蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开的蒸发冷却‑机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，包括架设于数据机房内顶部的顶板风道、紧贴数据机房内侧墙设置的侧风道、设置于数据机房内架空地板上的多个机柜冷‑热风循环一体化装置及架空地板下方形成的冷空气流道，机柜冷‑热风循环一体化装置分别与顶板风道、冷空气流道连通，侧风道与冷空气流道连通；还包括设置于数据机房外的蒸发冷却节能型空调系统和太阳能发电系统，蒸发冷却节能型空调系统分别与顶板风道、侧风道连接，太阳能发电系统分别与蒸发冷却节能型空调系统、多个机柜冷‑热风循环一体化装置连接。本实用新型专利技术的数据机房用节能型空调系统，不仅能提高对数据机房的制冷效果，还能节约能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调设备
，具体涉及一种蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统。
技术介绍
近年来，随着数据机房的快速发展，特别是高发热密度设备的大量使用，使数据机房内机柜服务器发热量大，且基本为全年8760h运行；对于不采用新风的机房而言，全年均需供冷，其空调能耗约占数据机房整体能耗的40％～50％。上述现象使数据机房冷却问题和空调能耗问题面临着巨大压力，以至于数据机房的冷却问题直接影响着数据机房的建设及増容，因此寻求更有效的冷却方式和更低的冷却能耗成为业界关注的焦点。将蒸发冷却与机械制冷相结合用于为数据机房供冷，将自然界存在天然可再生清洁能源太阳能用于发电供给蒸发冷却与机械制冷，不仅能有效提高对数据机房的制冷效果，还能充分利用太阳能来节约能耗。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，不仅能有效提高对数据机房的制冷效果，还能充分利用太阳能来节约能耗。本技术所采用的技术方案是，蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，包括有架设于数据机房内顶部的顶板风道、紧贴数据机房内侧墙设置的侧风道、设置于数据机房内架空地板上的多个机柜冷-热风循环一体化装置及架空地板下方形成的冷空气流道，每个机柜冷-热风循环一体化装置分别与顶板风道、冷空气流道连通，侧风道与冷空气流道连通；还包括有设置于数据机房外的蒸发冷却节能型空调系统和太阳能发电系统，蒸发冷却节能型空调系统分别与顶板风道、侧风道连接，太阳能发电系统分别与蒸发冷却节能型空调系统、多个机柜冷-热风循环一体化装置连接；太阳能发电系统和蒸发冷却-机械制冷节能型空调系统均通过支撑架设置于数据机房的房顶上。本技术的特点还在于：太阳能发电系统，包括有太阳能板，太阳能板通过导线与逆变器连接，逆变器分别通过导线与蓄电池组、蒸发冷却节能型空调系统及多个机柜冷-热风循环一体化装置连接。蒸发冷却-机械制冷节能型空调系统由通过水管网连接的复合型蒸发冷却空调机组和蒸发式冷凝器组成。复合型蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口、送风口，进风口通过回风管与顶板风道连接，送风口通过送风管与侧风道连接；机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器、间接蒸发冷却器、回风室、蒸发器、直接蒸发冷却器、挡水板a及送风机；过滤器的下部设置有压缩机，压缩机
及蒸发器通过水管网与蒸发式冷凝器连接；间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口；二次排风口内设置有排风机a；压缩机、间接蒸发冷却器、蒸发器、直接蒸发冷却器、送风机、排风机a及蒸发式冷凝器均与逆变器连接。蒸发式冷凝器，包括有冷凝器壳体，冷凝器壳体的顶壁上设置有排风窗口，排风窗口内设置有排风机b；冷凝器壳体内自上而下依次设置有挡水板b、布水器c、填料b、冷凝盘管及集水箱，布水器c通过水管与集水箱连接，该水管上设置有水泵；冷凝盘管与集水箱之间形成风道，风道对应的冷凝器壳体侧壁上设置有入风口；冷凝盘管的出水端通过出水管与蒸发器连接，出水管上设置有节流阀，冷凝盘管的入水端连接有进水管，进水管分别通过第一进水支管、第二进水支管与压缩机连接，第二进水支管上设置有氟泵；排风机b和氟泵均与逆变器连接。间接蒸发冷却器，包括有换热管组，换热管组的上方设置有布水器a，换热管组的下方设置有循环水箱a，布水器a通过供水管与循环水箱a连接，供水管上设置有循环水泵a，循环水泵a与逆变器连接；换热管组与循环水箱a之间形成二次风流道，二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次进风口。直接蒸发冷却器，包括有填料a，填料a的上方设置有布水器b，填料a的下方设置有循环水箱b，布水器b通过蓄水管与循环水箱b连接，蓄水管上设置有循环水泵b，循环水泵b与逆变器连接。机柜冷-热风循环一体化装置，包括有机柜组，机柜组由两个相
对设置的机柜及连接两个机柜顶部的挡板构成，组成机柜组的两个机柜相对的侧壁上设置有冷风进入单元，组成机柜组的两个机柜之间形成封闭冷通道，封闭冷通道与冷空气流道连通，每个机柜的另一侧壁上设置有面向顶板风道送风的热风送出单元；顶板风道上设置有多个热风回收口，用于回收机柜上热风送出单元送出的热风，使热风送出单元与顶板风道连通。冷风进入单元由多个冷风入口组成；热风送出单元由多个热风出口组成，每个热风出口内设置有向上送风的百叶。每个机柜由上下放置的多个服务器组成，多个服务器均通过导线与逆变器连接。本技术的有益效果在于：(1)本技术的数据机房用节能型空调系统，将太阳能发电技术、蒸发冷却技术、机械制冷技术以及氟泵技术结合，能在不同的季节开启不同的运行模式，实现了空调系统的有效利用。(2)本技术的数据机房用节能型空调系统，其机械制冷系统中的冷凝器使用的是蒸发式冷凝器；在炎热的夏季以及过渡季节开启蒸发式冷凝器内的水泵，利用水的蒸发带走冷凝热；在寒冷的冬季为了避免蒸发式冷凝器出现结冰现象，则关闭蒸发式冷凝器内的水泵，利用风冷带走冷凝热。(3)本技术的数据机房用节能型空调系统，主要针对数据机房冷却高能耗以及数据机房一年四季需要进行制冷的特点而特殊设计的；在冬季和过渡季节，应用蒸发冷却与氟泵运行的模式，在夏
季开启间接蒸发冷却和机械制冷联合运行的模式，实现了干空气能和自然冷源的充分利用。(4)本技术的数据机房用节能型空调系统，利用太阳能发电为空调系统所需的电能，将多余的电储存于蓄电池组中，当数据中心市政供电突然断电且柴油发电机开启未稳定的这段时间为数据机房主要设备进行供电，这样充分的利用太阳能，达到节能的目的。附图说明图1是本技术数据机房用节能型空调系统的结构示意图；图2是本技术数据机房用节能型空调系统内太阳能发电系统的结构示意图；图3是本技术数据机房用节能型空调系统内蒸发冷却节能型空调系统的结构示意图；图4是本技术数据机房用节能型空调系统内机械制冷系统的结构示意图。图中，1.冷空气流道，2.机柜，3.封闭冷通道，4.服务器，5.顶板风道，6.太阳能发电系统，7.回风管，8.蒸发冷却节能型空调系统，9.送风管，10.压缩机，11.循环水箱a，12.二次进风口，13.换热管组，14.循环水泵a，15.回风室，16.节流阀，17.填料a，18.循环水箱b，19.循环水泵b，20.挡水板a，21.送风机，22.送风口，23.布水器b，24.蒸发器，25.排风机a，26.二次排风口，27.布水器a，28.过滤器，29.进风口，30.氟泵，31.蒸发式冷凝器，32.入风口，33.冷凝盘管，34.水泵，35.填料b，36.布水器c，37.挡水板b，38.太阳能板，39.逆
变器，40.蓄电池组，41.排风机b，42.集水箱，43.进水管，44.第一进水支管，45.第二进水支管，46.出水管，47.机柜冷-热风循环一体化装置。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，其结构如图1所示，包括有架设于数据机房内顶部的顶板风道5、紧贴数据机房内侧墙设置的侧风道、设置于数据机房内架空地板上的多个机柜冷-热风循环一体化装置47及架空地本文档来自技高网...

【技术保护点】
蒸发冷却‑机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，包括有架设于数据机房内顶部的顶板风道(5)、紧贴数据机房内侧墙设置的侧风道、设置于数据机房内架空地板上的多个机柜冷‑热风循环一体化装置(47)及架空地板下方形成的冷空气流道(1)，每个所述机柜冷‑热风循环一体化装置(47)分别与顶板风道(5)、冷空气流道(1)连通，所述侧风道与冷空气流道(1)连通；还包括有设置于数据机房外的蒸发冷却节能型空调系统(8)和太阳能发电系统(6)，所述蒸发冷却节能型空调系统(8)分别与顶板风道(5)、侧风道连接，所述太阳能发电系统(6)分别与蒸发冷却节能型空调系统(8)、多个机柜冷‑热风循环一体化装置(47)连接；所述太阳能发电系统(6)和蒸发冷却‑机械制冷节能型空调系统(8)均通过支撑架设置于数据机房的房顶上。

【技术特征摘要】
1.蒸发冷却-机械制冷联合的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，包括有架设于数据机房内顶部的顶板风道(5)、紧贴数据机房内侧墙设置的侧风道、设置于数据机房内架空地板上的多个机柜冷-热风循环一体化装置(47)及架空地板下方形成的冷空气流道(1)，每个所述机柜冷-热风循环一体化装置(47)分别与顶板风道(5)、冷空气流道(1)连通，所述侧风道与冷空气流道(1)连通；还包括有设置于数据机房外的蒸发冷却节能型空调系统(8)和太阳能发电系统(6)，所述蒸发冷却节能型空调系统(8)分别与顶板风道(5)、侧风道连接，所述太阳能发电系统(6)分别与蒸发冷却节能型空调系统(8)、多个机柜冷-热风循环一体化装置(47)连接；所述太阳能发电系统(6)和蒸发冷却-机械制冷节能型空调系统(8)均通过支撑架设置于数据机房的房顶上。2.根据权利要求1所述的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，所述太阳能发电系统(6)，包括有太阳能板(38)，所述太阳能板(38)通过导线与逆变器(39)连接，所述逆变器(39)分别通过导线与蓄电池组(40)、蒸发冷却节能型空调系统(8)及多个机柜冷-热风循环一体化装置(47)连接。3.根据权利要求1或2所述的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却-机械制冷节能型空调系统(8)由通过水管网连接的复合型蒸发冷却空调机组和蒸发式冷凝器(31)组成。4.根据权利要求3所述的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，所述复合型蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口(29)、送风口(22)，所述进风口(29)通过回风管(7)与顶板风道(5)连接，所述送风口(22)通过送风管(9)与侧风道连接；所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器(28)、间接蒸发冷却器、回风室(15)、蒸发器(24)、直接蒸发冷却器、挡水板a(20)及送风机(21)；所述过滤器(28)的下部设置有压缩机(10)，所述压缩机(10)及蒸发器(24)通过水管网与蒸发式冷凝器(31)连接；所述间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口(26)；所述二次排风口(26)内设置有排风机a(25)；所述压缩机(10)、间接蒸发冷却器、蒸发器(24)、直接蒸发冷却器、送风机(21)、排风机a(25)及蒸发式冷凝器(31)均与逆变器(39)连接。5.根据权利要求4所述的数据机房用节能型空调系统，其特征在于，所述蒸发式冷凝器(31)，包括有冷凝器壳体，所述冷凝器壳体的顶壁上设置有排风窗口，所述排风窗口内设置有排风机b(41)；所述冷凝器壳体内自上而下依次设置有挡水板b(37)、布水器c(36)、填料b(35)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔，王文博，折建利，刘凯磊，耿志超，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61