(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111433245.X (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 苏州浪潮智能科技有限公司 地址 215100 江苏省苏州市吴中经济开发 区郭巷街道官浦路1号9幢 (72)发明人 王红卫　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 刘雪萍 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种数据中心 节能冷却系统及方法 (57)摘要 本发明公开一种数据中心节能冷却系统及 方法， 在单级压缩式制冷基础上， 设置二级压缩 制冷， 由第二压缩机排出的冷媒在高温冷凝器内 与来自一次冷凝换热器中的中温水进行换热冷 凝后进入二次冷凝换热器， 在二次冷凝换热器内 由第二压缩机排出的冷媒蒸发吸热来冷却由第 一压缩机排出的冷媒， 换热完成后由第二压缩机 排出的冷媒返回至第二压缩机。 本发 明设置高温 冷凝换热降低单级压缩机排气温度， 提高压缩机 制冷效果， 进 而提高制冷效果。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 113993360 A 2022.01.28 CN 113993360 A 1.一种数据中心节能冷却系统， 其特征在于， 包括第一压缩机 （20） 、 第二压缩机 （14） 、 一次冷凝换热器 （18） 、 二次冷凝换热器 （13） 、 高温冷凝换热器 （12） 、 第一蒸发器 （21） 、 气液 分离器 （22） 、 第一膨胀阀 （11） 、 第二膨胀阀 （10） 、 第一止 回阀 （15） 、 供水部件 （35） 和喷淋部 件 （36） ； 第一压缩机 （20） 的第一冷媒出口与 一次冷凝换热器 （18） 的冷媒进口连通， 一次冷凝换 热器 （18） 的冷媒出口与二次冷凝换热器 （13） 的第一冷媒进口连通， 二次冷凝换热器 （13） 的 第一冷媒出口经第二膨胀阀 （10） 与第一蒸发器 （21） 的冷媒进口连通， 第一蒸发器 （21） 的冷 媒出口与气液分离器 （22） 的第一冷媒进口连通， 气液分离器 （22） 的冷媒出口与第一压缩机 （20） 的冷媒进口连通； 第二压缩机 （14） 的冷媒出口与高温冷凝换热器 （12） 的冷媒进口连通， 高温冷凝换热器 （12） 的冷媒出口经第一膨胀阀 （11） 与二次冷凝换热器 （13） 的第二冷媒进口连通， 二次冷凝 换热器 （13） 的第二冷媒出口与第二压缩机 （14） 的冷媒进口连通； 供水部件 （35） 的出水端与一次冷凝换热器 （18） 的入水口连通， 一次冷凝换热器 （18） 的 出水口与高温冷凝换热器 （12） 的进 水口连通， 高温冷凝换热器 （12） 的出水口经第一止回阀 （15） 与供 水部件 （3 5） 回水端连通； 喷淋部件 （3 6） 为供水部件 （3 5） 的回水进行冷却。 2.根据权利要求1所述的数据中心节能冷却系统， 其特征在于， 第 一压缩机 （20） 与一次 冷凝换热器 （18） 连通的管路上设置第四电磁阀 （19） ； 该系统还包括风冷冷凝器 （30） 、 氟冷盘管、 氟泵 （6） 、 单向阀 （5） 、 第三膨胀阀 （4） 、 第二 蒸发器 （7） 和第二 风机 （26） ； 第一压缩机 （20） 的第二冷媒出口与 风冷冷凝器 （30） 的第一冷媒进口连通， 风冷冷凝器 （30） 的冷媒出口与氟冷盘管的冷媒进口连通， 氟冷盘感 （34） 的冷媒出口与氟泵 （6） 的冷媒 进口连通， 氟泵 （6） 的冷媒出口经第三膨胀阀 （4） 与第二蒸发器 （7） 的冷媒进口连通， 第二蒸 发器 （7） 的第一冷媒出口与气液分离器 （2 2） 的第二冷媒进口连通； 单向阀 （5） 的进口端与氟泵 （6） 的冷媒进口连通， 单向阀 （5） 的出口端与氟泵 （6） 的冷媒 出口连通； 氟冷盘管由喷淋部件 （36） 喷淋进行冷却； 第二风机 （26） 设置在风冷冷凝器 （30） 处， 为 风冷冷凝器 （3 0） 降温。 3.根据权利要求2所述的数据中心节能冷却系统， 其特征在于， 第 一压缩机 （20） 与风冷 冷凝器 （30） 连通的管路上设置第三电磁阀 （24） ， 第二蒸发器 （7） 与气液分离器 （22） 的连通 管路上设置第一电磁阀 （23） ； 第二蒸发器 （7） 的第二冷媒出口与风冷冷凝器 （30） 的第二冷媒进 口连通， 第二蒸发器 （7） 与风冷 冷凝器 （3 0） 连通的管路上设置第二电磁阀 （27） 。 4.根据权利要求3所述的数据中心节能冷却系统， 其特征在于， 供水部件 （35） 包括水循 环泵 （25） 、 水冷盘感 （33） 、 水换热盘管 （2） 、 第一电动阀 （9） 、 第二电动阀 （8） 、 第三电动阀 （17） 、 第四电动阀 （16） 和第二止回阀 （3） ； 水循环泵 （25） 的出水口经第三电动阀 （17） 与一次冷凝换热器 （18） 的入水口连通； 高温 冷凝换热器 （12） 的出水口经第一止回阀 （15） 后一路经第二电动阀 （8） 与水冷盘感 （33） 的入 水口连通， 另一路经第一电动阀 （9） 与水换热盘管 （2） 的入 水口连通， 水换热盘管 （2） 的出水 口经第二止回阀 （3） 与水冷盘感 （33） 的入水口连通； 水冷盘感 （33） 的出水口与水循环泵权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113993360 A 2（25） 的入水口连通； 水冷盘感 （3 3） 由喷淋部件 （3 6） 进行冷却； 第三电动阀 （17） 的上游管路与第一止回阀 （15） 的下游管路之间还设置备用管路， 第四 电动阀 （16） 设置在该备用管路上； 备用管路的出水口位于第一电动阀 （9） 和第二电动阀 （8） 上游； 该系统还包括第一风机 （1） ； 第一风机 （1） 为水换热盘管 （2） 、 第一蒸发器 （21） 和第二蒸 发器 （7） 降温。 5.根据权利要求4所述的数据中心节能冷却系统， 其特征在于， 喷淋部件 （36） 包括集水 盘 （29） 、 喷淋泵 （28） 、 喷头 （32） 和第三 风机 （31） ； 喷淋泵 （28） 的进水口与集水盘 （29） 连通， 喷淋泵 （28） 的出水口与喷头 （32） 连通， 由喷 头 （32） 喷水对水冷盘感 （3 3） 和氟冷盘管进行冷却； 第三 风机 （31） 设置在喷头 （32） 上端。 6.一种数据中心节能冷却方法， 其特征在于， 包括高温冷却阶段， 该阶段包括以下过 程： 开启第一压缩机 （20） 和第二压缩机 （14） ， 开启供 水部件 （3 5） ； 第一压缩机 （20） 排出的冷媒经一次冷凝换热器 （18） 与来自供水部件 （35） 的冷水进行 初步冷凝， 而后进入二次冷凝换热器 （13） 进行二次冷凝和过冷， 再经过第二膨胀阀 （10） 节 流降温后进入第一蒸发器 （21） 为数据中心的热风降温冷却， 最后回到气液分离器 （22） 后再 返回至第一压缩机 （20） ； 同时， 第二压缩机 （14） 排出的冷媒在高温冷凝器内与 来自一次冷凝换热器 （18） 中的中 温水进行换热冷凝后经第一膨胀阀 （11） 节 流降温进入二次冷凝换热器 （13） ， 在二次冷凝换 热器 （13） 内由第二压缩机 （14） 排出的冷媒蒸发吸热来冷却由第一压缩机 （20） 排出的冷媒， 换热完成后由第二压缩机 （14） 排出的冷媒返回至第二压缩机 （14） ； 高温冷凝换热器 （12） 排 出的高温水 经喷淋部件 （3 6） 冷却后返回至供 水部件 （3 5） 。 7.根据权利要求6所述的数据中心节能冷却方法， 其特征在于， 该方法还包括 次高温冷 却阶段， 该阶段包括以下 过程： 开启第一压缩机 （20） ， 关闭第二压缩机 （14） ， 开启供 水部件 （3 5） ； 第一压缩机 （20） 排出的冷媒经一次冷凝换热器 （18） 与来自供水部件 （35） 的冷水进行 初步冷凝， 而后进入二次冷凝换热器 （13） 进行二次冷凝和过冷， 再经过第二膨胀阀 （10） 节 流降温后进入第一蒸发器 （21） 为数据中心的热风降温冷却， 最后回到气液分离器 （22） 后再 返回至第一压缩机 （20） ； 同时， 一次冷凝换热器 （18） 排出的中温水经高温冷凝换热器 （12） 后， 再由高温冷凝换 热器 （12） 排出 经喷淋部件 （3 6） 冷却后返回至供 水部件 （3 5） 。 8.根据权利要求7所述的数据中心节能冷却方法， 其特征在于， 高温冷却阶段和次高温 冷却阶段中， 开启第四电磁阀 （19） ， 第一压缩机 （20） 排出的冷媒经第四电磁阀 （19） 进入一 次冷凝换 热器 （18） ； 该方法还包括中温冷却阶段， 该阶段包括以下 过程： 开启第一压缩机 （20）， 关闭第二压缩机 （14）， 关闭第四电磁阀 （19）， 开启供水部件 （35） ， 开启氟泵 （6） ； 第一压缩机 （20） 排出的冷媒经风冷冷凝器 （30） 预冷后， 进入氟冷盘管由喷淋部件 （36）权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113993360 A 3