专利名称：用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调领域，尤其是指一种用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷几灾供冷系统。
背景技术：
目前移动通信用于数据中心应急供冷的方式主要采用的是串联蛇形管的方法。即在原中央空调系统上串联一段管径很大的蛇形管，在遇到原中央空调制冷机组无法正常运行时，利用UPS电源启动冷冻水泵，将储存在蛇形管中的冷冻水抽出进行应急供冷。该种方法主要存在以下几个优点:(I)响应时间比较快；(2)施工简单，无需布水装置。但也同时存在以下几个缺点:(I)在由制冷主机正常供冷时，冷冻水的每一次循环都要经过蛇形管，这很大程度上增加了水泵的功耗，由此每年会增加几十万元的运行电费。(2)蛇形管的占地面积比较大，散热面积也比较大，不但增加了保温成本也增加了冷量损失，造成能源的浪费。(3)蛇形管与空调系统的其他设备之间是一种串联模式，在这种模式中，如果任何环节出现故障，就会带来巨大的损失。因此它的维修风险性和维护成本都很高。
实用新型内容本实用新型有必要提供一种用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其能够克服现有技术的缺陷，解决在电力系统发生故障时的供冷不足问题，提高供冷系统的可靠性。本实用新型的目的是这样实现的:一种用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其包括有空调终端、制冷主机及控制装置，所述制冷主机及所述空调终端与所述控制装置连接，其还包括有蓄冷水罐及用于测量所述蓄冷水罐蓄冷量的监测装置，所述空调终端与所述制冷主机连接形成第一回路，所述制冷主机与所述蓄冷水罐连接形成第二回路，所述空调终端与所述蓄冷水罐连接形成第三回路，所述监测装置与所述控制装置连接，所述第一回路、第二回路及第三回路中均设有用于控制相应回路的通断的流量控制装置，且所述流量控制装置与所述控制装置连接。在所述制冷主机正常供冷、或所述蓄冷水罐的蓄冷量不足或应急放冷时,通过所述控制装置分别通过相应的流量控制装置控制相应的回路工作。优选的是，所述监测装置包括有两个温度传感器及流量计，其中一个所述温度传感器设于所述蓄冷水罐的出水口，另一个所述温度传感器设于所述蓄冷水罐的进水口，所述流量计设于所述制冷主机的出水口。[0015]优选的是，所述监测装置还包括有至少两个温度湿度传感器，其中一个所述温度湿度传感器紧贴所述蓄冷水罐罐壁设置，其它所述温度湿度传感器设于所述蓄冷水罐的外周。优选的是，所述蓄冷水罐的上、下部分别为温水部和冷水部。优选的是，在所述第一回路中，所述空调终端的出水口设有第一电动阀，所述空调终端的出水口与所述制冷主机的进水口之间设有第一水泵，所述空调终端的进水口设置有第二电动阀，所述第一电动阀、所述第二电动阀及所述水泵均与所述控制装置连接。优选的是，在所述第二回路中，所述制冷主机的进水口与所述温水部之间设有第二水泵，所述冷水部与所述制冷主机出水口之间设有第三电动阀。优选的是，在所述第三回路中，所述空调终端的进水口与所述冷水部之间设有第三水泵，所述空调终端的出水口与所述温水部之间设有第四电动阀。本实用新型用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统与现有技术相比，具有如下有益效果:本实用新型通过设置蓄冷水罐，并将蓄冷水罐与空调终端或与制冷主机连接。若在正常供冷情况下，即通过所述制冷主机直接给所述空调终端供冷，所述第二回路及所述第三回路断开；当所述监测装置监测到所述蓄冷水罐内的有效供冷量不足，即所述蓄冷水罐内的供冷量小于应急保障供冷量时，所述第二回路工作，蓄冷程序启动，所述第一回路及所述第三回路断开；当电力系统停电或其他应急情况下时，所述第三回路工作，放冷程序启动，而所述第一回路及所述第二回路断开，直接采用所述蓄冷水罐应急供冷。本实用新型采用此种模式，只需要周期性的启动蓄放冷程序，既可保障数据设备中心的安全运行，又最大限度的降低了运行成本。本实用新型采用的并联模式，冷冻水的循环不需要每次都经过蓄冷水罐，提高了供冷系统运行的安全性，并降低了维修风险。本实用新型可根据天气温湿度变化自动计算出再次启动蓄冷的周期，始终有效保证水罐内的有效可供冷量大于应急保障供冷量，提高了系统运行的安全性。本实用新型采用了蓄冷水罐蓄冷，能提高蓄冷密度，不但减少蓄冷设备的体积而且还解决了占地面积大的问题，减少了保温成本和冷损失。
图1为本实用新型用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其包括有空调终端10，制冷主机12、蓄冷水罐14、监测装置及控制装置，所述空调终端10、所述制冷主机12及所述蓄冷水罐14及所述监测装置均与所述控制装置连接。所述蓄冷水罐14上部(高水位)用于回收温水为温水部，而所述蓄冷水罐14下部(低水位)用于蓄冷为冷水部。在本实用新型优选实施例中，所述控制装置内还包括有判断装置。所述空调终端10与所述制冷主机12连接形成第一回路，即在正常供冷情况下，直接通过所述制冷主机12给所述空调终端10供冷。其中，所述空调终端10的出水口设有第一电动阀15，所述空调终端的出水口与所述制冷主机12之间设有第一水泵16，通过所述第一电动阀15制所述空调终端10出水口的通断，通过所述第一水泵16将空调终端10内的水送至所述制冷主机12进行制冷；所述空调终端12的进水口设有第二电动阀17，通过所述第二电动阀17控制所述空调终端进水口的通断。所述第一电动阀15、第二电动阀17及所述第一水泵16均与所述控制装置连接。所述制冷主机12与所述蓄冷水罐14连接形成第二回路，在所述蓄冷水罐14内的蓄冷量不足时，通过所述制冷主机12给所述蓄冷水罐14蓄冷。其中，所述制冷主机12的进水口与所述蓄冷水罐14的温水部之间设有第二水泵18，通过所述第二水泵18将所述蓄冷水罐14的高水位的温水送至所述制冷主机12进行制冷；所述蓄冷水罐14的冷水部与所述制冷主机12的出水口之间设有第三电动阀20，经过制冷的低温冷冻水通过所述第三电动阀20又回到所述蓄冷水罐14低水位的冷水部，为蓄冷过程。所述第三电动阀20及所述第二水泵18均与所述控制装置连接。所述空调终端10与所述蓄冷水罐14连接形成第三回路，在电力系统发生故障，空调终端10不能直接从所述制冷主机12获得冷冻水时，所述第三回路工作，通过所述蓄冷水罐14直接给所述空调终端10供冷。所述蓄冷水罐14低水位与所述空调终端10进水口之间设有第三水泵21，通过所述第三水泵21将冷冻水抽出，并经过所述空调终端10进水口处的第二电动阀17进入空调终端10，进行供冷；所述蓄冷水罐14高水位与所述空调终端10的出水口之间设有第四电动阀22，通过所述第四电动阀22控制所述空调终端10与所述蓄冷水罐14之间的通断。所述监测装置包括有两个温度传感器23、24、流量计25及三个温度湿度传感器26-28。其中一个所述温度传感器23设于所述蓄冷水罐14温水部的进水口，另一个所述温度传感器24设于所述蓄冷水罐14冷水部的出水口 ；所述流量计25设于所述制冷主机12的出水口 ；在所述第二回路结束工作时，通过所述温度传感器23、所述温度传感器24及所述流量计25计算出蓄冷结束时的有效蓄冷量。其中一个所述温度湿度传感器26紧贴所述蓄冷水罐14罐壁设置，另外两个所述温度湿度传感器27、28设于所述蓄冷水罐14的外周；所述温度湿度传感器27、28实时监测所述蓄冷水罐14四周的温度和湿度变化，并每隔一定周期将测量结果发送给所述控制装置，所述温度湿度传感器26同步将测量结果发送给所述控制装置，并计算出所述蓄冷水罐14周期内的冷量损失量。本实施例优选，所述温度湿度传感器26-28每隔10分钟将测量结果发送给所述控制装置。本实用新型用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统具有如下三个运行流程:(I)制冷主机12正常供冷:即第一回路工作。空调终端10回水经过所述第一电动阀15通过第一水泵16送至所述制冷主机12，经过制冷主机12制冷的低温冷冻水经过所述第二电动阀17送至空调终端10供冷。运行此流程时，各种流量控制的启停情况为:第一电动阀15开，第二电动阀17开，第一水泵16开，制冷主机12开；第三电动阀20关，第四电动阀22关，第二水泵18及第三水泵21关。(2)蓄冷水罐14蓄冷:即第二回路工作。蓄冷水罐14温水部的温水通过所述第二水泵18送至制冷主机12进行制冷，经制冷的低温冷冻水通过第三电动阀20回到蓄冷水罐14冷水部。运行此流程时，各种流量控制的启停情况为:第二水泵18开，制冷主机12开，第三电动阀20开；第一水泵16关,第一电动阀15及第二电动阀17关,第四电动阀22及第三水泵21关。(3)蓄冷水罐14应急放冷:即第三回路工作。蓄冷水罐14冷水部冷水经第三水泵21抽出经过第二电动阀17送至空调终端10，空调终端10的回水经过第四电动阀22回到蓄冷水罐14温水部。运行此流程时，各种流量控制的启停情况为:第三水泵21开，第二电动阀17开，第一电动阀15开，第四电动阀22开；第一水泵16关，第二水泵18关，第三电动阀20及制冷主机12关。由所述控制装置根据所述测量装置测量的结果判别是否需要启动蓄冷水罐14蓄冷，如需启动蓄冷则切换到蓄冷，即流程(2);蓄完冷之后的低温冷冻水一直储存在蓄冷水罐14中，此时，控制装置实时监测蓄冷水罐14内的有效可供冷量的变化，当有效可供冷量小于应急保障供冷量时，启动蓄冷。如有效可供冷量大于应急保障供冷量则暂不启动蓄冷流程，继续监测蓄冷水罐14内有效可供冷量的变化，重复以上步骤。在此过程中如果智能检测系统检测出原中央空调系统供冷出现故障，由UPS电源切换控制相应电动阀以及水泵的切换，立即切换到应急供冷模式，即流程(3)。具体流程如下:(I)在蓄冷过程刚刚结束时，通过流量计25和温度传感器23、24的测量结果，计算出蓄冷结束时蓄冷水罐14内的有效蓄冷量。计算原理如下:在某一个对应的时刻，假设温度传感器23所测温度为T2，温度传感器24所测温度为Tl，流量计25所测的瞬时流量为V，那么这个时刻的蓄冷量为:Q = CpV (T2-T1)其中:Q:某时刻对应的蓄冷量；C:水的比热容；P:水的密度；V:某时刻对应流量计25所测流量；T2:某时刻对应温度传感器23所测温度；T1:某时刻对应温度传感器24所测温度。(2)由装在蓄冷水罐14四周的温湿度传感器27、28时实监测蓄冷水罐14四周的温度和湿度变化，并通过信号发射器每隔10分钟发送一次信号给控制装置。(3)紧贴蓄冷水罐外壁的温度湿度传感器26也每隔10分钟向控制装置发送一次信号，并与步骤(2)同步发送。(4)控制装置在接收到所述检测装置发出的信号时，可计算出蓄冷水罐14每隔10分钟的冷量损失量。进而可以计算出蓄冷水罐14内还剩余的有效供冷量。当有效供冷量大于应急保障供冷量时，暂不启动蓄冷流程(流程(2));当有效供冷量小于应急保障供冷量时，启动蓄冷流程直到蓄冷完毕。(5)重复以上步骤(2)——⑷计算出再此启动蓄冷流程所需的周期。(5)当此期间任何时候控制装置检测出原中央空调供冷出现故障时，通过控制相应电动阀、水泵来切换到应急供冷模式，即采用蓄冷水罐14供冷。[0053]当遇到市电断电等紧急情况时，控制装置判别出已发生断电故障，立即将供电系统切换到由UPS电源供电，其中，所述控制装置判别是否发生断电的可通过软件来实现，其判别技术已属于现有技术，本实用新型在此不再赘述。接着，所述控制装置打开第三水泵21、第二电动阀17、第一电动阀15、第四电动阀22 ;并关闭第一水泵16、第二水泵18、第三电动阀20及制冷主机12，使第三回路工作。从而可以有效保证在遇到市电断电等紧急情况时，能起到安全可靠的冗灾效果。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其包括有空调终端、制冷主机及控制装置，所述制冷主机及所述空调终端与所述控制装置连接，其特征在于，其还包括有蓄冷水罐及用于测量所述蓄冷水罐蓄冷量的监测装置，所述空调终端与所述制冷主机连接形成第一回路，所述制冷主机与所述蓄冷水罐连接形成第二回路，所述空调终端与所述蓄冷水罐连接形成第三回路，所述监测装置与所述控制装置连接，所述第一回路、第二回路及第三回路中均设有用于控制相应回路的通断的流量控制装置，且所述流量控制装置与所述控制装置连接。
2.根据权利要求1所述的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，所述监测装置包括有两个温度传感器及流量计，其中一个所述温度传感器设于所述蓄冷水罐的出水口，另一个所述温度传感器设于所述蓄冷水罐的进水口，所述流量计设于所述制冷主机的出水口。
3.根据权利要求2所述的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，所述监测装置还包括有至少两个温度湿度传感器，其中一个所述温度湿度传感器紧贴所述蓄冷水罐罐壁设置，其它所述温度湿度传感器设于所述蓄冷水罐的外周。
4.根据权利要求3所述的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，所述蓄冷水罐的上、下部分别为温水部和冷水部。
5.根据权利要求4所的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，在所述第一回路中，所述空调终端的出水口设有第一电动阀，所述空调终端的出水口与所述制冷主机的进水口之间设有第一水泵，所述空调终端的进水口设置有第二电动阀，所述第一电动阀、所述第二电动阀及所述水泵均与所述控制装置连接。
6.根据权利要求5所述的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，在所述第二回路中，所述制冷主机的进水口与所述温水部之间设有第二水泵，所述冷水部与所述制冷主机出水口之间设有第三电动阀。
7.根据权利要求6所述的用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，其特征在于，在所述第三回路中，所述空调终端的进水口与所述冷水部之间设有第三水泵，所述空调终端的出水口与所述温水部之间设有第四电动阀。
专利摘要本实用新型一种用于数据设备的可周期性蓄冷和自动放冷冗灾供冷系统，包括有空调终端、制冷主机、控制装置及用于测量蓄冷水罐蓄冷量的监测装置，空调终端与制冷主机连接形成第一回路，制冷主机与蓄冷水罐连接形成第二回路，空调终端与蓄冷水罐连接形成第三回路，监测装置与控制装置连接，第一回路、第二回路及第三回路中均设有用于控制相应回路的通断的流量控制装置。若在正常供冷情况下，通过制冷主机直接给空调终端供冷，其他回路断开；当监测装置监测到蓄冷水罐内用于冗灾的供冷量不足，第二回路工作，蓄冷程序启动，其他回路断开；当电力系统停电或其他应急情况下时，第三回路工作，放冷程序启动，其他回路断开，直接采用蓄冷水罐应急供冷。
文档编号F24F5/00GK203010815SQ201220712669
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者梁凯, 黄荣杰, 陈向阳, 张新昌 申请人:中国移动通信集团广东有限公司, 广州泰阳能源科技有限公司