[发明专利]一种带有自由冷却的制冷系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种带有自由冷却的制冷系统及其控制方法，其中所述制冷系统包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置、气液分离器；气液分离器将制冷剂中的液态制冷剂和气态制冷剂分离，并分别通过其第一输出端、第二输出端输出；气液分离器上还设置有冷却管路，用于通过冷却管路中的冷载体对气液分离器中的制冷剂降温；蒸发器，其输入端与气液分离器的第一输出端连接；压缩机的输入端吸入蒸发器输出的气态制冷剂和气液分离器第二输出端的制冷剂。通过本发明，当外界能够提供温度低于制冷剂温度的冷载体时，能够在不启动压缩机的情况下依然能够通过“气液分离器—蒸发器”实现制冷的功能，从而能够节省能耗，延长压缩机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种带有自由冷却的制冷系统及其控制方法。

背景技术

随着数据中心的数量越来越多、分布越来越密集、紧凑性越来越强，采用传统制冷系统为数据中心的机房进行降温所需的能耗越来越大，使得数据中心的冷却能耗逐步成为数据中心运营商的重要支出，从而降低数据中心的冷却能耗成为衡量一个数据中心管理水平的重要指标。

现有技术往往采用风冷冷水机作为冷源为数据中心机房内的空调设备室内末端提供冷冻水，从而对数据机房的室内环境进行制冷降温。由于机房内的通讯设备基本上处于全年不间断的运行状态，而且发热量较大，因此，用于机房内的风冷冷水机一般需要全年制冷运行。

发明人发现，在寒冷的冬天，外界的环境温度低于机房内的温度时，压缩机容易出现由于冷凝压力过低而导致的供液不足的问题；而此时数据中心机房内的热负荷也较小，这会造成压缩机频繁启停，这些情况导致上述制冷系统在冬天的能耗也较大，而且会减少压缩机的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种带有自由冷却的制冷系统及其控制方法，以解决现有制冷系统在外界环境温度较低时能耗较大、且压缩机频繁启停会减少使用寿命的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种带有自由冷却的制冷系统，包括：依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置、气液分离器；所述气液分离器将制冷剂中的液态制冷剂和气态制冷剂分离，并分别通过其第一输出端、第二输出端输出；所述气液分离器上还设置有冷却管路，用于通过冷却管路中的冷载体对所述气液分离器中的制冷剂降温；蒸发器，其输入端与所述气液分离器的第一输出端连接，用于将所述液态制冷剂进行热交换而形成气态制冷剂；所述压缩机的输入端吸入所述蒸发器输出的气态制冷剂和所述气液分离器第二输出端的制冷剂。

可选地，所述蒸发器的输出端与气液分离器的第二输入端连接；所述气液分离器将分离出的气态制冷剂与所述蒸发器输出的气态制冷剂通过第二输出端输出。

可选地，所述蒸发器的输出端还通过可控阀门连接至所述压缩机的输入端。

可选地，所述气液分离器与所述蒸发器的管路中还设置有至少一个循环泵。

可选地，所述循环泵为磁力泵。

可选地，所述蒸发器为干式蒸发器。

可选地，所述压缩机为无油轴承压缩机。

可选地，所述压缩机为磁悬浮轴承压缩机或制冷剂气体悬浮轴承压缩机。

根据第二方面，本发明实施例提供了带有自由冷却的制冷系统的控制方法，包括：获取外界的温度和制冷剂的温度；判断所述外界的温度是否小于所述制冷剂的温度；当所述外界的温度小于所述制冷剂的温度时，控制所述压缩机停止工作，并控制向所述气液分离器的冷却管路中通以外界的冷载体。

可选地，所述方法还包括：当所述外界的温度小于所述制冷剂的温度时，所述气液分离器与所述蒸发器的管路中的至少一个循环泵启动。