自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统技术方案

技术编号:14980652 阅读:22 留言:0更新日期:2017-04-03 12:23
本实用新型专利技术公开的自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组和数据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成。本实用新型专利技术的数据中心用空调系统,将蒸发冷却技术及机械制冷技术结合,在冬季和过渡季节充分利用干空气能与自然冷源,从而减少压缩机的运行时间,实现了数据中心绿色、节能及环保的要求;在夏季开启蒸发冷却卧管式间接蒸发冷却器和机械制冷系统联合运行的模式,保障整个系统的正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调制冷系统
,具体涉及一种自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统
技术介绍
近些年来,随着我国IT行业的高速发展,大量的数据处理及信息交换成为摆在诸多企业面前的难题,促使越来越多的企业开始数据中心的建设,从而将更多的通讯设备投入运行,导致数据中心的工作负荷不断增加,机房内设备的平稳运行是通讯设备稳定工作的保障,而数据中心产生的高热量如果不及时排除将会影响机房设备的正常运行,因此数据中心降温问题面临着更加严峻的考验。据统计,数据中心高发热密度设备的大量使用,使得机房内机柜服务器发热量大,且基本为全年8760h运行,其空调能耗约占数据中心整体能耗的40%~50%,这使得数据中心高能耗问题在能源紧张的形势下面临着巨大压力。采用合理的方式,通过对能量进行有效及梯级利用,并结合干空气能和自然冷源,不仅能有效的对数据中心进行降温,还能在降温过程中有效缓解数据中心高能耗的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,不仅能有效的对数据中心降温,还能在降温过程中缓解数据中心高能耗的问题。本技术所采用的技术方案是,自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组和数据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成;自然冷却-机械制冷一体化机组,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,进风口内设置有风量控制阀;进风口通过回风管与冷-热风循环供应系统连接,送风口通过送风管与冷-热风循环供应系统连接;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、挡水板及送风机;过滤器的下方设置有压缩机;间接蒸发冷却器的上方设置有冷凝器;蒸发器通过管道分别与压缩机、氟泵连接,压缩机、氟泵均匀通过管道与冷凝器连接,冷凝器通过管道依次与节流阀、蒸发器连接,构成机械制冷系统。本技术的特点还在于:冷凝器上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口;回风室对应的机组壳体顶壁上设置有回风口。二次排风口内设置有二次风机;回风口内设置有风机。冷-热风循环供应系统,包括有沿数据中心内顶壁设置的顶壁风道和数据中心内架空地板下形成冷风输送通道;架空地板上部形成机柜冷-热风循环输送系统;顶壁风道与回风管连接,且顶壁风道上设置有多个热风入口;冷风输送通道通过送风通道与送风管连接。机柜冷-热风循环输送系统,包括有多个机柜组,每个机柜组均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,每个机柜的另一侧壁上设置有热风输出单元,每个机柜由上下放置的多个服务器组成;组成机柜组的两个机柜之间形成封闭冷风流道;相邻两个机柜组之间形成机柜热风流道。间接蒸发冷却器采用卧管式间接蒸发冷却器。卧管式间接蒸发冷却器,包括有卧管式换热管组,卧管式换热管组的上方依次设置有布水管a及挡水装置,布水管a上均匀设置有多个面向卧管式换热管组喷淋的喷嘴;卧管式换热管组的下方设置有循环水箱a,循环水箱a通过供水管与布水管a连接;卧管式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。卧管式换热管组由多根水平设置的换热管组成;挡水装置采用干式填料;二次进风口内设置有百叶;供水管上设置有循环水泵a。直接蒸发冷却器,包括有填料,填料的上方设置有布水管b,布水管b上设置有多个面向填料喷淋的喷头;填料的下方设置有循环水箱b,循环水箱b通过蓄水管与布水管b连接。蓄水管上设置有循环水泵b。本技术的有益效果在于:(1)本技术的数据中心用空调系统,将蒸发冷却技术与机械制冷技术结合,在不同的温度下开启不同的运行模式,实现能量的有效利用。(2)本技术的数据中心用空调系统,针对数据中心内冷却高能耗的问题,并考虑到数据中心一年四季需要进行制冷的特点;在不同季节采用不同的运行模式,实现了在制冷过程中对干空气能和自然冷源的充分利用。(3)本技术的数据中心用空调系统,将冷凝器置于卧管式间接蒸发冷却器的二次排风口处,充分利用了二次排风中携带的冷量,实现了能量的梯级利用。附图说明图1是将本技术数据中心用空调系统应用于数据中心的结构示意图;图2是本技术数据中心用空调系统内自然冷却-机械制冷一体化机组的结构示意图;图3是本技术数据中心用空调系统内机械制冷系统的结构示意图。图中,1.冷风输送通道,2.机柜,3.封闭冷风流道,4.服务器,5.顶壁风道,6.回风管,7.自然冷却-机械制冷一体化机组,8.送风管,9.压缩机,10.循环水箱a,11.二次进风口,12.卧管式换热管组,13.循环水泵a,14.回风室,15.填料,16.循环水箱b,17.循环水泵b,18.挡水板,19.送风机,20.送风口,21.布水管b,22.蒸发器,23.回风口,24.二次排风口,25.冷凝器,26.布水管a,27.过滤器,28.进风口,29.节流阀,30.氟泵,31.供水管,32.蓄水管,33.挡水装置,34.送风通道,35.机柜热风流道。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。本技术自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,其结构如图1所示,由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组7和数据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成。自然冷却-机械制冷一体化机组7,其结构如图2所示,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28、送风口20,进风口28通过回风管6与冷-热风循环供应系统连接,送风口20通过送风管8与冷-热风循环供应系统连接;机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有过滤器27、间接蒸发冷却器、回风室14、蒸发器22、直接蒸发冷却器、挡水板18及送风机19;过滤器27的下方设置有压缩机9;间接蒸发冷却器的上方设置有冷凝器25,冷凝器25上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口24(将冷凝器25置于管式间接蒸发冷却器的二次排风口24处,充分利用了二次排风中携带的冷量,实现了能量的梯级利用);回风室14对应的机组壳体顶壁上设置有回风口23;如图3所示,蒸发器22通过管道分别与压缩机9、氟泵30连接,压缩机9、氟泵30均匀通过管道与冷凝器25连接,冷凝器25通过管道依次与节流阀29、蒸发器22连接,构成机械制冷系统。冷-热风循环供应系统,如图1所示,包括有沿数据中心内顶壁设置的顶壁风道5和数据中心内架空地板下形成冷风输送通道1;顶壁风道5与回风管6连接,且顶壁风道5上设置有多个热风入口;冷风输送通道1通过送风通道34与送风管8连接;架空地板上部形成机柜冷-热风循环输送系统。数据中心内的架空地板是用支架、横梁及面板组装而成的,其内部形成一定的空间,该空间即为冷风输送通道1。机柜冷-热风循环输送系统,如图1所示,包括有多个机柜组,本文档来自技高网...

【技术保护点】
自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,其特征在于,由设置于数据中心外的自然冷却‑机械制冷一体化机组(7)和数据中心内形成的冷‑热风循环供应系统经连接组成;所述自然冷却‑机械制冷一体化机组(7),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(28)、送风口(20),所述进风口(28)内设置有风量控制阀;所述进风口(28)通过回风管(6)与冷‑热风循环供应系统连接,所述送风口(20)通过送风管(8)与冷‑热风循环供应系统连接;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(27)、间接蒸发冷却器、回风室(14)、蒸发器(22)、直接蒸发冷却器、挡水板(18)及送风机(19);所述过滤器(27)的下方设置有压缩机(9);所述间接蒸发冷却器的上方设置有冷凝器(25);所述蒸发器(22)通过管道分别与压缩机(9)、氟泵(30)连接,所述压缩机(9)、氟泵(30)均匀通过管道与冷凝器(25)连接,所述冷凝器(25)通过管道依次与节流阀(29)、蒸发器(22)连接,构成机械制冷系统。

【技术特征摘要】
1.自然冷却与机械制冷联合的数据中心用空调系统,其特征在
于,由设置于数据中心外的自然冷却-机械制冷一体化机组(7)和数
据中心内形成的冷-热风循环供应系统经连接组成;
所述自然冷却-机械制冷一体化机组(7),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(28)、送风口(20),
所述进风口(28)内设置有风量控制阀;所述进风口(28)通过回风
管(6)与冷-热风循环供应系统连接,所述送风口(20)通过送风管
(8)与冷-热风循环供应系统连接;
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(27)、
间接蒸发冷却器、回风室(14)、蒸发器(22)、直接蒸发冷却器、挡
水板(18)及送风机(19);所述过滤器(27)的下方设置有压缩机
(9);所述间接蒸发冷却器的上方设置有冷凝器(25);
所述蒸发器(22)通过管道分别与压缩机(9)、氟泵(30)连接,
所述压缩机(9)、氟泵(30)均匀通过管道与冷凝器(25)连接,所
述冷凝器(25)通过管道依次与节流阀(29)、蒸发器(22)连接,
构成机械制冷系统。
2.根据权利要求1所述的数据中心用空调系统,其特征在于,所
述冷凝器(25)上方对应的机组壳体顶壁上设置有二次排风口(24);
所述回风室(14)对应的机组壳体顶壁上设置有回风口(23)。
3.根据权利要求2所述的数据中心用空调系统,其特征在于,所
述二次排风口(24)内设置有二次风机;所述回风口(23)内设置有

\t风机。
4.根据权利要求1所述的数据中心用空调系统,其特征在于,所
述冷-热风循环供应系统,包括有沿数据中心内顶壁设置的顶壁风道
(5)和数据中心内架空地板下形成冷风输送通道(1);所述架空地
板上部形成机柜冷-热风循环输送系统;
所述顶壁风道(5)与回风管(6)连接,且顶壁风道(5)上设
置有多个热风入口;
所述冷风输送通道(1)通过送风通道(34)与送风管(8)连接。
5.根据权利要求4所述的数据中心用空调系统,其特征在于,所
述机...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄翔杜冬阳折建利高源基刘凯磊王文博王兴兴
申请(专利权)人:西安工程大学
类型:新型
国别省市:陕西;61

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