水侧自然冷却系统和水侧自然冷却方法技术方案

本发明专利技术提出一种水侧自然冷却系统和水侧自然冷却方法，该水侧自然冷却系统包括空调末端，用于根据冷冻水产生冷风；冷却塔和板式换热器，用于在室外环境温度小于预设温度时，为输送到所述空调末端的冷冻水进行降温；供水机组，用于在室外环境温度大于预设温度时，将自来水作为冷冻水输送到所述空调末端；降温装置，用于在自来水不能满足冷冻水温要求时，对自来水进行降温，并根据降温后的自来水得到输送到所述空调末端的冷冻水。该系统可以不需要配置冷机，降低成本以及节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据中心空调系统
，尤其涉及一种水侧自然冷却系统和水侧自然冷却方法。
技术介绍
当前，数据中心的整体设计愈来愈重视服务器在更高的环境温度下工作所获得的效率和成本的优势，信息技术(Information Technology，IT)设备供应商也致力于提升服务器所允许的进风温度限制，通过不断的优化IT设备内部布局和选用耐温电子元器件，服务器已经能够在35℃甚至更高的进风温度环境下正常运行。针对高温服务器的数据中心常用的空调系统解决方案一般有以下两种：一种是利用水进行冷却的水侧自然冷却系统，另一种是利用风进行冷却的风侧自然冷却系统。现有技术中，水侧自然冷却系统由冷却塔、板式换热器、冷机、循环泵、空调末端等设备组成，冬季及春秋季时利用冷却塔和板式换热器制取冷冻水，无需开启冷机；夏季时开启冷机制取冷冻水。但是，现有的水侧自然冷却的缺点主要体现在：冷机全年多数时间不运行，仅在夏季极端工况运行。但为了保证数据中心全年可用而不得不配置冷机，初投资及运行费用高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种水侧自然冷却系统，该系统可以不需要配置冷机，降低成本以及节能减排。本专利技术的另一个目的在于提出一种水侧自然冷却方法。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的水侧自然冷却系统，包括：空调末端，用于根据冷冻水产生冷风；冷却塔和板式换热器，用于在室外环境温度小于预设温度时，为输送到所述空调末端的冷冻水进行降温；供水机组，用于在室外环境温度大于预设温度时，将自来水作为冷冻水输送到所述空调末端；降温装置，用于在自来水不能满足冷冻水温要求时，对自来水进行降温，并根据降温后的自来水得到输送到所述空调末端的冷冻水。本专利技术第一方面实施例提出的水侧自然冷却系统，不需要设置冷机，可以降低成本以及节能减排。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的水侧自然冷却方法，包括：采用自然冷却设备或者自来水，对输送到空调末端的冷冻水进行降温，或者，为空调末端输送冷冻水；根据冷冻水产生冷风。本专利技术第二方面实施例提出的水侧自然冷却方法，不需要设置冷机，可以降低成本以及节能减排。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一实施例提出的水侧自然冷却系统的第一运行模式的示意图；图2是本专利技术一实施例提出的水侧自然冷却系统的第二运行模式的示意图；图3是本专利技术一实施例提出的水侧自然冷却系统的第三运行模式的示意图；图4是本专利技术另一实施例提出的水侧自然冷却方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。图1是本专利技术一实施例提出的水侧自然冷却系统的结构示意图，该系统包括：空调末端11，冷却塔12，板式换热器13，供水机组14，降温装置。可选的，降温装置可以是蓄冰池，或者，降温装置是相变蓄冷装置。如图1所示，以降温装置是蓄冰池15为例。可选的，该系统还可以包括变频泵，如图1所示，变频泵可以分别设置在冷却塔回路，空调末端回路，自来水供应支路上，以分别对冷却水，冷冻水和自来水的循环提供动力。应用本实施例的系统，可以对应三种运行模式，分别称为第一运行模式，第二运行模式和第三运行模式。三种运行模式可以分别应用于不同的室外环境温度下，在不同的运行模式下，输送到空调末端的冷冻水采用不同的方式进行降温。分别参见图1-3，分别用粗黑线示出了相应运行模式下水输送的路径。参见图1，第一运行模式下，水循环的回路存在两条，分别是冷却水回路和冷冻水回路，其中，冷却水回路中循环的水是冷却水，冷却水回路经过的设备包括冷却塔和板式换热器，另外，为了增强水循环的动力，可以在冷却水回路上设置变频泵。冷冻水回路中循环的水是冷冻水，冷冻水回路经过的设备包括板式换热器和空调末端，类似的，为了增强水循环的动力，可以在冷冻水回路上设置变频泵。可以理解的是，冷却水和冷冻水可以采用不同的输送路径(图1中未示出)分别输送到冷却水回路和冷冻水回路中。冷却塔可以具体是开式冷却塔，可以通过蒸发冷却将数据中心产生的热量散发到大气中。空调末端是水冷型的，具体可以是精密空调，列间空调，组合式空调机组，水冷背板等形式。当室外环境温度(具体可以是室外环境湿球温度)小于预设温度时，冷却塔可以对冷却水进行降温，降温后的冷却水输送到板式换热器后，可以对另一回路中的冷冻水进行降温，降温后的冷冻水可以输送到空调末端，空调末端采用降温后的冷冻水产生冷风，冷风可以对数据中心的IT设备进行降温。参见图2，第二运行模式下，由自来水作为空调末端的冷冻水。自来水可以具体是市政自来水，如图2所示，供水机组可以具体是无负压供水机组。在室外环境温度大于预设温度时，自来水可以由供水机组输送给空调末端，由自来水作为空调末端的冷冻水，空调末端接收到自来水后，可以利用自来水的冷量产生冷风，对数据中心的IT设备进行降温。另外，为了增强水循环的动力，在输送自来水到空调末端的支路上可以设置变频泵。另外，作为冷冻水的自来水经过空调末端后，温度上升，空调末端输出的自来水可以经过变频泵被输送到蓄水池16，蓄水池16中的水可以作为冷却塔的补水池，从而在第一运行模式下，冷却水回路的水可以来自蓄水池16。在夏季，白天湿球温度较高，可以启动第二运行模式，夜间湿球温度较低，可以启动第一运行模式。可以理解的是，上述的预设温度可以根据实际工况，天气等情况预先设置。参见图3，第三运行模式下，当自来水的温度大于冷却水温要求时，如图3所示，自来水经过供水机组后可以分为两个支路，一个支路是经过蓄冰池，另一个支路是未经过蓄冰池，经过蓄冰池的自来水与未经过蓄冰池的自来水混合，以便混合后的水温满足冷却水温的工况要求，在得到满足工况要求的混合水后，将混合水作为冷却水输送给空调末端。蓄冰池内存储有冰，自来水进入蓄冰池后，由冰对自来水进行降温。其中，冰可以由...

【技术保护点】
一种水侧自然冷却系统，其特征在于，包括：空调末端，用于根据冷冻水产生冷风；冷却塔和板式换热器，用于在室外环境温度小于预设温度时，为输送到所述空调末端的冷冻水进行降温；供水机组，用于在室外环境温度大于预设温度时，将自来水作为冷冻水输送到所述空调末端；降温装置，用于在自来水不能满足冷冻水温要求时，对自来水进行降温，并根据降温后的自来水得到输送到所述空调末端的冷冻水。

【技术特征摘要】
1.一种水侧自然冷却系统，其特征在于，包括：
空调末端，用于根据冷冻水产生冷风；
冷却塔和板式换热器，用于在室外环境温度小于预设温度时，为输送到所述空调末端
的冷冻水进行降温；
供水机组，用于在室外环境温度大于预设温度时，将自来水作为冷冻水输送到所述空
调末端；
降温装置，用于在自来水不能满足冷冻水温要求时，对自来水进行降温，并根据降温
后的自来水得到输送到所述空调末端的冷冻水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述降温装置是蓄冰池，所述冷冻水是经过蓄冰池后的自来水与未经过蓄冰池的自来
水的混合水；或者，
所述降温装置是相变蓄冷装置，所述冷冻水是经过相变蓄冷装置后的自来水。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述降温装置是蓄冰池时，所述系统
还包括：
制冰机，用于制冰，并添加到所述蓄冰池中。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述制冰机在峰谷电价阶段工作，或者，
所述相变蓄冷装置在峰谷电价阶段进行制冷。
5.根据权利要求2-4任一项所述的系统，其特征在于，还包括：
蓄水池，用于存储经过空调末端后输出的自来水，并作为所述冷却塔的补水池。
6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，还包括：
变频泵，为水的循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炳华，李代程，周天宇，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11