一种冷却系统和数据中心

技术领域

本申请实施例涉及机房散热技术领域，特别是涉及一种冷却系统和安装该冷却系统的数据中心。

背景技术

随着通信技术的发展，数据中心机房或机柜的散热问题越来越突出。目前用于为数据中心机房或机柜内电子设备散热的冷却系统，为保证足够的冷量，通常采用间接蒸发冷却与制冷剂冷却相结合的方案。然而在当数据中心机房或机柜外部空气的温度相对高于室内空气的温度时，该冷却系统的间接蒸发冷却机组容易出现室外空气反向加热室内空气的现象，导致冷量衰减，影响数据中心的正常工作。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供一种冷却系统，可用于数据中心机房或机柜散热，该冷却系统可有效抑制间接蒸发冷却机组反向加热的发生，抑制冷量衰减，一定程度上解决现有冷却系统因间接蒸发冷却机组反向加热导致的冷量衰减问题。

具体地，本申请实施例第一方面提供一种冷却系统，所述冷却系统包括热交换器、补冷组件、旁通风阀和控制器；

所述热交换器包括用于供室外新风进入和排出的进风口A和排风口B，以及用于供室内回风进入和排出的进风口C和排风口D；所述补冷组件包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器通过排风风管与所述排风口B连接，所述蒸发器与所述排风口D连接；所述旁通风阀设置在所述排风风管上，所述旁通风阀与室外空气连通；所述旁通风阀与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述旁通风阀。本申请实施例的冷却系统，可通过热交换器的间接蒸发冷却和补冷组件联合制冷对室内空气进行降温；并在热交换器出现反向加热现象时，可通过控制旁通风阀的开度，抑制热交换器反加热的发生，有效抑制冷量衰减。该冷却系统可用于数据中心机房或机柜散热，可适应各种不同室外温度工况，而且可在室外空气温度相对较高的情况下较好地为机房或机柜内部的电子设备进行散热。该冷却系统也可用于其他有冷却散热需求的室内空间散热。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度和所述排风口B的温度，或者用于监测所述进风口C的温度和所述排风口D的温度；所述控制器具体用于：

根据所述新风温度和所述排风口B的温度或者根据所述进风口C的温度和所述排风口D的温度控制所述旁通风阀。

本申请实施方式中，所述控制器具体用于：

在所述补冷组件处于工作状态，且所述进风口A的温度大于所述排风口B的温度或者所述进风口C的温度小于所述排风口D的温度时，控制所述旁通风阀的开度增大；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。当温度传感器监测到进风口A的温度大于排风口B的温度或者进风口C的温度小于所述排风口D的温度，表明经进风口A进入热交换器的室外新风在经过热交换器进行换热后温度降低了，即热交换器存在室外新风反向加热室内回风的现象。其中，进风口A的温度与排风口B的温度差值越大，排风口D的温度与进风口C的温度差值越大，则说明反向加热越严重。由于旁通风阀与室外空气连通，控制旁通风阀的开度增大可以使室外空气经旁通风阀直接进入排风风管中的风量增大，从而抑制热交换器的工作，抑制反加热导致的冷量衰减。

本申请实施方式中，通过控制旁通风阀的开度增大，以使所述进风口A的温度低于或等于所述排风口B的温度，或者所述进风口C的温度大于或等于所述排风口D的温度。本申请实施方式中，控制旁通风阀的开度增大，最终旁通风阀的开度不限定。一实施方式中，控制旁通风阀的开度增大，直至进风口A的温度低于或等于排风口B的温度或者进风口C的温度大于或等于排风口D的温度，此时，旁通风阀的开度可以是小于或等于100％。当进风口A的温度低于或等于排风口B的温度或者进风口C的温度大于或等于排风口D的温度时，反加热现象消失。一实施方式中，控制旁通风阀的开度增大至100％。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括第一风阀，所述第一风阀设置在与所述进风口A相连通的新风风管内，所述新风风管与室外空气连通；

所述控制器还用于根据所述新风温度和所述排风口B的温度或者根据所述进风口C的温度和所述排风口D的温度控制所述第一风阀。第一风阀的设置可以调控从新风风管进入热交换器的新风风量，减少热交换器中热交换的发生，从而更有利于抑制热交换器反加热。当反向加热很严重时，可以关闭第一风阀，仅依靠补冷组件进行制冷。

本申请实施方式中，所述控制器具体用于：

在所述补冷组件处于工作状态，且所述进风口A的温度大于所述排风口B的温度或者所述进风口C的温度小于所述排风口D的温度时，控制所述第一风阀的开度减小；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。在热交换器出现反加热现象时，通过控制第一风阀的开度减小可减小从新风风管进入热交换器的新风风量，降低旁通风阀室外空气进入排风风管的阻力，有利于室外空气通过旁通风阀进入排风风管，从而更有利于抑制热交换器反加热。

本申请一些实施方式中，所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度和所述排风口C的温度，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度时，控制所述旁通风阀开度为0；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。

本申请另一些实施方式中，所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度、所述排风口B的温度、所述排风口C的温度和所述排风口D的温度，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度，且所述排风口B的温度大于所述进风口A的温度或所述进风口C的温度大于所述排风口D的温度时，控制所述旁通风阀开度为0；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。在室外空气温度相对室内空气温度较低时，控制旁通风阀闭合，可以更大程度地利用热交换器对室内空气进行，降低冷却系统能耗。

本申请一些实施方式中，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度时，控制所述第一风阀的开度为100％。

本申请另一些实施方式中，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度，且所述排风口B的温度大于所述进风口A的温度或所述进风口C的温度大于所述排风口D的温度时，控制所述第一风阀的开度为100％。在室外空气温度相对室内空气温度较低时，控制第一风阀完全打开，可以最大程度地利用热交换器对室内空气进行制冷，降低冷却系统能耗。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括喷淋装置，所述喷淋装置用于对预经所述进风口A进入所述热交换器的所述室外新风降温。室外新风进入冷却系统后，经过喷淋装置温度会降低，从而可以提供更多冷量，更好地对经过热交换器的室内回风进行降温。本申请实施方式中，所述喷淋装置与控制器连接，所述控制器用于控制所述喷淋装置的开启或关闭。

本申请一些实施方式中，所述喷淋装置包括喷淋组件，喷淋组件用于对预经进风口A进入热交换器的室外新风进行喷淋水降温。本申请另一些实施方式中，所述喷淋装置包括喷淋组件和湿膜，喷淋组件用于对湿膜喷淋水，湿膜对经过的室外新风降温。

本申请实施方式中，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度，所述第二温度传感器用于监测所述排风口B的温度。

本申请一实施方式中，所述第一温度传感器设置在所述喷淋装置与所述热交换器之间，所述第一温度传感器监测到的所述新风温度为所述进风口A的温度。将第一温度传感器设置在喷淋装置与热交换器之间可以直接准确地获得进风口A的温度。

本申请另一实施方式中，所述第一温度传感器设置在所述喷淋装置远离所述热交换器的一侧，当所述喷淋装置开启时，所述第一温度传感器监测到的所述新风温度与所述室外新风通过所述喷淋装置的可降温温度的差值，为所述进风口A的温度。将第一温度传感器设置在喷淋装置远离热交换器的一侧，可以尽量避免第一温度传感器受到经过喷淋装置的湿空气的影响。

本申请实施方式中，所述温度传感器包括第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器用于监测所述进风口C的温度，所述第四温度传感器用于监测所述排风口D的温度。

本申请实施方式中，所述控制器还用于根据所述进风口C的温度控制所述补冷组件开启和关闭。所述补冷组件与所述控制器连接。

本申请实施方式中，所述控制器控制补冷组件的开启，具体包括：

当所述进风口C的温度大于或等于预设阈值时，控制所述补冷组件开启，使补冷组件处于工作状态。补冷组件可以进行机械制冷，通过开启补冷组件，可以与热交换器的间接蒸发冷却联合制冷，弥补间接蒸发冷却无法满足冷量需求的问题。该预设阈值可以是根据室内空间的具体温度需求设定。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括设置在所述排风风管内的第一风机，所述第一风机用于将所述排风风管内的空气吹送入所述冷凝器。第一风机可以将排风口B排出的空气加速吹送入冷凝器，加快室外空气在冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括设置在所述热交换器和所述蒸发器之间的第二风机，所述第二风机用于将所述排风口D排出的空气吹送入所述蒸发器。第二风机的设置可以加速室内回风在冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括设置所述热交换器与所述蒸发器之间的过滤器，所述过滤器用于过滤从所述排风口D排出的空气。过滤器的设置可以确保机房或机柜中空气的洁净度。

本申请实施方式中，冷却系统用于为机房或机柜等室内空间冷却散热时，所述热交换器的进风口C和排风口D与室内空间连通。

本申请实施例第一方面提供的冷却系统，通过温度传感器监测获得热交换器进风口和排风口的温度，并通过调节旁通风阀的开度，或者同时调节旁通风阀和第一风阀的开度，可以有效抑制热交换器反向加热的发生，抑制冷量衰减，使冷却系统能够更好地为数据中心机房或机柜等有散热需求的室内空间散热。

本申请实施例第二方面还提供了一种冷却系统，所述冷却系统包括热交换器、补冷组件、第一风阀、温度传感器、喷淋装置和控制器；

所述热交换器包括用于供室外新风进入和排出的进风口A和排风口B，以及用于供室内回风进入和排出的进风口C和排风口D；所述补冷组件包括冷凝器和蒸发器，所述冷凝器与所述排风口B连接，所述蒸发器与所述排风口D连接；所述第一风阀设置在与所述进风口A连通的新风风管内，所述新风风管与室外空气连通；所述喷淋装置设置在所述第一风阀与所述热交换器之间，用于对预进入所述热交换器的室外新风降温；所述第一风阀、所述温度传感器与所述控制器连接；

所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度和所述排风口B的温度，或者用于监测所述进风口C的温度和所述排风口D的温度；所述控制器用于根据所述新风温度和所述排风口B的温度或者根据所述进风口C的温度和所述排风口D的温度控制所述第一风阀。

本申请实施例的冷却系统，可通过热交换器的间接蒸发冷却和补冷组件联合制冷对室内空气进行降温；并在热交换器出现反向加热现象时，可通过控制第一风阀的开度，抑制热交换器反加热的发生，有效抑制冷量衰减。该冷却系统可用于数据中心机房或机柜散热，可适应各种不同室外温度工况，而且可在室外空气温度较高的情况下较好地为机房或机柜内部的电子设备进行散热。该冷却系统也可用于其他有冷却散热需求的室内空间散热。

本申请实施方式中，所述控制器具体用于：

在所述补冷组件处于工作状态，所述喷淋装置开启，且所述进风口A的温度大于所述排风口B的温度或者所述进风口C的温度小于所述排风口D的温度时，控制所述第一风阀的开度减小；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。由于采用喷淋装置对室外新风进行降温的能力是有限的，新风流量越大，能降低的温度就越少，新风流量越小，能降低的温度就越多。在补冷组件处于工作状态，热交换器出现反向加热现象时，通过控制第一风阀的开度减小，可以减少新风流量，有利于使室外新风在进入热交换器之前温度尽量降低，抑制反向加热的发生，同时也能降低补冷组件的能耗。

本申请实施方式中，所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度和所述排风口C的温度，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度时，控制所述第一风阀的开度为100％；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。

本申请实施方式中，所述温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度、所述排风口B的温度、所述排风口C的温度和所述排风口D的温度，所述控制器还用于：

当所述进风口A的温度低于所述进风口C的温度，且所述排风口B的温度大于所述进风口A的温度或所述进风口C的温度大于所述排风口D的温度时，控制所述第一风阀的开度为100％；所述进风口A的温度根据所述新风温度得到。在室外空气温度相对室内空气温度较低时，控制第一风阀完全打开，可以最大程度地利用热交换器对室内空气进行制冷，降低冷却系统能耗。

本申请实施方式中，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于监测经所述进风口A进入所述热交换器的新风温度，所述第二温度传感器用于监测所述排风口B的温度。

本申请实施方式中，所述第一温度传感器设置在所述喷淋装置与所述热交换器之间，所述第一温度传感器监测到的所述新风温度为所述进风口A的温度。

本申请实施方式中，所述第一温度传感器设置在所述喷淋装置远离所述热交换器的一侧，当所述喷淋装置开启时，所述第一温度传感器监测到的所述新风温度与所述室外新风通过所述喷淋装置的可降温温度的差值，为所述进风口A的温度。

本申请实施方式中，所述温度传感器包括第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器用于监测所述进风口C的温度，所述第四温度传感器用于监测所述排风口D的温度。

本申请一些实施方式中，所述冷却系统还包括旁通风阀，所述旁通风阀设置在所述热交换器和所述冷凝器之间的排风风管上，所述旁通风阀与室外空气连通，所述旁通风阀与所述控制器连接；

所述控制器用于根据所述新风温度和所述排风口B的温度或者根据所述进风口C的温度和所述排风口D的温度控制所述旁通风阀。通过进一步设置旁通风阀，可以更好地在抑制反向加热的同时，更好地满足数据中心机房或机柜的冷量需求。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括设置在所述排风风管内的第一风机，所述第一风机用于将所述排风风管内的空气吹送入所述冷凝器。第一风机可以将排风口B排出的空气加速吹送入冷凝器，加快室外空气在冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。

本申请实施方式中，所述冷却系统还包括设置在所述热交换器和所述蒸发器之间的第二风机，所述第二风机用于将所述排风口D排出的空气吹送入所述蒸发器。第二风机的设置可以加速室内回风在冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。

本申请实施例还提供一种数据中心，所述数据中心包括设置在机房或机柜内部的电子设备和本申请实施例第一方面或第二方面所述的冷却系统，所述冷却系统用于对所述电子设备进行冷却散热。冷却系统安装于机房或机柜时，热交换器的进风口C和排风口D与机房或机柜的室内空间连通。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图3为本申请又一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图4为本申请又一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图5为本申请又一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图6为本申请又一实施例提供的冷却系统的结构示意图；

图7为本申请又一实施例提供的冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行说明。

参见图1，本申请实施例提供一种冷却系统10，冷却系统10包括热交换器11、补冷组件、旁通风阀132、温度传感器和控制器(图中未示出)；

热交换器11设有用于供室外新风进入和排出的进风口A和排风口B，以及设有用于供室内回风进入和排出的进风口C和排风口D，进风口A通过新风风管1与室外空气连通；补冷组件包括冷凝器121和蒸发器122，冷凝器121通过排风风管2与排风口B连接，蒸发器122与排风口D连接；冷凝器121与蒸发器122之间通过第一管道123相连通；旁通风阀132设置在热交换器11和冷凝器121之间的排风风管2上，旁通风阀132与室外空气连通；温度传感器包括第一温度传感器141、第二温度传感器142、第三温度传感器143和第四温度传感器144，第一温度传感器141用于监测预经进风口A进入热交换器11的新风温度，第二温度传感器142用于监测排风口B的温度，第三温度传感器143用于监测进风口C的温度，第四温度传感器用于监测排风口D的温度；热交换器11、补冷组件、旁通风阀132、第一温度传感器141、第二温度传感器142、第三温度传感器143和第四温度传感器144均与控制器电连接；控制器用于控制旁通风阀132。

本申请中，以冷却系统10用于数据中心机房或机柜散热为例，室外即指机房或机柜的外部，室外空气则指机房或机柜外部空气，室外新风即从室外进入冷却系统的空气；室内即指机房或机柜的内部，室内空气则指机房或机柜内部空气，室内回风即指从室内进入冷却系统的空气。机房或机柜内部可以设置有各种设备，如服务器等发热设备，这些设备在工作过程中会产生热量。

本申请实施方式中，冷却系统10可通过热交换器11实现间接蒸发冷却，热交换器机组即间接蒸发冷却机组。具体地，热交换器11的进风口A和排风口B之间形成第一风道，进风口C和排风口D之间形成第二风道，第一风道与第二风道相互隔离。第一风道的进风口A、排风口B与机房或机柜外部的室外空气连通，第一风道用于供室外空气流经热交换器11，室外空气由进风口A进入，并从排风口B排出室外；第二风道的进风口C和排风口D与机房或机柜内部连通；第二风道用于供机房或机柜内部的室内空气流经热交换器，室内空气由进风口C进入，并从排风口D排出至机房或机柜内部。第一风道中的室外空气与第二风道中的室内空气在流经热交换器时发生热交换，室内的热空气与室外的冷空气发生热交换后温度降低，从而可利用室外空气对机房或机柜内部进行冷却散热，此过程为间接蒸发冷却过程。而当温度传感器监测到进风口A的温度大于排风口B的温度或者进风口C的温度小于排风口D的温度时，表明经过热交换器的室内空气被经过热交换器的室外空气反加热，即间接蒸发冷却失效。当监测到进风口A的温度小于或等于排风口B的温度或者进风口C的温度大于或等于排风口D的温度时，表明反加热现象消失。

本申请实施方式中，进风口A的温度代表的是进风口A的进风温度，即经进风口A进入热交换器11内部的空气的温度，进风口A的温度可根据温度传感器监测到的经进风口A进入热交换器的新风温度得到。排风口B的温度代表的是排风口B的排风温度，即从热交换器11的排风口B排出的空气的温度。进风口C的温度代表的是进风口C的进风温度，即从进风口C进入热交换器11的室内回风的温度。排风口D的温度代表的是排风口D的排风温度，即从热交换器11的排风口D排出的空气的温度。

本申请实施例的冷却系统，当通过热交换器11的间接蒸发冷却提供的冷量不够时，可以通过补冷组件进一步对进入室内的空气进行降温，即补冷组件可在排风口D排出的空气进入机房或机柜内部之前，对排风口D排出的空气进行进一步降温，实现热交换器和补冷组件联合制冷。具体地，当温度传感器监测到的进风口C的温度大于或等于预设阈值时，则表明热交换器11提供的冷量不够，控制器控制补冷组件处于工作状态，即开启补冷组件，通过补冷组件补充冷量。该预设阈值可以根据机房或机柜的具体应用温度要求而设定，例如预设阈值可以是30℃，预设阈值为30℃表示机房或机柜的室内温度要求保持30℃，若通过热交换器11无法使室内温度保持30℃，则表明热交换器提供的冷量不足，则需开启补冷组件。其中，进风口C的温度可由第三温度传感器143检测得到。可选地，第三温度传感器143可以是设置在进风口C。也可以是设置在与进风口C连通的回风风管内。第三温度传感器143在回风风管内具体设置位置不限，只要能准确监测到进风口C的回风温度即可。

可选地，当通过热交换器11的间接蒸发冷却提供的冷量足够时，则可以不需要补冷组件协同制冷，那么可以使补冷组件停止工作。本申请一实施方式中，控制器还可用于在热交换器11能够提供足够冷量，使进风口C的温度稳定在预设阈值时，控制补冷组件处于关闭状态(即非工作状态)。本申请另一实施方式中，控制器还可用于在热交换器11能够提供足够冷量，补冷组件处于最低负载也能够使进风口C的温度稳定在预设阈值时，控制补冷组件处于关闭状态。关闭补冷组件，仅依靠热交换器11进行制冷，可以节省资源，降低制冷成本。其中，进风口C的温度稳定在预设阈值，具体可以是在t时间范围内保持温度在预设阈值，t时间范围可以根据具体情况设定，例如可以是10分钟。

本申请实施方式中，参见图1，补冷组件包括冷凝器121、蒸发器122、以及压缩机(图中未示出)。冷凝器121与蒸发器122之间通过第一管道123连接，第一管道123内具有制冷剂。低温的冷凝液体通过蒸发器122与外界空气进行热交换，气化吸热从而达到制冷的效果。具体地，在本申请冷却系统10中，蒸发器122与排风口D相连通，具体地蒸发器122的进风口与热交换器11的排风口D相连通，低温的冷凝液体通过蒸发器122与排风口D排出的空气进行热交换，气化吸热从而达到为排风口D排出的空气制冷的效果。冷凝器121是一种换热器，可以把气体或蒸汽转变为液体，并将热量以很快的速度传到空气中，冷凝器121的工作过程属于放热的过程。具体地，在本申请冷却系统10中，冷凝器121与排风口B相连通，具体地，冷凝器121的进风口与热交换器11的排风口B连通，室外新风由进风口A进入并经过热交换器11升温后从排风口B排出，升温后的空气相对冷凝器121的温度仍然是低的，可以送风给冷凝器121，为冷凝器121散热，冷凝器121放出的热量被从排风口B排出的空气吸收，一同排出至冷却系统10的外部空气中。补冷组件通过压缩机输入电能，从而将热量从低温环境排放到高温环境，压缩机的设置位置不限定。本申请实施方式中，补冷组件可采用环保型制冷剂，环保型制冷剂节能环保。

本申请实施方式中，当室外空气温度相对高于室内空气温度时，具体地，当进风口A的温度大于进风口C的回风温度时，热交换器11容易出现反加热的情况。对于相同冷量需求的数据中心机房或机柜，当室外空气温度越高，热交换器11越容易出现反加热。本申请实施例的冷却系统可以通过控制旁通风阀抑制该反向加热，具体地，控制器具体用于根据新风温度和排风口B的温度或者根据进风口C的温度和排风口D的温度控制旁通风阀132。

本申请一实施方式中，在补冷组件处于工作状态，且热交换器11的进风口A的温度大于排风口B的温度时，控制器用于控制旁通风阀132的开度增大。本申请另一实施方式中，在补冷组件处于工作状态，且进风口C的温度小于排风口D的温度时，控制旁通风阀132的开度增大。本申请另一实施方式中，在补冷组件处于工作状态，且热交换器11的进风口A的温度大于排风口B的温度，进风口C的温度小于排风口D的温度时，控制旁通风阀132的开度增大。

本申请实施方式中，旁通风阀132与控制器连接，旁通风阀132的开度可调，具体地，旁通风阀132的开度可以是0-100％(包括0和100％)可调。旁通风阀132打开，室外新风可以通过旁通风阀132进入排风风管2中，再进入冷凝器121，旁通风阀132开度越大，经旁通风阀132进入冷凝器121的室外新风更多。即旁通风阀132可用于调控经由旁通风阀132进入排风风管2内的室外新风风量，即调控经由旁通风阀132引入至冷凝器121的室外新风风量。而排风风管2连接于热交换器11的排风口B，因此进入排风风管2的新风风量越大，则可以更好地限制由热交换器11的进风口A进入并经排风口B排出的室外新风风量，抑制热交换器11反加热热交换的进行，抑制或避免冷量衰减。而且，由于通过旁通风阀132引入的室外新风温度高于排风口B的温度，从而可以降低补冷组件功耗。

本申请一些实施方式中，控制旁通风阀132的开度增大，可以是由开度为0的闭合状态打开至任意目标开度，也可以是由开度大于0的初始开度增大至任意目标开度，最终旁通风阀132的开度不具体限定。一实施方式中，控制旁通风阀的开度增大，直至进风口A的温度低于或等于排风口B的温度或者进风口C的温度大于或等于排风口D的温度，此时，旁通风阀的开度可以是大于0且小于或等于100％。当进风口A的温度低于或等于排风口B的温度或者进风口C的温度大于或等于排风口D的温度时，反加热现象消失。一些实施方式中，控制旁通风阀的开度增大至100％。本申请一些实施方式中，当室外温度相对太高，反向加热很严重时，例如进风口A的温度与排风口B的温度差值大于第一阈值，或者排风口D的温度与进风口C的温度差值大于第一阈值时，控制旁通风阀开度直接增大至100％。旁通风阀开度增大至100％，可能反向加热完全消失，也可能并未完全消失。本申请实施方式中，控制旁通风阀132的开度增大，可以是一步直接增大到目标开度，也可以是逐渐增大至目标开度。目标开度可以大于0小于等于100％的任一开度。

本申请一些实施方式中，如图1所示，冷却系统10仅设置旁通风阀132，通过控制旁通风阀132的开度抑制热交换器11反加热的发生。本申请实施方式中，在室外空气温度相对室内空气温度较低时，热交换器11处于正常间接蒸发冷却工作状态，未出现反加热现象时，控制器控制旁通风阀132开度为0，即处于闭合状态。具体地，本申请一实施方式中，控制器还用于在当进风口A的温度低于进风口C的温度时，控制旁通风阀132开度为0。在室外空气温度相对室内空气温度较低时，控制旁通风阀闭合，可以更大程度地利用热交换器对室内空气进行，降低冷却系统能耗。本申请另一实施方式中，控制器还用于在当进风口A的温度低于进风口C的温度，且排风口B的温度大于进风口A的温度或进风口C的温度大于排风口D的温度时，控制旁通风阀132闭合。通过同时比较进风口A的温度与进风口C的温度，以及进风口A的温度和排风口B的温度，可以更可靠地确定热交换器11可以处于正常的间接蒸发冷却状态。

本申请一实施方式中，仅设置旁通风阀132的冷却系统10的工作过程可包括：

S101、热交换器机组正常运行，旁通风阀开度为0，控制器获取第三温度传感器143监测到的进风口C的温度，当进风口C的温度大于或等于预设阈值时，控制补冷组件开启，使补冷组件处于工作状态；

S102、控制器根据第一温度传感器141监测到的新风温度获得进风口A的温度，以及获取第二温度传感器142监测到的排风口B的温度，当进风口A的温度大于排风口B的温度时，控制旁通风阀132的开度逐渐增大，直至进风口A的温度低于或等于排风口B的温度，固定旁通风阀132的开度；或者直至旁通风阀132的开度为100％；

S103、补冷组件正常工作，持续监测预经进风口A进入热交换器的新风温度、排风口B的温度和进风口C的温度；当进风口A的温度低于进风口C的温度时，控制旁通风阀132开度为0；或者当进风口A的温度低于进风口C的温度，且排风口B的温度大于进风口A的温度时，控制旁通风阀132开度为0。

其中，控制旁通风阀132的开度逐渐增大的具体方式不限，开度可以是以预定速度随时间匀速增大，也可以是非匀速增大，还可以是梯度增大。梯度增大的步进量可以是相等，也可以是不相等。当进风口A的温度与排风口B的温度相差较大时，可以加快开度的增大速度，或者增大步进量，具体可根据实际应用进行设定。一些实施方式中，控制旁通风阀132开度增大也可以不是逐渐增大，而是将旁通风阀132从闭合状态直接打开到目标开度，目标开度例如为80％、100％。

本申请一实施方式中，控制旁通风阀的开度逐渐增大，具体例如可以是：将旁通风阀增大至第一开度后，在经过预定时间后再次判定是否还存在进风口A的温度大于排风口B的温度或者进风口C的温度小于排风口D的温度的反加热，若仍存在反加热，则将旁通风阀增大至第二开度，在经过预定时间后再次判定是否还存在反加热，若反加热消失，则固定旁通风阀为第二开度。

参见图2，本申请另一些实施方式中，冷却系统10还包括第一风阀131，即冷却系统10中同时设置第一风阀131和旁通风阀132。第一风阀131设置在与进风口A连通的新风风管1内，新风风管1与室外空气连通。第一风阀131与控制器连接，第一风阀131的开度可调，具体地，第一风阀131的开度可以是0-100％(包括0和100％)可调。第一风阀131用于调控进入新风风管1内的室外新风风量，也即调控进入热交换器11的室外新风风量。

该实施方式中，控制器还用于根据新风温度和排风口B的温度或者根据进风口C的温度和排风口D的温度控制第一风阀131。本申请一实施方式中，在当进风口A的温度大于排风口B的温度时，控制第一风阀131开度减小。本申请另一实施方式中，在当进风口C的温度小于排风口D的温度时，控制第一风阀131开度减小。本申请实施方式中，热交换器11处于正常间接蒸发冷却工作状态，未出现反加热现象时，第一风阀131处于开度为100％的状态。在热交换器出现反加热现象时，通过控制第一风阀131的开度减小可减小从新风风管进入热交换器的新风风量，降低旁通风阀132室外空气进入排风风管的阻力，有利于室外空气通过旁通风阀进入排风风管，从而更有利于抑制热交换器反加热。即当热交换器出现反向加热时，通过控制旁通风阀132开度增大，同时控制第一风阀131开度减小，可以更好地抑制反向加热。本申请实施方式中，控制第一风阀131的开度减小，可以是一步直接减小到目标开度，也可以是逐渐减小至目标开度。本申请一些实施方式中，当室外温度相对太高，反向加热很严重时，例如进风口A的温度与排风口B的温度差值大于第二阈值，或者排风口D的温度与进风口C的温度差值大于第二阈值时，控制第一风阀开度直接减小至0。

当热交换器11出现反加热现象时，室外新风流量越大，即通过进风口A进入热交换器11的风量越大，热交换器11的反加热作用越严重，为了保持足够冷量，补冷部件的功耗越大，这样的状态持续会造成补冷组件资源浪费。为了避免该反加热现象的持续发生，通过控制器调控旁通风阀132的开度增大，部分或完全打开旁通风阀132，从旁通风阀132输入室外新风，直接送入冷凝器121；同时调控第一风阀131的开度减小，部分或完全关闭第一风阀131，减少或完全阻断从进风口A进入热交换器11的新风风量，以抑制反加热的发生，也能降低补冷组件的功耗。当第一风阀131完全关闭(即开度为0)时，这样室外新风不需要经过热交换器11，发生反向加热，即热交换器11不发生换热，仅依靠补冷组件进行制冷。可选地，在一些实施方式中，即使冷却系统同时设置旁通风阀132和第一风阀131，在出现反加热现象时，也可以仅调控旁通风阀132的开度增大，第一风阀131处于完全打开的状态不变。

本申请一些实施方式中，当室外空气温度相对较低时，可以控制旁通风阀132开度为0，同时控制第一风阀131开度为100％。具体地，本申请一实施方式中，控制器还用于在当进风口A的温度低于进风口C的温度时，控制旁通风阀开度为0，同时控制第一风阀131开度为100％。另一实施方式中，控制器还用于在当进风口A的温度低于进风口C的温度，且排风口B的温度大于进风口A的温度或进风口C的温度大于排风口D的温度时，控制旁通风阀开度为0，同时控制第一风阀131开度为100％。

本申请一实施方式中，同时设置第一风阀131和旁通风阀132的冷却系统10的工作过程可包括：

S201、热交换器机组正常运行，旁通风阀开度为0，第一风阀开度为100％，控制器获取第三温度传感器143监测到的进风口C的温度，当进风口C的温度大于或等于预设阈值时，控制补冷组件开启，使补冷组件处于工作状态；

S202、控制器根据第一温度传感器141监测到的新风温度获得进风口A的温度，以及获取第二温度传感器142监测到的排风口B的温度，当进风口A的温度大于排风口B的温度时，控制旁通风阀132的开度逐渐增大，同时控制第一风阀131开度减小，直至进风口A的温度低于或等于排风口B的温度，固定第一风阀131和旁通风阀132的开度；或者直至旁通风阀132的开度为100％和/或第一风阀131的开度为0；

S203、补冷组件正常工作，持续监测预经进风口A进入热交换器的新风温度、排风口B的温度和进风口C的温度；当进风口A的温度低于进风口C的温度时，控制第一风阀131开度为100％，旁通风阀132开度为0；或者当进风口A的温度低于进风口C的温度，且排风口B的温度大于进风口A的温度时，控制第一风阀131开度为100％，旁通风阀132开度为0。

其中，控制旁通风阀132的开度逐渐增大的具体方式不限，开度可以是以预定速度随时间匀速增大，也可以是非匀速增大，还可以是梯度增大。梯度增大的步进量可以是相等，也可以是不相等。当进风口A的温度与排风口B的温度相差较大时，可以加快开度的增大速度，或者增大步进量，具体可根据实际应用进行设定。同样，控制第一风阀131的开度逐渐减小的具体方式也不限，开度可以是以预定速度随时间匀速减小，也可以是非匀速减小，还可以是梯度减小。

本申请实施方式中，对旁通风阀132和第一风阀131的具体结构不做特殊限定，能够实现上述的功能即可。

参见图3，本申请实施方式中，冷却系统10还包括喷淋装置，喷淋装置用于对预进入热交换器11的室外新风进行降温。喷淋装置包括湿膜151和喷淋组件152，湿膜151设置在热交换器11的进风口A，当冷却系统10包括第一风阀131时，湿膜151可以是设置在第一风阀131与热交换器11之间，喷淋组件152用于喷淋水至湿膜151，喷淋组件152与控制器连接，控制器用于控制喷淋组件152的开启或关闭。室外新风在进入进风口A之前，经过喷淋水的湿膜151变成温度被降低的湿空气。因此如果室外新风需要降温，则控制器控制喷淋组件152开启喷淋水至湿膜151，如果室外新风温度较低不需要降温，则控制器控制喷淋组件152关闭。

其中，湿膜151可以是采用高分子材料制成，具有极强的吸水性以及良好的自清洗能力，温膜151具有较大表面积，能够提供室外新风与其表面之间较大的接触面积。当室外新风通过湿膜151时，湿膜151中的水分可以充分吸收室外新风的热量而发生汽化、蒸发，从而使室外新风达到加湿降温的目的。由此，经过湿膜151加湿降温之后的室外新风进入到热交换器11后，能够与在机房或机柜中产生的、经由进风口C进入热交换器的热回风进行良好的间接蒸发冷却。本申请一些实施方式中，也可以不设置湿膜151，而仅设置喷淋组件152对室外新风直接喷淋水降温。相对于直接将水喷淋至室外新风的方案，将水喷洒到温膜151上，一方面可以节约喷淋用水，另一方面可以避免喷淋水产生的水垢由室外新风带入到换热器中对换热器产生损坏。本申请实施方式中，湿膜151的类型不限，可以是平板式、旋转式等。喷淋组件152可以但不限于包括喷头、喷管或喷阀。

请继续参见图3，本申请实施方式中，冷却系统10还包括水箱153，水箱153中的水通过喷淋组件152喷淋至湿膜151。喷淋组件152与控制器连接，控制器可以控制喷淋组件152是否喷淋以及喷淋的速度等。为了更好的控制喷淋装置的出水，可以在水箱153和喷淋装置152之间的管道上设置阀门156，以控制管道的开闭。进一步地，湿膜151的下方可以设置有接水盘154，水箱153与接水盘154之间连接的管道上可以设置有水泵155，水泵155用于将接水盘154中的水送至水箱153。喷淋组件置152喷出的水淋到湿膜151上后，有一部分水会落入到湿膜151下方的接水盘154中。水泵155与控制器连接，控制器还可以控制水泵155使接水盘154中的水通过管道送入水箱153中，从而使喷淋后剩余的水可以循环利用，节约水资源，延长为水箱3加水的加水周期。

参见图4，本申请实施例还提供一种冷却系统20，冷却系统20包括热交换器11、补冷组件、第一风阀131、喷淋装置、温度传感器和控制器；喷淋装置设于第一风阀131与热交换器11之间。即该实施例中，冷却系统20中仅设置第一风阀131，未设置旁通风阀。一些实施方式中，喷淋装置包括湿膜151和喷淋组件152；另一些实施方式中，喷淋装置仅包括喷淋组件152。由于采用喷淋装置对室外新风进行降温的能力是有限的，新风流量越大，能降低的温度就越少，新风流量越小，能降低的温度就越多。因此，当补冷组件处于工作状态，热交换器11出现反加热现象时，为了获得较低的降温后新风，可以通过调节减小第一风阀131的开度，减少进入新风风管1中的新风流量，从而使进入热交换器11之前的空气温度尽量降低，从而有效抑制反加热。

本申请一些实施方式中，控制器还用于在当进风口A的温度低于进风口C的温度时，控制第一风阀131开度为100％；或者在当进风口A的温度低于进风口C的温度，且排风口B的温度大于进风口A的温度时，控制第一风阀131开度为100％。

在一些实施方式中，冷却系统20还可以进一步包括设置在热交换器11和冷凝器121之间的排风风管2上的旁通风阀132，旁通风阀132与室外空气连通，此时冷却系统20即相当于前述实施例中同时设置第一风阀131和旁通风阀132的冷却系统10，冷却系统20中涉及的各部件与冷却系统10中相同，此处不再赘述。

本申请一实施方式中，在热交换器11进行间接蒸发冷却的热交换过程中，室外空气的风路为：室外空气从浸水后的湿膜151中通过后携带水分，成为低温湿空气，低温湿空气从进风口A进入热交换器11，吸收热交换器11的热量后升温，成为高温湿空气，然后高温湿空气从热交换器11的排风口B排出，进入冷凝器121，给冷凝器121散热后，排出至冷却系统10外部。室内空气的风路为：机房或机柜内部热回风从热交换器11的进风口C进入热交换器11，被热交换器11吸收热量后，成为冷空气从热交换器11的排风口D排出，然后冷空气进入蒸发器122，经进一步降温后，回到机房或机柜内部。本申请实施例的冷却系统10，在对机房或机柜进行降温冷却的过程中，室外新风并没有直接进入到机房或机柜中，而只是利用了室外新风的冷量，这样就避免了将室外新风中的灰尘及杂质带入到机房或机柜中产生污染；而且当室外新风即使有经过湿膜加湿降温，也不会增加机房或机柜内部的湿度，从而可以保证机房或机柜内部电子设备的正常运行，延长电子设备的使用寿命，适用于对机房或机柜内部的湿度有一定要求的环境。

本申请实施方式中，第一温度传感器141设置在新风风管1内，用于监测预经进风口A进入热交换器的新风温度。对于未设置喷淋装置的冷却系统，第一温度传感器141监测到的新风温度即为进风口A的温度。而对于设置有喷淋装置，且喷淋装置开启的冷却系统，以喷淋装置包括喷淋组件152和湿膜151为例，则可能有下面两种情况。

参见图3和图4，本申请一实施方式中，第一温度传感器141设置在湿膜151与热交换器11之间，此时，第一温度传感器141监测到的空气温度是经过湿膜151降温后的室外新风温度，也即进入进风口A的温度。

参见图5，本申请另一实施方式中，第一温度传感器141设置在湿膜151远离热交换器11的一侧，此时，第一温度传感器141监测到的空气温度是未经过湿膜151降温的室外新风温度。该实施方式中，第一温度传感器141监测到的新风温度与室外新风通过湿膜的可降温温度的差值，为进风口A的温度。具体地，第一温度传感器141监测到的温度减去室外新风通过湿膜的可降温温度，即得到进风口A的温度。例如，第一温度传感器141监测到的温度为25℃，室外新风通过湿膜的可降温温度为3℃，则进风口A的温度为22℃。其中室外新风通过湿膜的可降温温度可以根据喷淋装置152的喷淋效率得到。若喷淋装置未开启，则控制器获取第一温度传感器监测到的温度，即为进风口A的温度。

本申请实施方式中，第二温度传感器142设置在排风口B，可以是位于与排风口B连通的排风风管2内，用于监测排风口B的温度。第二温度传感器142设置在冷凝器121与热交换器11之间。当冷却系统10包括旁通风阀132时，第二温度传感器142设置在旁通风阀132与热交换器11之间。即第二温度传感器142监测到的温度为排风口B的温度。本申请实施方式中，第四温度传感器144设置在排风口D，可以是位于蒸发器122与排风口D之间的排风风管内，用于监测排风口D的温度。即第四温度传感器144监测到的温度为排风口D的温度。

参见图6，本申请实施方式中，冷却系统10还可以包括设置在排风口B的第一风机161，第一风机161用于将排风口B排出的空气吹送入冷凝器121，从而加快空气流通，加速冷凝器121的工作，同时也加快室外空气在整个冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。第一风机161靠近冷凝器121设置，当冷却系统10包括旁通风阀132时，第一风机161设置在旁通风阀132与冷凝器121之间。

本申请实施方式中，冷却系统10还可以包括设置在排风口D的第二风机162，第二风机162用于将排风口D排出的空气吹送入蒸发器122，加速蒸发器122的工作。第二风机162的设置可以加速室内回风在冷却系统中的流通，加速冷却系统的冷却散热。

本申请实施方式中，冷却系统10还可以包括设置在进风口A的第三风机163，第三风机163位于热交换器11与湿膜151之间，第三风机163用于将经过湿膜151后的空气吹送入热交换器11。

本申请实施方式中，蒸发器122靠近机房或机柜的一侧还可以设置第四风机164，第四风机164的设置可以加速经过蒸发器122的空气进入机房或机柜内部。

本申请实施方式中，冷凝器121远离热交换器11的一侧也可以设置第五风机165，第五风机的设置可以帮助经过冷凝器的空气排入到室外。

本申请实施方式中，冷却系统10还可以包括设置在进风口A的第六风机166，第六风机166位于湿膜151远离热交换器11的一侧，第六风机166用于将室外新风吹送入湿膜151。

控制器与第一风机161、第二风机162、第三风机163、第四风机164、第五风机165、第六风机166电连接，用于控制上述各风机的启动与关闭、以及转速等。上述风机的具体类型不限，可以是离心式风机、轴流式风机、贯流式风机等。

本申请实施方式中，冷却系统还可以包括设置在排风口D的过滤器，过滤器用于过滤从排风口D排出的空气。过滤器可以是设置在蒸发器122靠近热交换器11的一侧，也可以是设置在蒸发器122远离热交换器的一侧。过滤器的设置可以确保机房或机柜中空气的洁净度。

本申请实施方式中，热交换器11可以一个，也可以是包括多个(两个或两个以上)串联的热交换器。如图7所示，热交换器11包括串联的第一热交换器111和第二热交换器112，该实施例方式中，室外空气由进风口A进入第一热交换器111，经第一热交换器111的第一次换热后，再进入第二热交换器112，进行第二次换热，最后由排风口B排出冷却系统外。而机房或机柜内部的室内空气由进风口C进入第一热交换器111，经第一热交换器111的第一次换热得到第一次降温后，再进入第二热交换器112，进行第二次换热得到第二次降温，最后由排风口D回到机房或机柜内部。多个热交换器可以完成多次换热，从而可以使机房或机柜内部的室内空气更好地降温。

本申请实施方式中，控制器用于控制热交换器、旁通风阀、第一风阀、风机、喷淋装置、水泵、冷凝器、蒸发器等部件的运行，控制器与上述部件电连接。控制器可以为单片机、可编程控制器C(Programmable logic Controller，PLC)、现场可编程门阵列C(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等各种控制器。本申请实施例冷却系统可以用于数据中心机房或机柜散热，也可以是用于其他机房或机柜散热，如通信基站、电子车间和工业厂房等。

参见图1至图7，本申请实施例还提供一种数据中心，该数据中心包括设置在机房或机柜内部的电子设备和本申请实施例上述的冷却系统10或冷却系统20，冷却系统用于对电子设备进行冷却散热。该数据中心通过采用本申请实施例提供的冷却系统对电子设备进行散热，可以有效避免间接蒸发冷却机组的反向加热现象的发生，持续为机房或机柜内部空气降温。