(19)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 202211010105.6 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区双清路3 0号清 华大学清华园北京 100084-82信箱 (72)发明人 李先庭　查富海　梁辰吉昱　 王文涛　王源　王宝龙　石文星　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 邢大鑫 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 热管背板空调分级处 理系统及其控制方法 (57)摘要 本发明涉及数据中心冷却系统技术领域， 提 供一种热管背板空调分级处理系统及其控制方 法， 热管背板空调分级处理系统包括机柜、 热管 背板空调和多种冷源采集装置； 机柜内设有换热 室， 热管背板空调至少包括设置在换热室内的第 一级换热器、 第二级换热器以及风机； 多种冷源 采集装置至少包括第一冷源和第二冷源， 第一冷 源通过第一冷媒管路连通于第一级换热器， 第二 冷源通过第二冷媒管路连通于第二级换热器； 风 机使空气依次通过第一级换热器和第二级换热 器。 本发明对数据中心内的空气分级处理、 逐级 降温， 延长了自然冷源的利用时间， 降低了机械 冷源的冷量需求和数据中心空调系统的能耗。 权利要求书2页 说明书10页 附图7页 CN 115397204 A 2022.11.25 CN 115397204 A 1.一种热管背板空调分级处理系统， 包括机柜， 所述机柜设有用于放置电子设备的换 热室， 所述机柜的侧壁形成有连通于所述换 热室的进风口和出风口， 其特 征在于， 还 包括： 热管背板空调， 至少包括设置在所述换热室内的第一级换热器、 第二级换热器以及风 机； 多种冷源采集装置， 至少包括第一冷源和第二冷源， 所述第一冷源通过第一冷媒管路 连通于所述第一级换 热器， 所述第二冷源通过第二冷媒管路连通于所述第二级换 热器； 其中， 所述风机使所述进风口的空气依次通过电子设备、 所述第一级换热器、 所述第二 级换热器以及所述出风口。 2.根据权利要求1所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷源和所 述第二冷源为两组独立的集成冷源。 3.根据权利要求1所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷源和所 述第二冷源 共用一组集成冷源。 4.根据权利要求2或3所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述集成冷源 包括并联的多 条平行支路， 每条所述平行支路包括空气换热器、 第一冷却装置、 第二冷却装 置和冷机蒸发器其中的至少一个； 每条所述平行支路包括至少一组相互对应的进口端和出口端， 所述进口端和所述出口 端其中的至少一端设置有阀门。 5.根据权利要求4所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述平行支路还包 括备用冷源。 6.根据权利要求5所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷源还包 括与多条 所述平行支路并联的第一换 热器以及为载冷剂提供动力的第一水泵； 所述第二冷源还包括与多条所述平行支路并联的第二换热器以及为载冷剂提供动力 的第二水泵； 所述第一换热器通过所述第 一冷媒管路连通于所述第 一级换热器， 所述第 二换热器通 过所述第二冷媒管路连通于所述第二级换 热器。 7.根据权利要求1至3任一项所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷媒管路设有第一三通阀， 所述第一三通阀的第一端连通于所述第一冷源， 所述第一三 通阀的第二端通过第一制冷支路连通于所述第一级换热器， 所述第一三通阀的第三端通过 第一旁通支路连通于所述第一级换 热器， 所述第一制冷支路设有第一压缩机； 所述第二冷媒管路设有第二三通阀， 所述第二三通阀的第一端连通于所述第二冷源， 所述第二三通阀的第二端通过第二制冷支路连通于所述第二级换热器， 所述第二三通阀的 第三端通过第二旁通支路连通于所述第二级换 热器， 所述第二制冷支路设有第二压缩机； 所述第一冷媒管路还设有第一节流阀， 所述第一节流阀并联有第一旁通阀， 所述第二 冷媒管路还设有第二节流阀， 所述第二节流阀并联有第二旁通阀。 8.根据权利要求5所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述空气换热器、 所述第一冷却装置、 所述第二冷却装置、 所述冷机蒸发器和所述备用冷源一一对应设置于 多条所述平行支路。 9.根据权利要求4所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷却装置 包括开式直接蒸发冷却塔或者闭式直接蒸发冷却塔， 所述第二冷却装置包括开式间接蒸发权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115397204 A 2冷却塔或者闭式间接蒸发冷却塔。 10.根据权利要求1至3任一项所述的热管背板空调分级处理系统， 其特征在于， 所述第 一冷媒管路和所述第二冷媒管路内的冷媒包括气液相 变制冷剂或者采用液泵驱动的液态 载冷介质或者气液相变制冷剂。 11.一种如权利要求1至10任一项所述的热管背板空调分级处理系统 的控制方法， 其特 征在于， 所述控制方法包括差温分级制冷模式； 在所述差温分级制冷模式， 第 一级换热器 内的冷媒温度高于第 二级换热器内的冷媒温 度。 12.一种如权利要求1至10任一项所述的热管背板空调分级处理系统 的控制方法， 其特 征在于， 所述控制方法包括同温分级制冷模式； 在所述同温分级制冷模式， 第 一级换热器 内的冷媒温度与第 二级换热器 内的冷媒温度 相同。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115397204 A 3