[发明专利]一种液冷式发热设备复合式冷却系统及方法

说明书

一种液冷式发热设备复合式冷却系统及方法，包括：液冷式发热设备(23)、自然水源冷却系统、淡水冷却系统和去离子水冷却系统；所述去离子水冷却系统与液冷式发热设备(23)相连，用于与所述液冷式发热设备(23)进行第一热交换；所述淡水冷却系统与去离子水冷却系统相连进行第二热交换；所述自然水源直接冷却系统与淡水冷却系统相连进行第三热交换；其中，所述去离子水冷却系统液体温度大于淡水冷却系统液体温度大于自然水源直接冷却系统液体温度。使用三循环系统防止自然水源与去离子水直接换热而导致出现换热器损坏时造成去离子系统冷却介质的污染，还可防止自然水源与去离子水温差太大导致的结垢。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种液冷式发热设备复合式冷却系统及方法。

背景技术

随着科技及经济的发展，以IGBT为代表的电力电子器件和以CPU为代表的超大规模集成电路单个晶体管的尺寸逐步减小，相应的这些发热元件的单位面积功率密度越来越大，由于晶体管结温限制，还要求越来越低的冷却剂温度，传统的自然风冷、强制风冷技术受制于大气的环境温度及极低的比热已经难以对这些发热元件进行高效经济的冷却，迫切需要探索新型的适应高功率密度散热的冷却方式，液体冷却技术应运而生。在液体对发热元件进行冷却的同时，还需要将液体从受热元件带出的热量最终散失到自然热阱中，以保证液体以稳定的温度持续从发热元件吸热。一般情况下，由于大气无处不在，大部分发热元件的热量将被冷却液带到大气中。

目前已有将自然水源作为发热设备最终热阱的应用案例。例如，将海水作为最终热阱的船用冷却系统。这种冷却系统的典型特点为冷却系统有两个循环：冷却发热元件的内部液体循环和冷却内部循环液体的自然水源循环。在实际运行过程中，双循环的冷却系统面临两循环温差过大导致容易出现结垢以及外循环水质差导致容易将热交换器堵塞或腐蚀引起内循环运转不良等问题，导致虽然自然水源为热阱有着良好的散热效果，但却由于冷却系统设计及运行问题导致发热设备无法及时、可靠散热。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供一种液冷式发热设备复合式冷却系统及方法。

本发明提供的技术方案是：

一种液冷式发热设备复合式冷却系统，所述系统包括：液冷式发热设备(23)、自然水源冷却系统、淡水冷却系统和去离子水冷却系统；

所述去离子水冷却系统与液冷式发热设备(23)相连，用于与所述液冷式发热设备(23)进行第一热交换；

所述淡水冷却系统与去离子水冷却系统相连进行第二热交换；

所述自然水源直接冷却系统与淡水冷却系统相连进行第三热交换；

其中，所述去离子水冷却系统液体温度大于淡水冷却系统液体温度大于自然水源直接冷却系统液体温度。

优选的，所述液冷式发热设备复合式冷却系统还包括第二热交换器(4)；

所述自然水源冷却系统，包括：自然水源冷却系统循环水泵(1)和自然水源净化装置(7)；

所述自然水源冷却系统循环水泵(1)的输入端与所述自然水源冷却系统过滤装置(2)连接，输出端与所述第二热交换器(4)的冷侧连接；

所述自然水源冷却系统过滤装置(2)与自然水源净化装置(7)的一端连接；

所述自然水源冷却系统过滤装置(2)与自然水源直接连接。

优选的，还设有净化水/淡水储水罐(8)和消防系统储水罐(9)；

所述自然水源净化装置(7)的另一端与净化水/淡水储水罐(8)和消防系统储水罐(9)连接。

优选的，还包括，第一热交换器(5)；

所述液冷式发热设备(23)包括：中央空调系统(6)；