换热系统及换热控制方法与流程

专利2022-06-29  78


本发明实施例涉及换热技术领域,特别涉及换热系统及换热控制方法。



背景技术:

换热系统用于对发热设备进行换热,使得设备可正常运行,提高使用寿命。如服务器,作为一种提供计算服务的设备,以广泛应用于各种行业,例如在线零售行业、互联网行业、金融行业、大学机构等。

而服务器在工作中会产生大量的热量,使得服务器的温度上升,这样就会对服务器的运算能力造成影响。而为了提高服务器的散热效率,换热系统孕育而生。在实际使用中,根据不同情况换热系统需要对多个服务器进行散热。而换热系统为进液管道连接多个换热板,进液管道将供冷装置中的制冷介质输送到各换热板中,为了让每个服务器都能达到散热需要,各服务器对接的换热板上流经的制冷介质的流量需要到达需求量。因此,在增加服务器时,就需要增加流入进液管道中制冷介质的总量,让每个服务器对应的换热板上流经的制冷介质都足量,相应的在减少服务器时,需要适当的减少进入进液管道中的制冷介质的总量。但实际操作中,使用人员无法得到服务器的精准数量,进而,在增加或减少服务器时,操作人员也只能按照相应的经验,手动去调节阀门,调控进液量,操作不便,且也无法准确的控制进入进液管道中的制冷介质的总量,使得服务器的换热效果不佳。



技术实现要素:

本发明实施方式的目的在于提供一种换热系统及换热控制方法,使得在改变发热设备数量时,能精准的控制制冷介质进液量,使得各发热设备都能达到换热需求,且操作简单。

为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种换热控制方法,用在换热系统中,包括如下步骤::

获取进液管道内和出液管道内的压差值;

判断所述压差值是否在预设差值范围内;

如所述压差值不在所述预设差值范围内,控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,直至所述压差值在所述预设差值范围内;

如所述压差值在所述预设差值范围内,保持当前的进液量。

本发明的实施方式还提供了一种换热系统,包括:

供冷装置;

进液管道,连接所述供冷装置的出液端;

出液管道,连接所述供冷装置的进液端;

至少一个换热板,各所述换热板均包括进液口、与所述进液口相通的出液口;所述进液管道连接各所述换热板的进液口,所述出液管道连接各所述换热板的出液口;

压力检测模块,用于检测所述进液管道内和所述出液管道内的压力值;

进液驱动装置,连接所述供冷装置,用于驱动所述供冷装置内的制冷介质在所述进液管道、所述出液管道和所述换热板间流动;

主控模块,与所述压力检测模块和所述进液驱动装置电性连接,用于获取所述获取进液管道内和出液管道内的压差值,并根据所述压差值控制所述进液驱动装置调节进液管道内的进液量。

本发明实施方式相对于现有技术而言,由于进液管道连接供冷装置出液端,出液管道连接供冷装置的进液端,进液管道和出液管道连接各换热板,进液驱动装置又连接供冷装置,让供冷装置内的制冷介质在进液管道、出液管道和所述换热板间流动,各换热板对应相应的待换热设备,当换热板中的流量达到一定值时换热板达到换热要求,从而实现对相应的待换热设备进行换热。且进液管道中的制冷介质分别流入到各换热板中,再从换热板流出到出液管道中,各换热板内存在阻力使得出液管道内和进液管道内形成压差。压差和流量相关。在改变待换热设备数量时,即换热板的数量也相应的发生改变,制冷介质分别流入到各换热板中的流量发生变化,制冷介质受到的阻力发生改变,使得从各换热板中流出的制冷介质进入到出液管道中时,出液管道内和进液管道内的压差值也会发生改变。又由于设置有与所述主控模块电性连接的压力检测模块,主控模块通过压力检测模块获取到进液管道内的压力值和出液管道内的压力值,从而获得获取进液管道内和出液管道内的压差值。主控模块根据压差值判断到压差值不在预设差值范围内时,可控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,从而改变进入各换热板的制冷介质的量,使得压差值得到调整,进而实现在改变待换热设备数量时,也能调节流入到各换热板中制冷介质的量,让各待换热设备可达到换热需求,且无需手动调节改变进液量,使用简单方便。

另外,获取进液管道上和出液管道上的压差值的具体步骤如下:

获取进口压力检测装置检测到的进口压力值;

获取出口压力检测装置检测到的出口压力值;

计算所述进口压力值和所述出口压力值的差值获得所述压差值。

另外,控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,直至所述压差值在所述预设差值范围内,具体包括如下步骤:

判断所述压差值是否高于所述预设差值范围中的上限值;

如所述压差值高于所述上限值,控制所述进液驱动装置,增大所述进液管道内的进液量;

如所述压差值未高于所述上限值,控制所述进液驱动装置,减小所述进液管道内的进液量。

另外,所述进液驱动装置为变频泵;

增大所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

增大所述变频泵的频率;

获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内;

减小所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

减小所述变频泵的频率;

获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内。

另外,所述进液驱动装置包括:调节阀和定频泵;

增大所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

扩大所述调节阀的开度,获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内;

减小所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

减小所述调节阀的开度,获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内。

另外,所述压力检测模块包括:

进口压力检测装置,设置在所述进液管道上,与所述主控模块电性连接;

出口压力检测装置,设置在所述出液管道上,与所述主控模块电性连接;

所述主控模块用于获取所述进口压力检测装置检测到的进口压力值,还用于获取出口压力检测装置检测到的出口压力值。

另外,所述进液驱动装置为变频泵,连接所述供冷装置的进液端和所述进液管道。

另外,所述进液驱动装置包括定频水泵和调节阀,均与所述主控模块电性连接;所述定频水泵设置在所述进液管道上,所述调节阀为三通阀,连接所述供冷装置、所述进液管道和所述出液管道。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式中换热系统管道连接结构示意图;

图2是本发明第一实施方式中换热系统电路模块图;

图3是本发明第二实施方式中换热系统管道连接结构示意图;

图4是本发明第三实施方式中换热控制方法流程图;

图5是本发明第三实施方式中换热控制方法中控制进液量的流程图;

图6是本发明第四实施方式中换热控制方法流程图;

图7是本发明第四实施方式中换热控制方法中控制进液量的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及本发明的实施方式还提供了一种换热系统,如图1和图2所示,包括:供冷装置1、进液管道2、出液管道3、至少一个换热板4、压力检测模块、进液驱动装置6和主控模块,主控模块与压力检测模块、进液驱动装置6电性连接。

在本实施方式中,如图1和图2所示,以换热板4设有多个为例,一个换热板4贴设在一个待换热设备上,供冷装置1可为冷却塔、水冷机等设备,进液管道2连接供冷装置1的出液端,出液管道3连接供冷装置1的进液端,在进液管道2上设有多个出液开口,与换热板4的进液口相连接,出液管道3上设有多个进液开口,与换热板4的出液口相连接,进液驱动装置6设置在进液管道2上,与供冷装置1相连,进液驱动装置6驱动供冷装置1内的制冷介质流入到进液管道2中,制冷介质从进液管道2流向各换热板4,再从各换热板4中流出进入到出液管道3中,通过出液管道3制冷介质回到供冷装置1,实现制冷介质在进液管道2、出液管道3和换热板4间流动,该制冷介质可为水或制冷液。压力检测模块检测检测进液管道2内的压力值和出液管道3内的压力值,在检测到进液管道2内的压力值和出液管道3内的压力值后,主控模块获取进液管道2内和出液管道3内的压差值,,并根据压差值控制进液驱动装置6调节进液管道2内的进液量。当压差值不在预设差值范围内,主控模块控制进液驱动装置6调节进液管道2内的进液量;当压差值在预设差值范围内,保持当前的进液量。

另外,在待换热设备只设有一个时,换热板4也可只设有一个。

通过上述内容不难发现,由于进液管道2连接供冷装置1出液端,出液管道3连接供冷装置1的进液端,进液管道2和出液管道3连接各换热板4,进液驱动装置6又连接供冷装置1,让供冷装置1内的制冷介质在进液管道2、出液管道3和换热板4间流动,各换热板4对应相应的待换热设备,从而实现对相应的待换热设备进行换热。且进液管道2中的制冷介质分别流入到各换热板4中,再从换热板4流出到出液管道3中,各换热板4内存在阻力使得出液管道3内和进液管道2内形成压差,在改变待换热设备数量时,即换热板4的数量也相应的发生改变,制冷介质分别流入到各换热板4中,制冷介质受到的阻力发生改变,使得从各换热板4中流出的制冷介质进入到出液管道3中时,出液管道3内和进液管道2内的压差值也会发生改变。又由于设置有与主控模块电性连接的压力检测模块,主控模块通过压力检测模块获取到进液管道2内的压力值和出液管道3内的压力值,从而获得获取进液管道2内和出液管道3内的压差值。主控模块根据压差值判断到压差值不在预设差值范围内时,可控制进液驱动装置6调节进液管道2内的进液量,从而改变进入各换热板4的制冷介质的量,使得压差值得到调整,进而实现在改变待换热设备数量时,也能调节流入到各换热板4中制冷介质的量,让各待换热设备可达到换热需求,且无需手动调节改变进液量,使用简单方便。

另外,如图1所示,压力检测模块包括:进口压力检测装置51和出口压力检测装置52,可均为压力检测传感器,进口压力检测装置51设置在进液管道2上,与主控模块电性连接。出口压力检测装置52,设置在出液管道3上,与主控模块电性连接。主控模块获取进口压力检测装置51检测到的进口压力值,获取出口压力检测装置52检测到的出口压力值。

进一步的,如图1所示,进液驱动装置6为变频泵,连接供冷装置1的进液端和进液管道2。在压差值高于预设压差范围的上限值时,主控模块控制变频泵增大频率,增大进液管道2内的进液量;压差值小于预设压差范围的下限值时,主控模块控制变频泵减小频率,减小进液管道2内的进液量。

值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明的第二实施方式涉及本发明的实施方式还提供了一种换热系统,本实施方式是对第一实施方式的进一步改进,在本实施方式中,如图3所示,进液驱动装置包括定频水泵和调节阀61,均与主控模块电性连接;定频水泵设置在进液管道2上,调节阀61为三通阀,三通阀的一个进液口与定频泵62相连,接在进液管道2上,另一个进液口设置在出液管道3上,冷却介质从各换热板4中流到出液管道3上,再进入到三通阀的另一个进液口中,再从三通阀的出液口流出进入到供冷装置1中。在压差值高于预设压差范围的上限值时,主控模块控制调节阀61,让调节阀61开度增大,增大进液管道2内的进液量;压差值小于预设压差范围的下限值时,主控模块控制调节阀61,让调节阀61开度减小,减小进液管道2内的进液量。

本发明的第三实施方式涉及一种换热控制方法,该换热控制方法使用在第一实施方式的换热系统中,待换热设备并联在冷却液进液管道2和出液管道3之间,如图4所示,包括如下步骤:

步骤110,获取进液管道2内和出液管道3内的压差值;

步骤120,判断压差值是否在预设差值范围内;

如压差值不在预设差值范围内,执行步骤130,控制进液驱动装置6调节进液管道2内的进液量,直至压差值在预设差值范围内;

如压差值在预设差值范围内,保持当前的进液量。

另外,步骤110中的具体步骤如下:

步骤111,获取进口压力检测装置51检测到的进口压力值;

步骤112,获取出口压力检测装置52检测到的出口压力值;

步骤113,计算所述进口压力值和所述出口压力值的差值获得所述压差值。

具体的说,主控模块与进口压力检测装置51和出口压力检测装置52电性连接,获取进口压力检测装置51检测到的进口压力值和出口压力检测装置52检测到的出口压力值,并得到进口压力值和出口压力值的差值,从而获得压差值。

进一步的,如图5所示,在步骤130中,具体包括如下步骤:

步骤131,判断压差值是否高于预设差值范围中的上限值;

如压差值高于上限值,步骤132,控制进液驱动装置6,增大进液管道2内的进液量;

如压差值未高于上限值,步骤133,控制进液驱动装置6,减小进液管道2内的进液量。

另外,在本实施方式中进液驱动装置6为变频泵,步骤132中,具体步骤如下:

增大变频泵的频率;

获取压差值,直至压差值到预设差值范围内;

步骤132中,具体步骤如下:

减小变频泵的频率;

获取压差值,直至压差值到预设差值范围内。

不难发现,本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例,本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明的第四实施方式涉及一种换热控制方法,该换热控制方法使用在第二实施方式的换热系统中,在本实施方式中,进液驱动装置包括:调节阀61和定频泵62。如图6所示,换热系统的换热控制方法包括如下步骤:

步骤210,获取进液管道2内和出液管道3内的压差值;

步骤220,判断压差值是否在预设差值范围内;

如压差值不在预设差值范围内,执行步骤230,控制进液驱动装置调节进液管道2内的进液量,直至所述压差值在所述预设差值范围内;

如压差值在预设差值范围内,保持当前的进液量。

另外,步骤210中的具体步骤如下:

步骤211,获取进口压力检测装置51检测到的进口压力值;

步骤212,获取出口压力检测装置52检测到的出口压力值;

步骤213,计算所述进口压力值和所述出口压力值的差值获得所述压差值。

具体的说,主控模块与进口压力检测装置51和出口压力检测装置52电性连接,获取进口压力检测装置51检测到的进口压力值和出口压力检测装置52检测到的出口压力值,并得到进口压力值和出口压力值的差值,从而获得压差值。

进一步的,如图7所示,在步骤230中,具体包括如下步骤:

步骤231,判断压差值是否高于预设差值范围中的上限值;

如压差值高于上限值,步骤232,控制进液驱动装置,增大进液管道2内的进液量;

如压差值未高于上限值,步骤233,控制进液驱动装置,减小进液管道2内的进液量。

另外,步骤232中,具体步骤如下:

扩大调节阀61的开度;

获取压差值,直至压差值到预设差值范围内;

步骤233,具体步骤如下:

减小调节阀61的开度;

获取压差值,直至压差值到预设差值范围内。

不难发现,本实施方式为与第二实施方式相对应的系统实施例,本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。


技术特征:

1.一种换热控制方法,用在换热系统中,其特征在于,包括如下步骤:

获取进液管道内和出液管道内的压差值;

判断所述压差值是否在预设差值范围内;

如所述压差值不在所述预设差值范围内,控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,直至所述压差值在所述预设差值范围内;

如所述压差值在所述预设差值范围内,保持当前的进液量。

2.根据权利要求1所述的换热控制方法,其特征在于,获取进液管道上和出液管道上的压差值的具体步骤如下:

获取进口压力检测装置检测到的进口压力值;

获取出口压力检测装置检测到的出口压力值;

计算所述进口压力值和所述出口压力值的差值获得所述压差值。

3.根据权利要求1所述的换热控制方法,其特征在于,控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,直至所述压差值在所述预设差值范围内,具体包括如下步骤:

判断所述压差值是否高于所述预设差值范围中的上限值;

如所述压差值高于所述上限值,控制所述进液驱动装置,增大所述进液管道内的进液量;

如所述压差值未高于所述上限值,控制所述进液驱动装置,减小所述进液管道内的进液量。

4.根据权利要求3所述的换热控制方法,其特征在于,所述进液驱动装置为变频泵;

增大所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

增大所述变频泵的频率;

获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内;

减小所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

减小所述变频泵的频率;

获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内。

5.根据权利要求3所述的换热控制方法,其特征在于,所述进液驱动装置包括:调节阀和定频泵;

增大所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

扩大所述调节阀的开度,获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内;

减小所述进液管道内的进液量时,具体步骤如下:

减小所述调节阀的开度,获取所述压差值,直至所述压差值到预设差值范围内。

6.一种换热系统,其特征在于,包括:

供冷装置;

进液管道,连接所述供冷装置的出液端;

出液管道,连接所述供冷装置的进液端;

至少一个换热板,各所述换热板均包括进液口、与所述进液口相通的出液口;所述进液管道连接各所述换热板的进液口,所述出液管道连接各所述换热板的出液口;

压力检测模块,用于检测所述进液管道内的压力值和所述出液管道内的压力值;

进液驱动装置,连接所述供冷装置,用于驱动所述供冷装置内的制冷介质在所述进液管道、所述出液管道和所述换热板间流动;

主控模块,与所述压力检测模块和所述进液驱动装置电性连接,用于获取所述获取进液管道内和出液管道内的压差值,并根据所述压差值控制所述进液驱动装置调节进液管道内的进液量。

7.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述压力检测模块包括:

进口压力检测装置,设置在所述进液管道上,与所述主控模块电性连接;

出口压力检测装置,设置在所述出液管道上,与所述主控模块电性连接;

所述主控模块用于获取所述进口压力检测装置检测到的进口压力值,还用于获取出口压力检测装置检测到的出口压力值。

8.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述进液驱动装置为变频泵,连接所述供冷装置的进液端和所述进液管道。

9.根据权利要求6所述的换热系统,其特征在于,所述进液驱动装置包括定频水泵和调节阀,均与所述主控模块电性连接;所述定频水泵设置在所述进液管道上,所述调节阀为三通阀,连接所述供冷装置、所述进液管道和所述出液管道。

技术总结
本发明实施例涉及换热技术领域,公开了一种换热系统及换热控制方法。本发明中,换热控制方法,包括如下步骤:获取进液管道内和出液管道内的压差值;判断压差值是否在预设差值范围内;如压差值不在预设差值范围内,控制进液驱动装置调节进液管道内的进液量,直至压差值在预设差值范围内;如压差值在预设差值范围内,保持当前的进液量。与现有技术相比,使得在改变发热设备数量时,能精准的自动控制制冷介质进液量,使得各发热设备都能达到换热需求,且操作简单。

技术研发人员:赵洪江;魏洌
受保护的技术使用者:上海柯垓冷却技术有限公司
技术研发日:2020.01.19
技术公布日:2020.06.09

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