管；第一热传递流体，其与第一冷却盘管流体连通；第二热传递流体，其与第二冷却盘管流体连通；第一热交换器，其与第一热传递流体和第二热传递流体流体连通；第二热交换器，其与第二热传递流体和外部空气源流体连通；流体控制设备系统，其与第二热传递流体流体连通并且配置成当冷却系统在操作模式之间切换时使第二热传递流体的总压降的变化最小化；和控制器，其配置成选择性地控制冷却设备和流体控制设备系统以在所述操作模式中的每种操作模式下操作冷却系统。

技术领域

技术领域总体上涉及冷却系统，并且更具体地涉及组合了不同的用于热量移除的技术的冷却系统。

背景技术

用于热量移除的经济型系统可以结合用于将热量从室内空间(诸如计算机房或数据中心)传输走的不同方法。例如，使用不同的传输流体和冷却设备可以促进室内空间和室外空间之间的热交换。

用于热量移除的方法的示例将计算机房空气处理器(CRAH)与冷冻器结合在一起，并且通常被称为冷冻水系统。在这种类型的系统中，制冷循环部件位于被称为水冷冻器的设备中，该设备定位于IT环境的外部。冷冻器的功能是产生冷冻水，冷冻水在管路中从冷冻器泵送到位于IT环境中的CRAH单元。通过经充满循环冷冻水的冷冻水盘管从计算机房吸取暖空气，CRAH设备移除热量。从IT环境中移除的热量随着离开CRAH并返回到冷冻器的(现在较暖的)冷冻水流出。然后，冷冻器从较暖的冷冻水中移除热量并将其转移到另一股循环水，称为冷凝水，冷凝水流动通过也定位于IT环境外部的冷却塔。

用于热量移除的方法的另一个示例将空气冷却式计算机房空气调节器(CRAC)与冷凝器结合在一起，并且通常被称为空气冷却式CRAC DX系统。“DX”称号代表直接膨胀(direct expansion)且是指使用制冷剂和蒸发器盘管产生冷却效果的任何系统。制冷剂可以是氯化碳氟化合物或卤化含氯氟烃(halogenated chlorofluorocarbon)或氨。空气冷却式CRAC单元可用于IT环境中，并且通常配置成使得制冷循环的一半的部件在CRAC中且其余的部分在室外的空气冷却式冷凝器中。来自IT环境的热量使用循环流动的制冷剂被“泵送”到室外环境。压缩机可以存在于CRAC单元或冷凝器中。

自由冷却是指使用低的外部空气温度来辅助冷却操作的冷却技术。当大气条件允许时，空气侧自由冷却将冷的外界空气直接引入到IT房或数据中心中。水侧自由冷却使用含有乙二醇的附加冷却盘管，当大气条件允许时，乙二醇直接从流体冷却器循环。自由冷却方法可以是直接或间接的。直接自然冷却是指将源自诸如户外的外部环境的空气与源自诸如建筑物中的房间的内部环境的热空气直接混合的冷却技术。相反，间接自由冷却是指将源自外部环境的空气与源自内部环境的热空气间接混合的冷却技术。间接自由冷却的一个示例将空气管道与间接空气蒸发冷却器结合在一起。当外界温度低于IT环境入口空气的温度设定点时，该系统使用室外空气作为热传输流体来间接冷却数据中心空气。风扇通过空气对空气热交换器吹出冷的外界空气，这进而冷却在热交换器的另一侧的热数据中心空气，从而使数据中心空气与外界空气完全隔离。

可以使用一种或更多种热量移除方法来冷却计算机房或数据中心环境。热量移除的方法之间的主要区别可能在于每个方法收集和传输热量到外界大气的方式不同。当组合起来时，这些差异有时可以导致一个或更多个机械问题，并增加能源消耗。

发明内容

多个方面和实施方案涉及减少用于数据中心的冷却模块中的机械问题和功率消耗。