CN221409606U - Cdu系统及散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种CDU系统及散热系统，涉及散热设备技术领域，CDU系统包括工质管路、电导率检测器和离子交换器；电导率检测器设置在工质管路上，电导率检测器用于检测工质管路内工质的电导率值；离子交换器通过第一管路与工质管路并联，且第一管路设有第一阀件；在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，第一阀件的开度能够调节，以使工质管路内工质的电导率值调节至预设值。在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时(工质管路内工质的电导率值大于或小于预设值)，控制模块控制调节第一阀件的开度，使工质管路内工质的电导率值调节至预设值，保证CDU系统安全可靠运行，CDU系统能够主动干预调节工质管路内工质的电导率值。

Description

CDU系统及散热系统

技术领域

本实用新型涉及散热设备技术领域，尤其是涉及一种CDU系统及散热系统。

背景技术

冷板式液冷系统是通过流经液冷板的载冷剂工质将发热单元产生的热量带走，携带热量的载冷剂工质将热量带到室外与室外空气进行热交换，降温后的载冷剂经CDU系统重新分配给液冷板，载冷剂如此循环形成闭式管路系统。

常规的CDU系统中仅设置电导率仪和PH检测仪等溶液检测设备，仅能够检测CDU系统内工质溶液的电导率和酸碱度等数值。

但是，当CDU系统内工质溶液的电导率数值不符合要求时，需要人工调节CDU系统内工质溶液属性，CDU系统干预调节工质溶液属性的能力较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种CDU系统，以解决现有技术中的CDU系统干预调节工质溶液属性的能力差技术问题。

本实用新型提供的CDU系统，包括工质管路、电导率检测器和离子交换器；

所述电导率检测器设置在所述工质管路上，所述电导率检测器用于检测所述工质管路内工质的电导率值；

所述离子交换器通过第一管路与所述工质管路并联，且所述第一管路设有第一阀件；

在所述工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，所述第一阀件的开度能够调节，以使所述工质管路内工质的电导率值调节至预设值。

进一步地，所述离子交换器包括离子交换树脂模块。

进一步地，所述第一管路设有第一温度检测器，所述第一温度检测器用于检测流入所述离子交换器的工质的温度值。

进一步地，所述第一管路还设有散热模块；

在流入所述离子交换器的工质的温度值大于预设值时，所述散热模块能够降低流入所述离子交换器的工质的温度值，以使流入所述离子交换器的工质的温度值符合预设值；

流入所述离子交换器的工质的温度值符合预设值时，所述离子交换器能够达到最大吸附能力。

进一步地，所述CDU系统还包括干式冷却器、回液管和供液管；

所述干式冷却器包括换热盘管，回液管与所述换热盘管的进口连通，所述供液管与所述换热盘管的出口连通；所述回液管、所述换热盘管和所述供液管为一体成型结构，且所述回液管、所述换热盘管和所述供液管组成所述工质管路。

进一步地，所述CDU系统还包括第三管路；所述第三管路的一端与所述回液管连通，所述第三管路的另一端与所述供液管连通，所述第三管路设有第二阀件。

进一步地，所述干式冷却器的一侧设有冷风机；

所述回液管设有回液温度检测器，所述回液温度检测器用于检测所述回液管内工质的温度值；所述冷风机能够根据所述回液管内工质的温度值调节所述冷风机的转速。

进一步地，所述CDU系统还包括第一泵体和第二泵体；所述第一泵体与所述第二泵体分别与所述回液管连通。

进一步地，所述供液管设有过滤器。

本实用新型的目的还在于提供一种散热系统，包括本实用新型提供的CDU系统。

本实用新型提供的CDU系统，包括工质管路、电导率检测器和离子交换器；所述电导率检测器设置在所述工质管路上，所述电导率检测器用于检测所述工质管路内工质的电导率值；所述离子交换器通过第一管路与所述工质管路并联，且所述第一管路设有第一阀件；在所述工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，所述第一阀件的开度能够调节，以使所述工质管路内工质的电导率值调节至预设值。电导率检测器固定设置在工质管路上，通过电导率检测器能够检测工质管路内工质的电导率值，电导率值可以上传至控制模块(例如上位机)，在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时(工质管路内工质的电导率值大于或小于预设值)，控制模块控制调节第一阀件的开度，使工质管路内工质的电导率值调节至预设值，保证CDU系统安全可靠运行，解决工质在运行过程中电导率升高会导致电器件被击穿破环的问题，并且在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，CDU系统能够主动干预调节工质管路内工质的电导率值，响应速度较快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的CDU系统的系统示意图。

图标：1－回液压力传感器；2－回液温度检测器；3－电导率检测器；4－PH检测仪；5－第一排液阀；6－补液箱；7－补液泵；8－第一单向阀；9－第一过滤器；10－第一蝶阀；11－膨胀罐；12－泵体入口压力传感器；13－第二蝶阀；14－第三蝶阀；15－第一泵体；16－第二泵体；17－第二单向阀；18－第三单向阀；19－第四蝶阀；20－第五蝶阀；21－泵体出口压力传感器；22－安全阀；23－第一自动排气阀；24－干式冷却器；25－冷风机；26－第二自动排气阀；27－第二排液阀；28－第一阀体；29－离子交换器；30－第六蝶阀；31－第二阀体；32－第七蝶阀；33－过滤器入口压力传感器；34－过滤器；35－第八蝶阀；36－第九蝶阀；37－流量计；38－供液压力传感器；39－供液温度检测器；40－供液连接口；41－回液连接口；42－温湿度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种CDU系统及散热系统，下面给出多个实施例对本实用新型提供的CDU系统及散热系统进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的CDU系统，如图1所示，包括工质管路、电导率检测器3和离子交换器29；电导率检测器3设置在工质管路上，电导率检测器3用于检测工质管路内工质的电导率值；离子交换器29通过第一管路与工质管路并联，且第一管路设有第一阀件；在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，第一阀件的开度能够调节，以使工质管路内工质的电导率值调节至预设值。

电导率检测器3固定设置在工质管路上，通过电导率检测器3能够检测工质管路内工质的电导率值，电导率值可以上传至控制模块(例如上位机)，在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时(工质管路内工质的电导率值大于或小于预设值)，控制模块控制调节第一阀件的开度，使工质管路内工质的电导率值调节至预设值，保证CDU系统安全可靠运行，解决工质在运行过程中电导率升高会导致电器件被击穿破环的问题，并且在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，CDU系统能够主动干预调节工质管路内工质的电导率值，响应速度较快。

具体地，例如当电导率检测器3检测到的工质管路内工质的电导率值大于预设值，控制模块下发指令到第一阀件，第一阀件开启并调节至适合的开度，工质管路内的工质流入第一管路后进入离子交换器29，离子交换器29吸附工质中的阴阳离子，从而使工质管路内的工质电导率达到预设值。

或者，在第一阀件开启的状态时，电导率检测器3检测到的工质管路内工质的电导率值小于预设值，控制模块下发指令到第一阀件，第一阀件调节至适合的开度，减少工质管路内的工质流入第一管路的量，从而使工质管路内的工质电导率达到预设值。

本实施例中，CDU系统使用去离子水(纯水)—乙二醇/丙二醇溶液等醇类流体工质溶液代替油冷工质，应用于高压电变压器等电器设备散热。

工质管路内工质的电导率值的预设值可以为一个具体的数值，也可以为一个数值范围。

本实施例中，工质管路内工质的电导率值＜2μs/cm时，第一阀体28的开度调节至30％；2μs/cm≤工质管路内工质的电导率值＜3μs/cm时，第一阀体28的开度调节至50％；3μs/cm≤工质管路内工质的电导率值＜5μs/cm时，第一阀体28的开度调节至70％；5μs/cm≤工质管路内工质的电导率值＜10μs/cm时，第一阀体28的开度调节至100％。

进一步地，离子交换器29包括离子交换树脂模块。

离子交换树脂模块是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种水处理工艺，用于水中的各种阴、阳离子的去除，以调节CDU系统中工质溶液的电导率。

进一步地，第一管路设有第一温度检测器，第一温度检测器用于检测流入离子交换器29的工质的温度值。

第一温度检测器固定设置在第一管路上，并且第一温度检测器位于离子交换器29的进口前侧，从而使第一温度检测器检测流入离子交换器29的工质的温度值，并将流入离子交换器29的工质的温度值发送至控制模块。

离子交换树脂模块在使用时对工质温度有一定的要求，在工质温度过高时，会引起离子交换树脂模块熔化或离子析出，导致离子交换树脂模块无法正常工作。因此，通过第一温度检测器检测流入离子交换器29的工质的温度值，在流入离子交换器29的工质的温度值超过预设值时，控制模块可控制第一阀体28关闭，以避免温度过高的工质流入离子交换树脂模块，以保护离子交换树脂模块，防止离子交换树脂模块损坏。

进一步地，第一管路还设有散热模块；在流入离子交换器29的工质的温度值大于预设值时，散热模块能够降低流入离子交换器29的工质的温度值，以使流入离子交换器29的工质的温度值符合预设值；流入离子交换器29的工质的温度值符合预设值时，离子交换器29能够达到最大吸附能力。

流入离子交换器29的工质的温度值超过预设值时，控制模块可控制散热模块启动，通过散热模块降低流入离子交换器29的工质的温度值，使流入离子交换器29的工质的温度值符合预设值，以保证离子交换树脂模块正常工作。流入离子交换器29的工质的温度值符合预设值时，离子交换器29能够达到最大吸附能力。

其中，散热模块可以包括风机，风机设置在第一管路的一侧，在流入离子交换器29的工质的温度值超过预设值时，控制模块控制风机启动，以向第一管路吹入冷风，从而降低第一管路中流入离子交换器29的工质的温度值。

散热模块也可以为液冷散热装置，液冷散热装置的冷却液与第一管路热交换，以降低第一管路中流入离子交换器29的工质的温度值，在流入离子交换器29的工质的温度值超过预设值时，控制液冷散热装置启动。液冷散热装置的结构与现有技术中的一致，此处不再赘述。

进一步地，CDU系统还包括干式冷却器24、回液管和供液管；干式冷却器24包括换热盘管，回液管与换热盘管的进口连通，供液管与换热盘管的出口连通；回液管、换热盘管和供液管为一体成型结构，且回液管、换热盘管和供液管组成工质管路。

回液管的端部和供液管的端部设置连接口，连接口采用卡盘－卡箍快速连接的方式与发热单元连接。

具体地，通过液冷冷板将发热单元的热量传导至管路中的低温流体工质(载冷剂)中，低温流体工质(载冷剂)流过携带散热单元热量的液冷冷板后被加热变成高温流体工质(载冷剂)，高温流体工质(载冷剂)经过回液管端部卡盘连接口进入CDU系统，在干式冷却器24内与室外空气热交换之后，高温流体工质(载冷剂)被冷却为低温流体工质(载冷剂)，低温流体工质(载冷剂)通过第一泵体15或第二泵体16提供的动力继续为液冷冷板提供低温流体工质(载冷剂)，并通过供液管端部卡盘连接口进入液冷冷板，如此循环形成闭式系统。

本实施例中，干式冷却器24为两片换热器组成“V”字型布置相连通。

回液管、换热盘管和供液管为一体成型结构，使回液管、干式冷却器24和供液管形成为一体式结构，从而将传统的CDU与室外干式冷却器24集成为一体，形成一个成品设备。减少传统的CDU与室外干式冷却器24集中间大量连接管道，减小系统成本，减少漏液风险，节省设备占用空间。此外，还可以在集成的成品设备下方设置脚轮，提升CDU系统移动的便捷性。

进一步地，CDU系统还包括第三管路；第三管路的一端与回液管连通，第三管路的另一端与供液管连通，第三管路设有第二阀件。

当CDU系统中负载降低到一定程度，且此时冷风机25已经为下限转速运行时，可以通过控制模块调节第二阀体31的开度，使回液管中的部分工质通过干式冷却器24进行降温，回液管中的另一部分工质通过第三管路直接流至供液管，通过干式冷却器24降温的工质和通过第三管路直接流至供液管的工质混合后，通过供液管供给水冷冷板。能够满足为水冷冷板的供液温度要求，防止造成较低供液温度，防止系统凝露运行。

其中，在供液管可以设置供液温度检测器39，供液温度检测器39用于检测供液管内工质的温度值并发送至控制模块，在供液管内工质的温度值不符合预设值时，控制模块控制第二阀件调节开度，以使供液管内工质的温度值符合预设值。

进一步地，干式冷却器24的一侧设有冷风机25；回液管设有回液温度检测器2，回液温度检测器2用于检测回液管内工质的温度值；冷风机25能够根据回液管内工质的温度值调节冷风机25的转速。

冷风机25能够增加环境中的空气流经干式冷却器24的速度与流量，促进环境温度与干式冷却器24换热强度，起到强化换热的效果。本实施例中，冷风机25可以为变频冷风机25，回液温度检测器2检测回液管内工质的温度值并发送至控制模块，控制模块根据回液管内工质的温度值调节冷风机25的转速，以使冷风机25的转速与回液管内工质的温度值匹配，起到较好地散热效果。能够充分利用自然冷源，起到节能效果。

进一步地，CDU系统还包括第一泵体15和第二泵体16；第一泵体15与第二泵体16分别与回液管连通。

具体地，回液管的端部设置回液连接口41，沿回液管内工质的流动方向，回液管上依次设置回液压力传感器1、回液温度检测器2、电导率检测器3、PH检测仪4和第一排液阀5；补液箱6、补液泵7、第一单向阀8、第一过滤器9、第一蝶阀10依次连通组成自动补液系统，第一蝶阀10的出口与回液管连通，并且自动补液系统位于第一排液阀5下游；自动补液系统下游的回液管上依次设置膨胀罐11和泵体入口压力传感器12；第二蝶阀13、第一泵体15、第二单向阀17和第四蝶阀19依次连接形成第一泵体15流路；第三蝶阀14、第二泵体16、第三单向阀18和第五蝶阀20依次连接形成第二泵体16流路，第一泵体15流路与第二泵体16流路并联，并且第一泵体15流路和第二泵体16流路分别与回液管连通，第一泵体15流路和第二泵体16流路均位于泵体入口压力传感器12下游；第一泵体15流路和第二泵体16流路下游的回液管上依次设置泵体出口压力传感器21和安全阀22；工质流过安全阀22后进入干式冷却器24的换热盘管。

干式冷却器24为两片换热器成“V”字型布置相连通，第一自动排气阀23和第二自动排气阀26分别安装于两片“V”字型布置换热器顶部。干式冷却器24设置有温湿度传感器42。温湿度传感器42通过磁吸放置在系统内部，输出系统所处环境温湿度信息，并发送至控制模块。

膨胀罐11的作用为：平衡闭式系统不断变化的压力，当系统中溶液压力降低的时候，膨胀罐11内气体压力大于溶液的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出来补到系统，直到压力平衡。当系统中溶液受热膨胀压力增大超过膨胀罐11内气体压力的时候，此时气体压缩，系统中的溶液会到膨胀罐11气囊中，直到压力平衡。另一个作用是，膨胀罐11一般放置在水泵入口侧可以防止水泵因为系统压力低造成汽蚀。

第一泵体15和第二泵体16的作用为：为系统工质流动提供循环动力，克服系统阻力。第一泵体15和第二泵体16均为卧式离心式变频水泵，两者冗余备份，定时交替运行延长水泵使用寿命同时可以支持在线更换、维护。第一泵体15和第二泵体16支持变频调节，可以满足变负载工况下，根据系统压差、温差、流量等参数调节水泵运行频率，满足多种控制需求。

安全阀22的作用为：当系统中工质的压力超过安全阀22泄压值时，通过向系统外释放工质来防止系统压力超过系统安全运行压力值，保护系统中的器件。

进一步地，供液管设有过滤器34。

具体地，沿供液管内工质的流动方向，依次设置下述部件：第二排液阀27，随后，第一管路的一端与供液管连通，第一管路的另一端与第三管路连通，第一管路中沿工质的流动方向依次设置第一阀体28、离子交换器29和第六蝶阀30；随后，第一管路依次设置第七蝶阀32、过滤器入口压力传感器33、过滤器34、第八蝶阀35、流量计37、供液压力传感器38和供液温度检测器39，供液管的端部设置供液连接口40，第九蝶阀36通过管路与供液管并联，第九蝶阀36的进口通过管路与第七蝶阀32上游的供液管连通，第九蝶阀36的出口通过管路与第八蝶阀35下游的供液管连通。过滤器34的作用为：过滤掉CDU系统中的杂质，保证系统循环水的洁净度。过滤器34前后接有压力传感器，用来检测过滤器34进出口压力，通过计算差值与设定值大小来判定过滤器34是否出现脏堵。过滤器34出现脏堵后，先手动打开第九蝶阀36，关闭第七蝶阀32和第八蝶阀35，在线不停机更换完过滤器34之后，开手动打开第七蝶阀32和第八蝶阀35，关闭第九蝶阀36。从而实现过滤器34在线维护。流量计37的作用：监测CDU系统流量，直观可视检测系统运行的稳定性，同时为系统控制方式提供流量控制方式。

补液水箱顶部设置有注液口、侧边设置有液位显示、底部设置有液位传感器。本CDU系统正常运行过程中，第一排液阀5、第二排液阀27、第九蝶阀36均处于关闭状态。第二阀体31开度控制和第一泵体15以及第二泵体16转速共用同一个PID需求控制，根据PID需进行分段调节。

控制模块可分为自动控制与手动控制。自动控制，CDU系统中所有的温度检测器、压力传感器、温湿度传感器42、PH检测仪4、电导率检测器3等数据检测设备检测到的数据均会上传到控制模块，根据设定的系统软件控制逻辑及参数，对超出设定范围的数据可以实现示警、告警功能。同时可实现自动控制变频泵体、变频风机的运行状态；自动调控第一阀体28和第二阀体31开启比例，调节CDU系统流量和调控CDU系统中电导率数值；手动控制，可手动通过操控控制模块下发指令到上述各设备实现各设备的运行状态调节。

实施例2

本实施例提供的散热系统，包括实施例1提供的CDU系统。电导率检测器3固定设置在工质管路上，通过电导率检测器3能够检测工质管路内工质的电导率值，电导率值可以上传至控制模块(例如上位机)，在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时(工质管路内工质的电导率值大于或小于预设值)，控制模块控制调节第一阀件的开度，使工质管路内工质的电导率值调节至预设值，保证CDU系统安全可靠运行，并且在工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，CDU系统能够主动干预调节工质管路内工质的电导率值，响应速度较快。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种CDU系统，其特征在于，包括工质管路、电导率检测器和离子交换器；

所述电导率检测器设置在所述工质管路上，所述电导率检测器用于检测所述工质管路内工质的电导率值；

所述离子交换器通过第一管路与所述工质管路并联，且所述第一管路设有第一阀件；

在所述工质管路内工质的电导率值不符合预设值时，所述第一阀件的开度能够调节，以使所述工质管路内工质的电导率值调节至预设值。

2.根据权利要求1所述的CDU系统，其特征在于，所述离子交换器包括离子交换树脂模块。

3.根据权利要求2所述的CDU系统，其特征在于，所述第一管路设有第一温度检测器，所述第一温度检测器用于检测流入所述离子交换器的工质的温度值。

4.根据权利要求3所述的CDU系统，其特征在于，所述第一管路还设有散热模块；

在流入所述离子交换器的工质的温度值大于预设值时，所述散热模块能够降低流入所述离子交换器的工质的温度值，以使流入所述离子交换器的工质的温度值符合预设值；

流入所述离子交换器的工质的温度值符合预设值时，所述离子交换器能够达到最大吸附能力。

5.根据权利要求1所述的CDU系统，其特征在于，所述CDU系统还包括干式冷却器、回液管和供液管；

所述干式冷却器包括换热盘管，回液管与所述换热盘管的进口连通，所述供液管与所述换热盘管的出口连通；所述回液管、所述换热盘管和所述供液管为一体成型结构，且所述回液管、所述换热盘管和所述供液管组成所述工质管路。

6.根据权利要求5所述的CDU系统，其特征在于，所述CDU系统还包括第三管路；所述第三管路的一端与所述回液管连通，所述第三管路的另一端与所述供液管连通，所述第三管路设有第二阀件。

7.根据权利要求5所述的CDU系统，其特征在于，所述干式冷却器的一侧设有冷风机；

所述回液管设有回液温度检测器，所述回液温度检测器用于检测所述回液管内工质的温度值；所述冷风机能够根据所述回液管内工质的温度值调节所述冷风机的转速。

8.根据权利要求5所述的CDU系统，其特征在于，所述CDU系统还包括第一泵体和第二泵体；所述第一泵体与所述第二泵体分别与所述回液管连通。

9.根据权利要求5所述的CDU系统，其特征在于，所述供液管设有过滤器。

10.一种散热系统，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的CDU系统。