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针对高性能计算机大功率、高热密度的电子冷却需求,基于节能、高可靠性和良好的调节特性为目标,提出了一种蒸气压缩/分离式热管复合制冷机组的方案。热管复合制冷系统具有压缩式制冷、压缩式/热管复合制冷和热管制冷三种工作模式,采用屏蔽泵驱动热管系统主动循环,可根据室内外温差和热负荷状况自动切换。在外界环境温度低于被控对象设定温度的气候条件下,运行热管循环不仅可以大幅降低冷源设备的能耗,而且可以避免运行压缩式制冷的高能耗、低温启动和回油润滑等问题。本文主要工作内容有：(1)收集、分析国内外相关技术资料,了解热管技术的研究与应用现状；调研用户技术需求、空调对象负荷特性,为空调机组的系统设计提供依据；(2)根据某高性能计算机高热密度电子冷却需求,提出热管复合型空调模块化设计方案；(3)建立热管系统的数学模型,模拟研究变工况运行性能,为热管复合型空调模块优化设计和能量调节与控制建立基础；(4)进行35kW热管复合型空调模块设计,其中包括热力循环系统设计、换热器设计、液泵设计选型、储液器设计等。本文取得的阶段性研究成果：(1)提出了具有自主知识产权的复合型空调循环系统设计方案,采用动力型分离式热管,复合区的引入拓宽了热管循环工作温区,可更有效利用低温季节的自然冷源,大幅度节能减排；(2)采用模块化设计方案,可根据空调对象的负荷状况灵活配置,便于规模化生产和降低制造成本；(3)热管复合型空调模块的制冷单元与热管单元具有独立的制冷剂流通回路,并在蒸发冷凝器处实现复合；(4)模拟分析了热管的循环过程和工作性能,给出了热管单元的能量调节方式,并模拟计算了35kW热管复合型空调模块的全年运行总能耗。模拟结果表明：热管复合区的引入有效拓宽了热管的运行温区,提高了空调系统的全年综合COP,与传统蒸汽压缩式冷源系统相比,节能率大于40%,特别适用于高性能计算机等高热密度电子集成系统全天候温控需要。