液冷換熱系統的制作方法
1.本技術涉及設備液冷領域，特別涉及一種液冷換熱系統。
背景技術：
2.目前，數據中心的主要制冷方式分為風冷和液冷兩大類，隨著能耗要求的提高，傳統的風冷方式由于采用空氣來冷卻，其存在高能耗、低性能的問題，難以滿足數據中心日益增長的算力要求。
3.液冷方式雖然可以實現高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果，但是現有的液冷方式無法實現對數據機房服務器溫度進行合理調節控制，從而滿足液冷服務器的散熱要求。
技術實現要素：
4.本技術的目的在于提供一種液冷換熱系統，合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
5.為實現上述目的，本技術一方面提供一種液冷換熱系統，至少包括換熱裝置、外循環回路、內循環回路、電控調節閥、泵體、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制器；所述換熱裝置具有外通道和內通道，所述外通道串聯在所述外循環回路上，所述內通道串聯在所述內循環回路上，以使得所述外循環回路中液體與所述內循環回路中的液體在所述換熱裝置內換熱；所述內循環回路至少包括內進液管路、內回液管路和待散熱區域，所述內通道的出液口通過所述內進液管路與所述待散熱區域的進液口連通，所述待散熱區域的出液口通過所述內回液管路與所述內通道的進液口連通；所述電控調節閥設置在所述外通道的進液口處，以控制所述外通道內的液體流量；所述泵體串聯在所述內進液管路或所述內回液管路上，所述第一溫度傳感器設置在所述待散熱區域的出液口處，所述第二溫度傳感器設置在所述內通道的出液口處；所述控制器分別與所述電控調節閥、泵體、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器電性連接。
6.為實現上述目的，本技術另一方面還提供一種液冷換熱系統控制方法，所述液冷換熱系統至少包括換熱裝置、外循環回路、內循環回路、電控調節閥、泵體、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；所述換熱裝置具有外通道和內通道，所述外通道串聯在所述外循環回路上，所述內通道串聯在所述內循環回路上；所述內循環回路至少包括內進液管路、內回液管路和待散熱區域，所述內通道的出液口通過所述內進液管路與所述待散熱區域的進液口連通，所述待散熱區域的出液口通過所述內回液管路與所述內通道的進液口連通；所述電控調節閥設置在所述外通道的進液口處，所述泵體串聯在所述內進液管路或所述內回液管路上，所述第一溫度傳感器設置在所述待散熱區域的出液口處，所述第二溫度傳感器設置在所述內通道的出液口處；所述方法包括：
7.接收所述第一溫度傳感器采集的第一檢測溫度；
8.將所述第一檢測溫度與第一預設溫度通過pid算法計算出第一制冷需求量，并基
于所述第一制冷需求量調節所述泵體的流量；
9.接收所述第二溫度傳感器采集的第二檢測溫度；
10.將所述第二檢測溫度與第二預設溫度通過pid算法計算出第二制冷需求量，并基于所述第二制冷需求量調節所述電控調節閥的流量。
11.由此可見，本技術提供的技術方案，可以采用外循環回路通過換熱裝置對內循環回路進行換熱，從而可以對內循環回路中的待散熱區域進行持續制冷散熱。同時在待散熱區域的出液口安裝有第一溫度傳感器，內通道的出液口處設置在第二溫度傳感器，通過第一溫度傳感器檢測得到的溫度調節泵體的流量，從而可以根據待散熱區域內的實際散熱需求量，對待散熱區域進行對應的散熱制冷。并且根據第二溫度傳感器檢測得到的溫度調節電控調節閥流量的大小，從而可以根據內循環回路的換熱需求，對應調節外循環回路的制冷供應，即可以實現合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
附圖說明
12.為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
13.圖1是本技術提供的一種實施方式中液冷換熱系統的結構示意圖；
14.圖2是圖1的a部放大圖；
15.圖3是本技術提供的一種實施方式中液冷換熱系統的外循環回路的結構示意圖；
16.圖4是本技術提供的一種實施方式中液冷換熱系統的內循環回路的結構示意圖；
17.圖5是本技術提供的一種實施方式中液冷換熱系統的控制方法的步驟圖；
18.圖中：1、換熱裝置；11、外通道；12、內通道；2、外循環回路；21、外進液管路；22、外回液管路；23、散熱裝置；24、自動排氣閥；3、內循環回路；31、內進液管路；32、內回液管路；33、待散熱區域；34、充放液接口；341、充放液截止閥；342、快接接口；35、過濾器；36、電導率儀；37、球閥；38、壓力傳感器；4、電控調節閥；5、泵體；6、第一溫度傳感器；7、第二溫度傳感器；8、流量計；9、開關閥。
具體實施方式
19.為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本技術實施方式作進一步地詳細描述。本技術使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”、“第一端”、“第二端”、“一端”、“另一端”等表示空間相對位置的術語是出于便于說明的目的來描述如附圖中所示的一個單元或特征相對于另一個單元或特征的關系。空間相對位置的術語可以旨在包括設備在使用或工作中除了圖中所示方位以外的不同方位。例如，如果將圖中的設備翻轉，則被描述為位于其他單元或特征“下方”或“之下”的單元將位于其他單元或特征“上方”。因此，示例性術語“下方”可以囊括上方和下方這兩種方位。設備可以以其他方式被定向(旋轉90度或其他朝向)，并相應地解釋本文使用的與空間相關的描述語。
20.此外，術語“安裝”、“設置”、“設有”、“連接”、“滑動連接”、“固定”、“套接”應做廣義
理解。例如，“連接”可以是固定連接，可拆卸連接，或整體式構造；可以是機械連接，或電連接；可以是直接相連，或者是通過中間媒介間接相連，又或者是兩個裝置、元件或組成部分之間內部的連通。對于本領域普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本技術中的具體含義。
21.目前，數據中心的主要制冷方式分為風冷和液冷兩大類，隨著能耗要求的提高，傳統的風冷方式由于采用空氣來冷卻，其存在高能耗、低性能的問題，難以滿足數據中心日益增長的算力要求。
22.液冷方式雖然可以實現高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果，但是現有的液冷方式無法實現對數據機房服務器溫度進行合理調節控制，從而無法滿足液冷服務器的散熱要求。以及無法實現對于送入液冷服務器容器的冷卻液進行降溫和過濾處理，滿足液冷服務器散熱的要求，保證服務器可以長時間正常運行。
23.因此急需一種液冷換熱系統及其控制方法，合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
24.下面將結合附圖，對本技術實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，本技術所描述的實施方式僅僅是本技術一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本技術中的實施方式，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本技術保護的范圍。
25.在一種可實現的實施方式中，請參見圖1至圖4所示，在一種液冷換熱系統，至少可以包括換熱裝置1、外循環回路2、內循環回路3、電控調節閥4、泵體5、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器7和控制器。換熱裝置1具有外通道11和內通道12，外通道11串聯在外循環回路2上，內通道12串聯在內循環回路3上，從而可以使得外循環回路2中液體與內循環回路3中的液體在換熱裝置1內換熱，并且外通道11內的液體和內通道12內的液體不相互交融，不影響內循環回路2的冷卻液質量，同時外循環回路2和內循環回路3內可以采用不同的冷卻液，從而可以降低使用成本。
26.內循環回路3至少可以包括內進液管路31、內回液管路32和待散熱區域33，內通道12的出液口通過內進液管路31與待散熱區域33的進液口連通，待散熱區域33的出液口可以通過內回液管路32與內通道12的進液口連通，如此，可以構成一個循環回路，內循環回路3內的液體在待散熱區域33內吸熱升溫，然后流入至換熱裝置1的內通道內進行換熱降溫。
27.為了可以合理調節用于對待散熱區域33內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域33內設備的正常運行。電控調節閥4可以設置在外通道11的進液口處，從而可以控制外通道11內的液體流量。泵體5串聯在內進液管路31或內回液管路32上，第一溫度傳感器6設置在待散熱區域33的出液口處，第二溫度傳感器7設置在內通道12的出液口處。控制器(未示出)分別與電控調節閥4、泵體5、第一溫度傳感器6、第二溫度傳感器7電性連接，控制器用于接收第一溫度傳感器6和第二溫度傳感器7，并控制電控調節閥4和泵體5的啟停和通過的流量。如此，在實際使用時，控制器可以通過接收第一溫度傳感器6檢測得到的溫度，來調節泵體5的流量，從而可以根據待散熱區域33內的實際散熱需求量，對待散熱區域33進行對應的散熱制冷，例如，當第一溫度傳感器6檢測到的溫度高于預設溫度時，說明現有的冷卻液運行情況無法滿足待散熱區域33內的制冷需求，這也就需要根據第一溫度傳感器6檢測到的溫度與預設溫度的差值，轉化為泵體5流量的大小，從而控制泵體5加速內循環回路3內的流
速，以滿足待散熱區域33需求。
28.同時，控制器根據第二溫度傳感器7檢測得到的溫度，調節電控調節閥4流量的大小，從而可以根據內循環回路3的換熱需求，對應調節外循環回路2的制冷供應，即可以實現合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
29.在實際應用中，上述的液冷換熱系統可以應用于數據中心或者辦公場所中服務器設備的冷卻使用，當然也可以用于對于其他需要散熱的設備使用。其中，待散熱區域33可以是放置有服務器的服務器容器。換熱裝置1可以采用板式換熱器，當然也可以采用其他換熱器，對此并不作具體限定。控制器可以采用單片機等可編程設備，通過運行pid控制算法，計算檢測溫度和預設溫度(期望溫度)的差值，控制對應執行部件電控調節閥4和泵體5的流量。具體的，可以通過調節電控調節閥4的閥口開閉大小，用于調節流量。可以通過調節泵體5的轉速來調節泵體5的流量。
30.需要指出的是，上述的電控調節閥4、泵體5、第一溫度傳感器6和第二溫度傳感器7的具體結構可以參照現有技術，在此不再贅述。
31.在一種可實現的實施方式中，如圖3所示，外循環回路2至少可以包括外進液管路21、外回液管路22和散熱裝置23。外通道11的進液口通過外進液管路21與散熱裝置23的出液口連通。外通道11的出液口通過外回液管路22與散熱裝置23的進液口連通。
32.在實際應用中，散熱裝置23可以采用冷卻塔或其他制冷設備，其可以自帶有循環泵用于驅動外循環液體循環流動。外循環回路2內的液體經過外通道11內與內通道12內的液體換熱升溫，升溫后的液體流動至散熱裝置23處再進行降溫處理，再流回至外通道11處，依次循環。
33.進一步的，由于內循環回路3內的冷卻液在長期運行后，會出現揮發等情形導致冷卻液缺少的問題，為了便于補充冷卻液，內進液管路31和/或內回液管路32上設置有第一支路，第一支路上連接有充放液接口34，從而通過充放液接口34對內循環回路3內的冷卻液進行補充。
34.具體的，充放液接口34可以包括充放液截止閥341和快接接口342，充放液截止閥341一端與第一支路連通，充放液截止閥341的另一端與快接接口342連通。如此，當需要補液時，可將外部補液設備接口連接在快接接口342上，然后打開充放液截止閥341進行補液。待補充完成后，先關閉充放液截止閥341，然后將外部補液設備接口從快接接口342上取下。
35.在實際應用中，充放液截止閥341的兩端可以是內絲接口，充放液截止閥341的一端與第一支路的接口連接，另一端與快接接口342螺紋連接。
36.在一種可實現的實施方式中，液冷換熱系統還可以包括過濾器35。過濾器35串聯在內進液管路31，以對內進液管路31內進入待散熱區域33內的液體過濾，保證內循環回路3中的冷卻液清潔程度。
37.外循環回路2和內循環回路3上分別串聯有流量計8，用于檢測外循環回路2和內循環回路3內的流量，判斷實際流量和預設流量是否一致，從而判斷整個回路是否正常運行。
38.進一步的，液冷換熱系統還包括電導率儀36，電導率儀36串聯在內進液管路31，并且電導率儀36位于過濾器35和待散熱區域33的進液口之間，以測量內進液管路31內進入待散熱區域33內的液體的電導率，當測量的電導率值高于預設值時，會觸發報警，由操作人員
處理，以保證待散熱區域33內服務器的正常運行。
39.外循環回路2上串聯有自動排氣閥24，自動排氣閥24用于將外循環回路2的管道內氣體排出。
40.進一步的，外循環回路2和內循環回路3上分別串聯有若干開關閥9，若干開關閥9沿管路依次間隔設置，從而在后續維修中無需將全部液體放出后進行維修，只需關閉對應維修點兩端的開關閥9即可，維修更加便捷。
41.內進液管路31和/或內回液管路32上設置有第二支路，第二支路通過球閥37連接有壓力傳感器38，其中球閥37為常開，當壓力傳感器38需要維護時，可以關閉對應的球閥37，從而方便維修。
42.基于相同的發明構思，請參見圖5所示，本技術還提供了一種液冷換熱系統控制方法，液冷換熱系統至少包括換熱裝置1、外循環回路2、內循環回路3、電控調節閥4、泵體5、第一溫度傳感器6和第二溫度傳感器7；換熱裝置1具有外通道11和內通道12，外通道11串聯在外循環回路2上，內通道12串聯在內循環回路3上；內循環回路3至少包括內進液管路31、內回液管路32和待散熱區域33，內通道12的出液口通過內進液管路31與待散熱區域33的進液口連通，待散熱區域33的出液口通過內回液管路32與內通道12的進液口連通；電控調節閥4設置在外通道11的進液口處，泵體5串聯在內進液管路31或內回液管路32上，第一溫度傳感器6設置在待散熱區域33的出液口處，第二溫度傳感器7設置在內通道12的出液口處；方法包括：
43.s01：接收第一溫度傳感器6采集的第一檢測溫度。
44.s02：將第一檢測溫度與第一預設溫度通過pid算法計算出第一制冷需求量，并基于第一制冷需求量調節泵體5的流量。
45.控制器實時接收第一溫度傳感器6檢測待散熱區域33的出液口處的溫度，待散熱區域33的出液口處的溫度可以表征內循環回路3中的冷卻液對于待散熱區域33內設備的散熱情況。
46.當控制器判斷第一溫度傳感器6與系統中第一預設溫度存在差值時，可以通過pid算法，計算泵體5的轉速調節量，調節泵體5的轉速，從而調節泵體5的流量。
47.s03：接收第二溫度傳感器7采集的第二檢測溫度。
48.s04：將第二檢測溫度與第二預設溫度通過pid算法計算出第二制冷需求量，并基于第二制冷需求量調節電控調節閥4的流量。
49.同時，控制器還是接收第二溫度傳感器7檢測內通道12的出液口處的溫度，內通道12的出液口處的溫度可以表征外循環回路2中的冷卻液對于內循環回路3中冷卻液換熱情況。
50.當控制器判斷第二溫度傳感器7與系統中第二預設溫度存在差值時，可以通過pid算法，計算電控調節閥4的開口調節量，調節電控調節閥4的開口，從而電控調節閥4的流量。如此，可以通過溫度監控，同時對外循環回路2和內循環回路3流量進行調節，合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度和外循環回路2對內循環回路3的換熱溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
51.由此可見，本技術提供的技術方案，可以采用外循環回路通過換熱裝置對內循環回路進行換熱，從而可以對內循環回路中的待散熱區域進行持續制冷散熱。同時在待散熱
區域的出液口安裝有第一溫度傳感器，內通道的出液口處設置在第二溫度傳感器，通過第一溫度傳感器檢測得到的溫度調節泵體的流量，從而可以根據待散熱區域內的實際散熱需求量，對待散熱區域進行對應的散熱制冷。并且根據第二溫度傳感器檢測得到的溫度調節電控調節閥流量的大小，從而可以根據內循環回路的換熱需求，對應調節外循環回路的制冷供應，即可以實現合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。
52.進一步的，內進液管路和/或內回液管路上設置有第一支路，第一支路上連接有充放液接口，從而可以在冷卻液缺少的時候，便于補充冷卻液。
53.以上所述僅為本技術的較佳實施例，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種液冷換熱系統，其特征在于，至少包括換熱裝置(1)、外循環回路(2)、內循環回路(3)、電控調節閥(4)、泵體(5)、第一溫度傳感器(6)、第二溫度傳感器(7)和控制器；所述換熱裝置(1)具有外通道(11)和內通道(12)，所述外通道(11)串聯在所述外循環回路(2)上，所述內通道(12)串聯在所述內循環回路(3)上；所述內循環回路(3)至少包括內進液管路(31)、內回液管路(32)和待散熱區域(33)，所述內通道(12)的出液口通過所述內進液管路(31)與所述待散熱區域(33)的進液口連通，所述待散熱區域(33)的出液口通過所述內回液管路(32)與所述內通道(12)的進液口連通；所述電控調節閥(4)設置在所述外通道(11)的進液口處，以控制所述外通道(11)內的液體流量；所述泵體(5)串聯在所述內進液管路(31)或所述內回液管路(32)上，所述第一溫度傳感器(6)設置在所述待散熱區域(33)的出液口處，所述第二溫度傳感器(7)設置在所述內通道(12)的出液口處；所述控制器分別與所述電控調節閥(4)、泵體(5)、第一溫度傳感器(6)、第二溫度傳感器(7)電性連接。2.根據權利要求1所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述外循環回路(2)至少包括外進液管路(21)、外回液管路(22)和散熱裝置(23)；所述外通道(11)的進液口通過所述外進液管路(21)與所述散熱裝置(23)的出液口連通；所述外通道(11)的出液口通過所述外回液管路(22)與所述散熱裝置(23)的進液口連通。3.根據權利要求2所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述內進液管路(31)和/或所述內回液管路(32)上設置有第一支路，所述第一支路上連接有充放液接口(34)；所述充放液接口(34)包括充放液截止閥(341)和快接接口(342)，所述充放液截止閥(341)一端與所述第一支路連通，所述充放液截止閥(341)的另一端與所述快接接口(342)連通。4.根據權利要求3所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述液冷換熱系統還包括過濾器(35)；所述過濾器(35)串聯在所述內進液管路(31)，以對所述內進液管路(31)內進入所述待散熱區域(33)內的液體過濾。5.根據權利要求4所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述外循環回路(2)和所述內循環回路(3)上分別串聯有流量計(8)。6.根據權利要求5所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述液冷換熱系統還包括電導率儀(36)；所述電導率儀(36)串聯在所述內進液管路(31)，并且所述電導率儀(36)位于所述過濾器(35)和所述待散熱區域(33)的進液口之間，以測量所述內進液管路(31)內進入所述待散熱區域(33)內的液體的電導率。7.根據權利要求6所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述外循環回路(2)上串聯有自動排氣閥(24)，所述自動排氣閥(24)用于將所述外循環回路(2)的管道內氣體排出。8.根據權利要求7所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述外循環回路(2)和所述內循
環回路(3)上分別串聯有若干開關閥(9)；若干所述開關閥(9)沿對應管路依次間隔設置。9.根據權利要求8所述的液冷換熱系統，其特征在于，所述內進液管路(31)和/或所述內回液管路(32)上設置有第二支路，所述第二支路通過球閥(37)連接有壓力傳感器(38)。
技術總結
本申請公開了一種液冷換熱系統至少包括換熱裝置、外循環回路、內循環回路、電控調節閥、泵體、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制器；換熱裝置具有外通道和內通道；內循環回路至少包括內進液管路、內回液管路和待散熱區域，內通道的出液口通過內進液管路與待散熱區域的進液口連通，待散熱區域的出液口通過內回液管路與內通道的進液口連通；電控調節閥設置在所述外通道的進液口處；泵體串聯在所述內進液管路或所述內回液管路上，第一溫度傳感器設置在待散熱區域的出液口處，第二溫度傳感器設置在內通道的出液口處。本申請可以合理調節用于對待散熱區域內設備換熱的冷卻液溫度，保證待散熱區域內設備的正常運行。待散熱區域內設備的正常運行。待散熱區域內設備的正常運行。
