復合制冷系統和數據中心的制作方法
1.本技術涉及空調制冷領域，尤其涉及一種復合制冷系統，以及一種配備該復合制冷系統的數據中心。
背景技術：
2.對于設有熱源，特別是集中設置有熱源的室內場景，通常需要對熱源所在的區域進行散熱處理。以數據中心為例，數據中心內排布有多臺服務器，這些服務器在運行過程中會產生大量的熱量。數據中心制冷系統用于對數據中心進行散熱和降溫，以保證數據中心內的服務器能在預設的溫度環境中正常運行。
3.因為數據中心內的多臺服務器大多處于不間斷運行狀態，因此數據中心制冷系統也需要長時間配合工作，對數據中心進行不間斷的散熱和降溫。現有的數據中心制冷系統無法將機柜產生的熱量有效回收利用，其長時間的工作造成了資源浪費。
技術實現要素：
4.本技術提供一種復合制冷系統，以及一種配備該復合制冷系統的數據中心。其中復合制冷系統可以將室內所產生的熱量至少部分回收，達到節能減排的效果。本技術具體包括如下技術方案：
5.第一方面，本技術提供一種復合制冷系統，包括制冷部、散熱部、第一管路、第二管路以及冷媒；第一管路連通于制冷部和散熱部之間，用于將冷媒從散熱部送入制冷部，制冷部與室內連通，用于利用冷媒對送入室內的空氣進行降溫；第二管路也連通于制冷部和散熱部之間，用于將冷媒從制冷部送入散熱部；其中，散熱部包括換熱器和冷卻器，散熱部對冷媒包括三種散熱模式：在第一種散熱模式中，散熱部單獨通過冷卻器對冷媒進行風冷散熱；在第二種散熱模式中，散熱部單獨通過換熱器將冷媒與外部管網中的載熱體進行熱量交換以進行散熱；在第三種散熱模式中，散熱部同時通過冷卻器和換熱器對冷媒進行散熱。
6.本技術復合制冷系統通過制冷部、第二管路、散熱部和第一管路形成了冷媒的循環制冷通路。其中當冷媒在制冷部中時，其可用于對送入室內的空氣進行降溫，進而達到降低室內環境溫度的效果。當冷媒流通至散熱部時，其可以通過冷卻器散熱，也可以通過換熱器散熱，或同時通過冷卻器和換熱器散熱，形成了三種不同的散熱模式。
7.其中，換熱器與外部管網形成熱交換形式，冷媒在第二換熱模式和第三換熱模式下流經換熱器時，可以與外部管網中的載熱體形成熱交換，進而在實現對冷媒散熱的同時，將熱量傳遞給外部管網的載熱體中。外部管網可以作為供暖管道、熱水管道等，對應其載熱體可作為供暖或熱水等，實現了能源的回收再利用。
8.在一種可能的實現方式中，冷卻器為冷凝器，冷凝器與換熱器并聯，冷凝器用于對冷媒直接進行風冷散熱。
9.在本實現方式中，本技術復合制冷系統形成為冷凝器散熱的方式，冷凝器可以直接對冷媒進行風冷散熱。而冷凝器與換熱器并聯，使得散熱部采用第二換熱模式或第三換
熱模式時，換熱器中的冷媒可以直接與外部管網中的載熱體實現熱交換。
10.在一種可能的實現方式中，復合制冷系統還包括控制器和第一三通閥，第一三通閥的三個端口分別連通至第二管路、換熱器和冷凝器，控制器通過控制第一三通閥，以調節散熱部的散熱模式。
11.在本實現方式中，通過控制器對第一三通閥的控制，可以對流入冷凝器進行散熱的冷媒、和流入換熱器進行熱量交換的冷媒進行流量分配，進而控制到本技術復合制冷系統中散熱部的散熱模式。進一步的，通過對流入換熱器的冷媒的流量控制，還可以控制到外部管網中載熱體的加熱溫度。
12.在一種可能的實現方式中，冷卻器為干冷器，干冷器與外部管網并聯，干冷器通過對載熱體進行風冷散熱，以實現對冷媒的間接風冷散熱。
13.在本實現方式中，本技術復合制冷系統形成為干冷器散熱的方式。在冷媒全部流經換熱器并與外部管網中的載熱體完成散熱之后，干冷器可以再對載熱體進行風冷散熱，進而控制到載熱體的加熱溫度，實現對冷媒的間接風冷散熱。
14.在一種可能的實現方式中，復合制冷系統還包括控制器和第二三通閥，第二三通閥的三個端口分別連通至換熱器、外部管網和干冷器，控制器通過控制第二三通閥，以調節散熱部的散熱模式。
15.在本實現方式中，通過控制器對第二三通閥的控制，可以在冷媒與載熱體完成熱交換之后，對流入干冷器進行散熱的載熱體、和流入外部管網后端的載熱體進行流量分配，進而控制到本技術復合制冷系統對外部管網中載熱體的加熱溫度。
16.在一種可能的實現方式中，復合制冷系統設有溫度傳感器，溫度傳感器設于室內，用于監測室內的溫度，溫度傳感器與控制器電連接，控制器結合溫度傳感器監測到的溫度值以控制第一三通閥或第二三通閥。
17.在本實現方式中，通過溫度傳感器監測室內的溫度，可以判斷到冷媒在制冷部中的溫升幅度。即當室內溫度較低時，冷媒在流經制冷部時，其對送入室內的空氣的降溫程度較低，自身溫升也相對較低。此時冷媒通過熱交換傳遞給載熱體的熱量相對較低。控制器可以增大流入換熱器中的冷媒流量，或減小流入干冷器中的載熱體的流量，以提升載熱體的加熱溫度；而在室內溫度較高時，控制器則減小換熱器的冷媒流量，或增大干冷器中的載熱體流量，以降低載熱體的加熱溫度。兩種控制方式均可以使得載熱體的加熱溫度保持相對均衡。
18.在一種可能的實現方式中，制冷部包括依次連通的電子膨脹閥、蒸發器和壓縮機，其中電子膨脹閥位于蒸發器靠近第一管路一側，壓縮機位于蒸發器靠近第二管路一側。
19.在本實現方式中，蒸發器用于對送入室內的空氣進行降溫。電子膨脹閥用于降低冷媒的壓力，以便于冷媒在蒸發器中的蒸發吸熱。壓縮機用于對冷媒進行壓縮，提升其壓力和溫度，并可以使得冷媒恢復液態，便于冷媒與載熱體的熱交換效率。
20.在一種可能的實現方式中，復合制冷系統還包括循環風道，循環風道的送風口和出風口分別連通至室內，制冷部設置于循環風道內，用于對出風口流出的空氣進行制冷，并將制冷后的空氣從送風口送入室內。
21.在本實現方式中，循環風道可以實現室內內的空氣循環，并通過制冷部將室內送出的空氣進行降溫之后，再將低溫的空氣送回室內內，保證室內內空氣的清潔。
22.在一種可能的實現方式中，循環風道內還設有換熱芯，換熱芯位于出風口與制冷部之間，換熱芯處流動有外部空氣，換熱芯用于引入外部空氣對出風口流出的空氣進行預制冷。
23.在本實現方式中，換熱芯的設置可以對循環風道內的空氣進行預冷卻，降低流向制冷部的空氣溫度，進而降低本技術復合制冷系統的功耗。同時換熱芯中的外部空氣溫度低于散熱部中冷媒或載熱體的溫度，該部分空氣還可以進一步輔助冷凝器或干冷器的散熱。
24.第二方面，本技術提供一種數據中心，該數據中心包括機房，以及本技術第一方面所提供的復合制冷系統。其中，復合制冷系統的制冷部與機房的室內連通。
25.在本技術第二方面，因為數據中心的機房采用上述第一方面的復合制冷系統進行散熱，因此本技術數據中心也具備了上述能源回收利用的功能，更加節能環保。
26.在一種可能的實現方式中，復合制冷系統包括控制器，數據中心包括服務器，控制器還與服務器通信連接，控制器還結合服務器的工作負載以控制復合制冷系統的散熱模式。
27.在本實現方式中，控制器通過與數據中心內服務器的通信連接，可以監測到服務器的工作負載。當服務器的工作負載較高時，服務器所產生的熱量較高，此時本技術復合制冷系統需要提升制冷部的制冷強度，以使送入室內內的空氣降溫幅度更大，保證室內的散熱效果。因為冷媒的自身溫升相對提高，控制器可以減小換熱器的冷媒流量，或增大干冷器中的載熱體流量，以降低載熱體的加熱溫度；反之，服務器工作負載較低時，則增大流入換熱器中的冷媒流量，或減小流入干冷器中的載熱體的流量。兩種控制方式均可以使得載熱體的加熱溫度保持相對均衡。
附圖說明
28.圖1是本技術提供的一種復合制冷系統的應用場景示意圖；
29.圖2是本技術提供的一種復合制冷系統中制冷通路的示意圖；
30.圖3是本技術提供的一種復合制冷系統中制冷部的示意圖；
31.圖4是本技術提供的一種復合制冷系統中冷媒的循環狀態示意圖；
32.圖5是本技術提供的一種復合制冷系統中散熱部的結構示意圖；
33.圖6是本技術提供的另一種復合制冷系統中制冷通路的示意圖；
34.圖7是本技術提供的另一種復合制冷系統中散熱部的示意圖；
35.圖8是本技術提供的另一種復合制冷系統的應用場景示意圖；
36.圖9是本技術提供的另一種復合制冷系統的應用場景示意圖；
37.圖10是本技術提供的另一種復合制冷系統的應用場景示意圖。
具體實施方式
38.下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本技術保護的范圍。
39.本技術復合制冷系統可以在具有熱源的室內環境中使用，特別適用于熱源集中布置的室內環境，例如可以在數據中心中使用。下面以數據中心為例進行說明。請參見圖1所示的本技術復合制冷系統100在數據中心中應用的應用場景示意圖。數據中心包括機房200，機房200內布設有至少一臺it設備(例如服務器201)或/和供電裝置等。該至少一臺it設備或/和供電裝置在運行過程中會產生大量熱量，本技術復合制冷系統100用于實現數據中心的制冷和散熱。本技術實施例中，數據中心可以是微模塊數據中心，也可以是預制化數據中心，還可以是建筑形成的用于放置it服務器的樓層或房間。其中，基于上述不同形態的數據中心，復合制冷系統100可以置于數據中心的機房200內部，也可以置于機房200外部，還可以部分位于機房200內部、部分位于機房200外部。
40.在一些實施場景中，數據中心的概念除了it設備和供電裝置外，也包括溫控系統及其他配套設備，因此，本技術實施例的復合制冷系統100也可以視為數據中心的一部分。
41.在圖1的示意中，本技術復合制冷系統100包括有循環風道10。該循環風道10包括送風口11和出風口12。送風口11和出風口12分別連通于數據中心的機房200，其中送風口11用于向數據中心的機房200內送入冷卻后的空氣(圖中標示為新風)，出風口12則用于將數據中心的機房200內的空氣抽入循環風道10內(圖中標示為回風)，并對該部分空氣進行冷卻。
42.由此，數據中心的機房200與循環風道10形成密封的循環風路。復合制冷系統100可以經由出風口12流出的空氣，將服務器201工作所產生的熱量帶離機房。該部分空氣經本技術復合制冷系統100冷卻散熱后，重新從送風口11送回到機房內，實現了數據中心的機房200的整體散熱。在圖1所示的實施例中，送風口11位于出風口12的下方。送風口11送入的冷空氣在機房內向上流動，可以均衡機房內的空氣溫度。
43.圖1展示的結構中，復合制冷系統100完全設置于機房200之外。而在另一些實施例中，復合制冷系統100也可以部分設置于機房200內，循環風道10可以利用機房200內部的空間隔離形成，并不影響本技術方案的具體實現和展開。
44.請結合參見圖2，本技術復合制冷系統100包括有制冷部20、散熱部30、第一管路41以及第二管路42。該制冷部20、散熱部30、第一管路41和第二管路42連通并形成制冷通路。復合制冷系統100內還包括冷媒，冷媒在該制冷通路中流動(圖中采用黑箭頭標識冷媒的流動方向)，以實現對送入數據中心的機房200的空氣制冷的效果。其中，冷媒可以采用制冷劑實現，如氟利昂(飽和碳氫化合物的氟、氯、溴衍生物)，共沸混合工質(由兩種氟利昂按一定比例混合而成的共沸溶液)、碳氫化合物(丙烷、乙烯等)、氨等，這些制冷劑在常溫或較低溫度下能實現液化并利于制冷。
45.第一管路41和第二管路42分別連通于制冷部20和散熱部30之間。其中第一管路41用于將冷媒從散熱部30送入制冷部20中，第二管路42則用于將冷媒從制冷部20送入散熱部30中。制冷部20設置于循環風道10內，用于利用冷媒對送入數據中心的機房200的空氣進行降溫冷卻。冷媒對空氣進行降溫冷卻的過程，可以理解為冷媒與空氣進行熱交換的過程。在制冷部20中完成降溫冷卻的冷媒溫度會升高，散熱部30則用于對冷媒進行散熱。
46.請參見圖3示意的制冷部20的結構。制冷部20包括有依次連通的電子膨脹閥21、蒸發器22以及壓縮機23。其中蒸發器22位于電子膨脹閥21和壓縮機23之間。電子膨脹閥21位于蒸發器22靠近第一管路41一側，壓縮機23位于蒸發器22靠近第二管路42一側。也即，從散
熱部30處經第一管路41送入的冷媒，在經電子膨脹閥21之后到達蒸發器22。然后冷媒再從蒸發器22流向壓縮機23，并經第二管路42流入散熱部30中。
47.具體的，電子膨脹閥21用于對冷媒節流降壓，并使得冷媒由液態轉化為氣液混合態；蒸發器22用于使冷媒蒸發吸熱，實現冷媒與送入數據中心的機房200的空氣之間的熱交換，也即蒸發器22用于對送入數據中心的機房200的空氣進行降溫；壓縮機23用于對冷媒加壓，可以使得氣液混合態的冷媒轉化為高溫液態，并送入散熱部30中進行散熱。在一些實施例中，壓縮機23可以將部分冷媒轉化為液態，冷媒的整體液態形成也可以在散熱部30中完成。
48.請結合圖4所示的冷媒在制冷通路中的狀態和溫度循環示意。因為散熱部30用于對冷媒進行散熱，因此從第一管路41處流入電子膨脹閥21的冷媒溫度相對較低，且此時冷媒呈低溫高壓的液態；電子膨脹閥21對冷媒節流降壓后，冷媒由低壓液態轉化為低壓的氣液混合狀態，溫度維持在低溫；蒸發器22促使冷媒蒸發吸熱，此后冷媒處于高溫低壓的氣液混合狀態，在一些場景下冷媒還直接處于高溫低壓的氣態；壓縮機23對冷媒施加壓力，使其從氣態或氣液混合狀態轉化為高溫高壓的液態。如此，冷媒在制冷通路中完成制冷工作的循環。
49.請看回圖1和圖2，并同時參見圖5示意的散熱部30的結構示意。本技術復合制冷系統100在散熱部30一側，包括有換熱器31和冷卻器32。散熱部30用于對冷媒進行散熱冷卻，其中散熱部30包括有三種散熱模式：在第一種散熱模式中，散熱部30單獨通過冷卻器32對冷媒進行風冷散熱；在第二種散熱模式中，散熱部30單獨通過換熱器31與外部管網300進行熱交換，將冷媒的熱量交換至外部管網300中的載熱體上，實現對冷媒的散熱；在第三種散熱模式中，散熱部30同時通過換熱器31和冷卻器32對冷媒進行散熱。
50.在圖5所示的實施例中，換熱器31與冷卻器32并聯，冷卻器32采用冷凝器321的方式實現。冷媒從第二管路42進入到散熱部30之后，可以單獨流入冷凝器321或換熱器31內實現散熱(即第一或第二散熱模式)，也可以在散熱部30內分流，一部分流入冷凝器321內進行散熱，另一部分流入換熱器31內實現散熱，也即冷媒在散熱部30中可以同時由換熱器31和冷凝器321共同實現散熱(即第三散熱模式)。
51.其中，當冷媒流入冷凝器321中時，冷凝器321設有散熱翅片和風扇，可以通過風冷對冷媒直接進行散熱。而在換熱器31處，在本實施例中，換熱器31與外部管網300對應設置，冷媒流經換熱器31時，可以與外部管網300實現熱交換。具體的，外部管網300內流動有載熱體(圖中未示)，外部管網300與換熱器31形成換熱連接的結構。在一些實施例中，換熱器31可以采用板式換熱器實現。冷媒在流經換熱器31時，可以與外部管網300中的載熱體實現熱交換。冷媒的高溫可以傳遞給溫度相對較低的載熱體，即冷媒對載熱體進行加熱后，冷媒的溫度相對降低，達到散熱效果，載熱體的溫度則相對升高。外部管網300可以接入當地供暖管道、熱水管道等，對應其載熱體可以為水，并作為供暖用水或生活熱水使用。
52.對于本技術復合制冷系統100，其在對數據中心的機房200進行制冷散熱的同時，還能通過換熱器31將制冷過程中所產生的熱量至少部分傳遞至外部管網300中，實現了能源的回收再利用。相對于其它方案中冷媒完全通過冷卻器32進行直接散熱的實施例，本技術復合制冷系統100的具有更加節能、環保的功效。
53.示例性的，以復合制冷系統100一小時制冷可以產生熱量為80千瓦時計算，當復合
制冷系統100在第二散熱模式下工作兩小時后，其可以為外部管網300提供160千瓦時的熱量。而當復合制冷系統100全天均工作于第二散熱模式下時，其可以為外部管網300提供1920千瓦時的熱量。該部分熱量可以對外部管網300形成較好的加熱效果。在圖5的示意中，復合制冷系統100還包括第一三通閥51。第一三通閥51連接于第二管路42、換熱器31以及冷凝器321之間，用于調整散熱部30的散熱模式。具體的，第一三通閥51具有第一進液口，以及兩個第一出液口。該第一進液口與第二管路42連通，一個第一出液口與冷凝器321連通，另一個第一出液口與換熱器31連通。由此，從壓縮機23傳入的高溫液態冷媒，可以從第一進液口進入第一三通閥51，然后從兩個第一出液口分別流向冷凝器321和換熱器31。可以理解的，從第一進液口流入第一三通閥51的冷媒流量，與從兩個第一出液口流出第一三通閥51的冷媒的流量之和相等或近乎相等。也即，冷凝器321與換熱器31之中流動的冷媒流量之和，與第二管路42中的流量相同。
54.在一些實施例中，第一三通閥51的兩個第一出液口各自的流量可以調整，本技術復合制冷系統100還設有控制器60(參見圖1)，控制器60與第一三通閥51電性連接，并用于控制第一三通閥51的工作。控制器60可以通過控制第一三通閥51，實現對流入換熱器31中的冷媒流量，與流入冷凝器321中的冷媒流量的分配。
55.控制器60對冷媒流量的分配，可以基于冷媒自身的散熱需求展開，也可以基于載熱體所需求的加熱溫度展開。例如，當冷凝器321與換熱器31的散熱效果存在差異時，若冷媒需要獲得更好的散熱效果，可以通過控制器60對第一三通閥51的控制，使得冷媒更多的從散熱效果更好的通路中流過，以便于更大流量的冷媒能獲得更好的散熱。如冷凝器321的散熱效果較換熱器31的散熱效果更好時，控制器60可以通過對第一三通閥51的控制，使得更多的冷媒從連通冷凝器321的第一出液口中流出，進入到冷凝器321中以獲得更好的散熱。相對應的，此時從第一出液口中流入換熱器31的冷媒流量相對減小，換熱器31對載熱體的加熱效果相應下降。
56.在一些實施例中，控制器60還可以進一步通過控制冷凝器321的風扇轉速、或控制外部管網300中載熱體的流速，來控制冷凝器321與換熱器31之間的散熱效果差異。其中，控制器60對外部管網300中載熱體流速的控制，可以為控制器60直接對外部管網300的控制，也可以為控制器60與外部管網300的控制系統通信連接，控制器60間接控制載熱體流速的控制方式。另一方面，冷凝器321的散熱效果也可能較換熱器31的換熱效果更差，在此場景中當冷媒需要受到更好的散熱時，需要控制器60控制冷媒更多的流入換熱器31內。
57.而控制器60基于載熱體所需求的加熱溫度控制冷媒流量的分配，可以基于如下場景展開：在外部管網300中載熱體流速一定的前提下，若外部環境溫度較低，則載熱體在與冷媒于換熱器31處進行熱量交換之前，載熱體的初始溫度更低。此時通過控制器60的控制，使得流入換熱器31中的冷媒流量更大，則冷媒對載熱體的加熱溫度提升，可以使得載熱體換熱后的溫度提升幅度更大；若外部環境溫度較高時，載熱體的初始溫度相應提升。此時通過控制器60的控制，可以使得流入換熱器31中的冷媒流量更小，冷媒對載熱體的加熱溫度降低，并由此使得載熱體換熱后的溫度提升幅度更小。
58.上述與外部環境溫度相關的應用場景，可以用于季節性調節復合制冷系統100的散熱方式。例如，在外部環境溫度較低的冬季，控制器60可以控制冷媒更多的流入換熱器31中，或控制冷媒全部流入換熱器31中，以使得外部管網300中溫度較低的載熱體經交換獲得
更大的溫升；而在外部環境溫度較高的夏季，控制器60可以控制冷媒更多的流入冷凝器321中，或控制冷媒全部流入冷凝器321，以使得外部管網300中溫度較高的載熱體經交換獲得的溫升更小或溫升為零。可以理解的，當外部管網300為供暖管網時，其在夏季無需工作，因此載熱體也無需與復合制冷系統100形成熱交換。而當外部管網300為熱水管道時，夏季熱水的使用量和使用溫度也會相應降低，載熱體所需求的加熱溫度也相應降低。
59.一種實施例請繼續參見圖1，本技術復合制冷系統100還設有溫度傳感器70。該溫度傳感器70設置于數據中心的機房200中，并用于監測數據中心的機房200內的溫度。溫度傳感器70與控制器60通信連接，以將監測到的數據中心的機房200的溫度值傳輸給控制器60。控制器60在接該溫度值后，可以控制第一三通閥51以分配冷媒的流量。
60.具體的，在本實施例中，通過溫度傳感器70監測到的數據中心的機房200的實時溫度值，可以判斷到制冷部20對送入數據中心的機房200內的空氣的降溫幅度。即，當數據中心的機房200的溫度值較低時，制冷部20利用冷媒對空氣進行的降溫的幅度也相應降低。此時制冷部20內的冷媒通過蒸發所吸收的熱量也相應減少，冷媒在制冷過程中的溫升幅度隨之減小。由此，冷媒在換熱器31中能夠通過交換提供給載熱體的熱量相應變少，載熱體的加熱效果降低。此時通過控制器60對第一三通閥51的控制，可以分配冷媒更多的流入換熱器31中，進而對載熱體提供更多的可交換熱量，保持冷媒對載熱體的加熱效果；反之，當溫度傳感器70監測到的數據中心的機房200的實時溫度值較高時，冷媒在換熱器31中能夠提供給載熱體的熱量增多，此時通過控制器60對第一三通閥51的控制，可以分配冷媒更多的流入冷凝器321中進行直接散熱，換熱器31中冷媒提供的可交換熱量更少，冷媒對載熱體的加熱效果更均衡。
61.在一種實施例中，控制器60還與數據中心的機房200中的服務器201通信連接，用以監測服務器201的實時工作負載，然后基于該工作負載來控制第一三通閥51的冷媒流量分配。具體的，數據中心的機房200中的溫度，還與服務器201的工作負載相關。當服務器201的工作負載較大時，其工作時所產生的熱量相對較大，復合制冷系統100需要提升其制冷強度，以降低送入數據中心的機房200的空氣的溫度，進而使得數據中心的機房200內的環境溫度相對均衡，不會因為服務器201的工作負載提升而造成環境溫度的提升，影響服務器201的工作效率。可以理解的，復合制冷系統100的制冷強度提升，從制冷部20流出的冷媒的溫度也相應升高。此時需要控制器60將冷媒更多分配至冷凝器321內進行散熱，以減少換熱器31中冷媒的流量。這樣的控制可以使得換熱器31中冷媒提供給載熱體的熱量相對固定，載熱體不會隨冷媒溫度的升高而獲得更多的熱量，并保證載熱體受到的加熱效果更均衡；反之，當服務器201的工作負載較低時，其工作過程中產生的熱量相對較少，制冷部20通過冷媒對空氣的制冷強度降低。此時控制器60可以分配更多的冷媒流入換熱器31中，以便于保持冷媒對載熱體的加熱效果。
62.因為數據中心的機房200中的服務器201數量可以為多個，因此控制器60與服務器201的通信連接，可以為控制器60與多個服務器201分別通信連接，并分別監測各個服務器201的工作負載，最后通過求均值的方式對冷媒的流量進行分配；在另一些實施例中，控制器60也可以僅與數據中心的機房200中的一臺或部分服務器201通信連接，并基于該一臺或部分服務器201的工作負載對冷媒的流量進行分配。上述個實現方式都可以在保證復合制冷系統100有效工作的同時，保證冷媒對外部管網300中載熱體加熱效果的一致性。
63.在另一些實現方式中，控制器60還可以同時接收溫度傳感器70監測得到的溫度值，以及接收服務器201的工作負載數據，再同時基于數據中心的機房200中的溫度值和服務器201的工作負載情況，分配冷媒在散熱部30中的流量，以同時保證復合制冷系統100的制冷效果和對載熱體的加熱效果。
64.需要提出的是，在上述實施例中，第一三通閥51還可以替換為兩個電磁閥(圖中未示)，其中一個電磁閥連接于第二管路42與冷凝器321之間，另一個電磁閥連接于第二管路42與換熱器31之間。控制器60用于同時控制兩個電磁閥聯動，也可以起到上述分配冷媒流量的效果。
65.另一方面，當本技術復合制冷系統100應用于數據中心以外的其它工作場景時，控制器60也可以與其它工作場景中的熱源通信連接，并通過實時監測該熱源的工作負載，來對應調整冷媒的流量分配工作，以達到對應控制散熱部30的散熱模式的效果。
66.請參見圖6和圖7所示意的本技術復合制冷系統100另一種實施例。在本實施例中，制冷部20的結構與上述實施例的結構保持一致，而散熱部30的冷卻器32采用干冷器322的方式實現。在散熱部30中，干冷器322與外部管網300并聯，干冷器322內流通的介質為載熱體，而非上述實施例中的冷媒。干冷器322也包括散熱翅片和風扇，可以通過對載熱體進行風冷散熱，來實現對散熱部30中冷媒的間接散熱效果。
67.具體的，散熱部30同樣包括換熱器31，換熱器31連接于第二管路42與第一管路41之間，并同樣與外部管網300對應設置。冷媒流經換熱器31時，可以與外部管網300內的載熱體實現熱交換。即在本實施例中，冷媒僅通過換熱器31進行直接散熱，并將熱量轉換至載熱體上。干冷器322則與外部管網300并聯，與冷媒完成熱交換的載熱體可以直接流入外部管網300的后端，也可以至少部分流入干冷器322中，并經干冷器322的風冷散熱后，再流入外部管網300的后端。通過對流入干冷器322中的載熱體流量的控制，可以控制到干冷器322對載熱體的散熱效果，進而使得散熱后的載熱體再次與冷媒進行熱交換時，對冷媒形成的散熱效果。也即，在本實施例中，干冷器322通過對載熱體的散熱控制，間接控制了冷媒的散熱效果。
68.在本實施例復合制冷系統100中，當載熱體僅在外部管網300中流動，而不進入干冷器322進行散熱(即第二散熱模式)時，冷媒中的全部熱量交換至載熱體上，使得本技術復合制冷系統100的能源回收效率較大，對載熱體的加熱效果也較強；而當載熱體全部進入干冷器322進行散熱(即第一散熱模式)時，流入外部管網300后端的載熱體的溫度更低，或換熱器31直接與干冷器322形成散熱通路，復合制冷系統100不再向外部管網300輸送載熱體，此時復合制冷系統100的能源回收效率較小。
69.在一種實施例中，復合制冷系統100還包括第二三通閥52。第二三通閥52連接于換熱器31、外部管網300以及干冷器322之間，用于控制流入干冷器322中進行散熱的載熱體的流量，以及流入外部管網300后端的載熱體的流量的分配，即控制散熱部30的散熱模式。具體的，第二三通閥52包括一個第二進液口，以及兩個第二出液口。第二進液口連通于換熱器31處，一個第二出液口連通至干冷器322處，另一個第二出液口則與外部管網300的后端連通。由此，從換熱器31完成熱量交換的載熱體，可以經第二進液口流入第二三通閥52中，并分別經第二出液口流入干冷器322處進行散熱，或經另一第二出液口直接流入外部管網300的后端。
70.與圖2和圖5所示的實施例類似，本技術復合制冷系統100也可以通過控制器60對第二三通閥52的控制，來實現流經干冷器322的載熱體的流量，以及直接流入外部管網300后端的載熱體流量的分配，以達到同時控制干冷器322的散熱，以及控制載熱體加熱溫度的效果。可以理解的，控制器60對第二三通閥52的控制，也可以基于載熱體自身的散熱需求展開，或基于載熱體所需求的加熱溫度來展開。在載熱體需要更多進行散熱時，控制器60可以控制載熱體更多流入干冷器322中，以使得更多的載熱體能夠經干冷器322得到散熱；在外部管網300需要的熱量更多時，控制器60也可以控制載熱體更多朝向外部管網300的后端流動。進一步，控制器60同樣可以通過控制干冷器322的風扇轉速、或控制外部管網300中載熱體的流速等方式，實現對干冷器322或換熱器31中載熱體的溫度控制。
71.在一種實施例中，如圖6所示，本實施例的復合制冷系統100也設有溫度傳感器70。該溫度傳感器70設置于數據中心的機房200中，并用于監測數據中心的機房200內的溫度。溫度傳感器70與控制器60通信連接，以將監測到的數據中心的機房200的溫度值傳輸給控制器60。控制器60在接該溫度值后，可以控制第二三通閥52以分配載熱體的流量。在一些實施例中，控制器60也可以與數據中心的機房200中的服務器201通信連接，用以監測服務器201的實時工作負載，然后基于該工作負載來控制第二三通閥52的載熱體流量分配。控制器60還可以同時接收溫度傳感器70監測得到的溫度值，以及接收服務器201的工作負載數據，來分配載熱體的流量，以同時保證復合制冷系統100的制冷效果和對載熱體的加熱效果。在一些實施例中，第二三通閥52也可以替換為兩個電磁閥。相關實現方式可以參見圖1-圖5的實施例闡述，本說明書在此不再一一贅述。
72.由此，可以參見圖8，對應到冷卻器32采用干冷器322的實施例，復合制冷系統100在工作場景中的布置，與圖1所示的工作場景布置相似。區別在于換熱器31、冷卻器32以及外部管網300等連接方式的變化。也即在圖1所示的工作場景中，換熱器31與冷凝器321并聯，冷凝器321可以直接對冷媒進行散熱；而在圖8所示的工作場景中，干冷器322與外部管網300并聯，干冷器322對載熱體進行散熱。
73.另一方面，在圖8的示意中，干冷器322置于一密封的倉體內，該倉體開設有至少兩個通風口，以便于外部空氣從一個通風口進入該倉體，并與干冷器322完成熱交換后，再從另一通風口流出。可以理解的，干冷器322所在的倉體與循環風道10之間相互隔開，外部空氣不會通過循環風道10進入到數據中心的機房200內，以保證數據中心的機房200的環境清潔度。
74.而前述中提到制冷部20位于循環風道10內，在圖8的示意中，表現為蒸發器22設置于循環風道10內。因為蒸發器22需要與送入數據中心的機房200內的空氣進行接觸換熱，以對空氣進行制冷，因此需要將蒸發器22設置于循環風道10內，與空氣直接接觸。而制冷部20中壓縮機23，則可以如圖8所示，位于循環風道10的外部。因為壓縮機23在工作過程中可能產生熱量，為了避免壓縮機23的熱量影響到復合制冷系統100的制冷效果，因此將壓縮機23設置于循環風道10之外。電子膨脹閥21則可以置于循環風道10之內，或隨壓縮機23設置于循環風道10之外，電子膨脹閥21的位置不會對制冷效果產生較大影響。換熱器31則可以與壓縮機23設于同一倉體內，因為換熱器31通過與外部管網300的換熱實現冷媒的冷卻效果，因此壓縮機23工作時產生的熱量對換熱器31不會形成較大影響。
75.相對應的，在圖1的示意中，冷凝器321也可以置于密封的倉體內，并通過兩個通風
口實現外部空氣在倉體內的流動，進而實現冷凝器321對冷媒的散熱效果。冷凝器321所在的倉體也需要與循環風道10隔開，以保證數據中心的機房200的清潔度。
76.在圖1的示意中，蒸發器22也設置于循環風道10內，用于與循環風道10內的空氣直接接觸，實現本技術復合制冷系統100的制冷功能。而電子膨脹閥21的位置、壓縮機23的位置以及換熱器31的位置，也與圖8所示的方案類似，在保證復合制冷系統100正常工作的過程中，提升了復合制冷系統100內各組件的集成度。
77.一種實施例請參見圖9，循環風道10內還設有換熱芯13。換熱芯13與循環風道10相互密封隔離，換熱芯13位于出風口12與蒸發器22之間，且換熱芯13處的室外風路還與冷卻器32的風路串聯。換熱芯13的室外風路與循環風道10的風路相互隔離，換熱芯13處的室外風路用于流通外部空氣，并通過外部空氣(圖中示意為新風)與循環風道10的出風口12內的空氣形成熱交換，進而對出風口12流出的空氣形成預散熱，降低從出風口12流出的空氣的溫度。在一些實施例中，當外部的新風溫度較高時，還可以在換熱芯13處設置噴淋結構，用于對經過換熱芯13的新風進行降溫處理以實現預散熱。該部分經預散熱的空氣再流通至蒸發器22處進行制冷，最后經循環風道10從送風口11進入到數據中心的機房200內。
78.外部空氣在換熱芯13處完成預散熱之后，再進入到冷卻器32內(圖9中表現為冷凝器321)，對冷卻器32進行風冷散熱(圖中示意為排風)。因為在換熱芯13中完成預散熱的空氣溫度，相較于需要散熱的冷媒的溫度更低，因此外部空氣在先進入換熱芯13中形成預散熱之后，依然可以保證其在冷凝器321處的散熱效果。在圖9實施例中，外部空氣可以先后對循環風道10內的空氣和冷凝器321中的空氣進行散熱，提升了外部空氣的利用率，也相應降低了蒸發器22的工作負載，同樣起到了節能的效果。
79.在本實施例中，因為換熱芯13占據了一定的空間，因此換熱器31和壓縮機23也可以設置于循環風道10之內，以提升復合制冷系統100的集成度。
80.而在圖10的實施例中，當冷卻器32采用干冷器322實現時，也可以在循環風道10內設置換熱芯13。該換熱芯13同樣位于出風口12與蒸發器22之間，用于引入外部空氣對出風口12流出的空氣進行預散熱，以減輕蒸發器22的工作負載，實現節能的效果。另一方面，該換熱芯13也可以與干冷器322串聯，外部空氣在換熱芯13處完成熱交換后，其空氣溫度相較于干冷器322中的載熱體的溫度也更低，因此外部空氣在完成預散熱之后，依然可以保證其在干冷器322處的散熱效果。也即，在圖10的實施例中，外部空氣先后對循環風道10內的空氣和干冷器322中的載熱體進行散熱，同樣提升了對外部空氣的利用率。
81.以上描述，僅為本技術的具體實施例，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，例如減少或添加結構件，改變結構件的形狀等，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內；在不沖突的情況下，本技術的實施例及實施例中的特征可以相互組合。因此，本技術的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
技術特征：
1.一種復合制冷系統，其特征在于，包括制冷部、散熱部、第一管路、第二管路以及冷媒；所述第一管路連通于所述制冷部和所述散熱部之間，用于將所述冷媒從所述散熱部送入所述制冷部；所述制冷部與室內連通，用于利用所述冷媒對送入所述室內的空氣進行降溫；所述第二管路也連通于所述制冷部和所述散熱部之間，用于將所述冷媒從所述制冷部送入所述散熱部；其中，所述散熱部包括換熱器和冷卻器，所述散熱部對所述冷媒包括三種散熱模式：在第一種散熱模式中，所述散熱部單獨通過所述冷卻器對所述冷媒進行風冷散熱；在第二種散熱模式中，所述散熱部單獨通過所述換熱器將所述冷媒與外部管網中的載熱體進行熱量交換以進行散熱；在第三種散熱模式中，所述散熱部同時通過所述冷卻器和所述換熱器對所述冷媒進行散熱。2.根據權利要求1所述的復合制冷系統，其特征在于，所述冷卻器為冷凝器，所述冷凝器與所述換熱器并聯，所述冷凝器用于對所述冷媒直接進行風冷散熱。3.根據權利要求2所述的復合制冷系統，其特征在于，所述復合制冷系統還包括控制器和第一三通閥，所述第一三通閥的三個端口分別連通至所述第二管路、所述換熱器和所述冷凝器，所述控制器通過控制所述第一三通閥，以調節所述散熱部的散熱模式。4.根據權利要求1所述的復合制冷系統，其特征在于，所述冷卻器為干冷器，所述干冷器與所述外部管網并聯，所述干冷器通過對所述載熱體進行風冷散熱，以實現對所述冷媒的間接風冷散熱。5.根據權利要求4所述的復合制冷系統，其特征在于，所述復合制冷系統還包括控制器和第二三通閥，所述第二三通閥的三個端口分別連通至所述換熱器、所述外部管網和所述干冷器，所述控制器通過控制所述第二三通閥，以調節所述散熱部的散熱模式。6.根據權利要求3或5所述的復合制冷系統，其特征在于，所述復合制冷系統還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設于所述室內，用于監測所述室內的溫度，所述溫度傳感器與所述控制器電連接，所述控制器結合所述溫度傳感器監測到的溫度值以控制所述第一三通閥或所述第二三通閥。7.根據權利要求1～6任一項所述的復合制冷系統，其特征在于，所述制冷部包括依次連通的電子膨脹閥、蒸發器和壓縮機，其中所述電子膨脹閥位于所述蒸發器靠近所述第一管路一側，所述壓縮機位于所述蒸發器靠近所述第二管路一側。8.根據權利要求1～7任一項所述的復合制冷系統，其特征在于，所述復合制冷系統還包括循環風道，所述循環風道的送風口和出風口分別連通至所述室內，所述制冷部設置于所述循環風道內，用于對所述出風口流出的空氣進行制冷，并將制冷后的空氣從所述送風口送入所述室內。9.根據權利要求8所述的復合制冷系統，其特征在于，所述循環風道內還設有換熱芯，所述換熱芯位于所述出風口與所述制冷部之間，所述換熱芯處流動有外部空氣，所述換熱芯用于引入外部空氣對所述出風口流出的空氣進行預制冷。10.一種數據中心，其特征在于，包括機房以及如權利要求1～9任一項所述的復合制冷
系統；其中，所述制冷部與所述機房室內連通。11.根據權利要求10所述的數據中心，其特征在于，所述復合制冷系統包括控制器，所述機房內設有服務器，所述控制器與所述服務器通信連接，所述控制器用于結合所述服務器的工作負載以控制所述復合制冷系統的散熱模式。
技術總結
本申請提供一種復合制冷系統。該系統包括制冷部、散熱部、第一管路、第二管路以及冷媒。第一管路和第二管路均連通于制冷部和散熱部之間，用于將冷媒從散熱部送入制冷部，或反之。制冷部利用冷媒對送入室內的空氣進行降溫，散熱部用于對冷媒進行散熱。其中散熱部包括換熱器和冷卻器，散熱部對冷媒具有三種散熱模式。且在兩種散熱模式下，換熱器可以將冷媒與外部管網中的載熱體進行熱量交換以實現散熱。本申請復合制冷系統通過換熱器實現與外部管網的熱交換功能，進而使得其工作中所產生的熱量能至少部分傳遞至外部管網的載熱體中，實現了能源的回收再利用。本申請還提供一種包括該復合制冷系統的數據中心。制冷系統的數據中心。制冷系統的數據中心。
