一种数据中心的复合式冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数据中心的复合式冷却系统，是提供数据中心的冷却设备以不同的冷却方式进行散热的系统，其中冷却源包含冰水机、不同冷源的冰水管路系统与冷却水塔。数据中心的复合式冷却系统提供三种冷却水散热流程：(1)冰水机辅助外气冷却流程；(2)外气冷却流程；(3)备援与辅助外气冷却流程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绿色机房建置
，特别涉及一种数据中心的复合式冷却系统。
技术介绍
目前现有的数据中心的冷却水系统一般皆使用冰水机所制造的冰水作为冷源，输送到数据中心的空调设备以吸收计算机机柜、机房设备与室内所产生的热负荷，达到降温的效果。数据中心内部的所有热负荷皆由冰水机带到冷却水塔散热到室外。如此需将使冰水机的运转容量与耗电量无法随外气温度降低而由明显的降低，仍必须维持一定的耗电量。为解决上述问题，有人提出外气冷却方法以降低外气于低温条件下，取代冰水机制造冰水的功能以降低冰水机耗电。如将外气直接引入数据中心冷却，但在室外空气质量差的环境，除须装置多重过滤装置增加风阻与风车耗能外，也容易使粉尘或有害气体进入数据中心内，而影响资通讯设备正常运作。或直接利用开放式冷却水塔进行外气冷却冰水，以取代冰水机制造冰水功能，但会使外气环境污染物进入冰水与数据中心内的空调设备，进而影响空调设备运转的可靠度。或在空调设备与开放式冷却水塔间增设板式热交换器，使接触外气的冷却水不直接进入空调，但会增加热交换温度损失而须降低使用外气的温度与使用机会。目前现有的冷却水塔分别于夏季提供冰水机散热，在冬季提供外气冷却以取代冰水机制造冰水，同一冷却水塔无法同时提供冰水机于部分负载时散热与辅助外气冷却用途。目前现有数据中心的空调设备冷源皆以冰水机为主，而以冷却水塔进行外气冷却为辅。目前现有数据中心的冰水机的冷却水与冰水系统是互相独立，而无法共享，且皆以多台冰水机作为备援。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种数据中心的复合式冷却系统，用以解决现有技术中数据中心的冰水机的冷却水与冰水系统是互相独立，而无法共享，且皆以多台冰水机作为备援的冋题。本专利技术实施例提供的具体技术方案如下:一种数据中心的复合式冷却系统，主要由冷却水塔、冰水机、及备援热交换器组组成，其中:冷却水塔，用于将数据中心的冰水系统管路的冷却水经由回水管路传递至该冷却水塔，再经过循环水泵将水喷洒在冷却管路上，经过水的蒸发以间接冷却数据中心的冰水系统的水，利用外气先进行冷却，形成冷却水，达到外气冷却(Free cooling)节能的目的，并以冰水机冷却水泵将该冷却水导入冷凝器中，提供冰水机散热，并以外气冷却泵将该冷却水导入该冰水机的蒸发器进行再冷却后送至数据中心冷却设备供水管路；或以外气冷却泵将该冷却水经由旁通水阀直接送至数据中心冷却设备供水管路中；或以备援冷却泵将该冷却水导入备援热交换器组中的备援系统热交换器进行再冷却后送至数据中心冷却设备供水管路；该冰水机，由冷凝器、蒸发器、压缩机、节流装置组成，接收来自该冷却水塔导入的冷却水，其中该蒸发器内的冷媒吸收需降温该冷却水的热量，并经过该压缩机将该热量带到该冷凝器，再由该冷凝器将该热量带到该冷却水塔，而被冷却的该冷媒则再经由该节流装置回到该蒸发器；以及备援热交换器组，为该冰水机的备援装置，其具有一个备援系统热交换器，为数据中心供水管路与备援冰水系统管路的热交换组件。其中的旁通水阀，为该冷却水塔冷却后的该冷却水，若温度低于数据中心冷却设备供水温度需求时，则停用该冰水机或该备援热交换器组，并直接开通该旁通水阀，将冷却水直接导入到数据中心冷却设备供水管路中。其中的冷却水塔，将冷却水的热量，经过冷却水的蒸发冷却，而排放到大气环境。冷却水塔提供数据中心进行间接蒸发冷却的用途，也可提供冰水机的冷凝器散热的用途。其中，该复合式冷却系统，也可直接设置于该数据中心内部，或组装成一数据中心的冷却机组，符合货柜车载运规格，便于吊装与运送。本专利技术所提供一种数据中心的复合式冷却系统，与其他常用技术相比较，更具备下列优点:1、数据中心的复合式冷却系统提供数据中心的冷却设备不同的冷却水散热流程，冷却源包含冰水机、不同冷源的冰水管路系统与冷却水塔。2、冷却水塔提供数据中心进行间接蒸发冷却用途，也可提供冰水机的冷凝器散热的用途。3、数据中心的冷却水先经由外气进行冷却，再根据温度需求决定是否进行冰水机冷却，达到主要以外气冷却(Free cooling)节能的目的。4、利用一般建筑大楼的冰水系统作为冰水机的备援，减少备援冰水机需求，或同时结合建筑大楼的冰水系统使用以取代冰水机，增加建筑大楼的冰水系统节能控制策略运作。5、将数据中心的复合式冷却系统组装于模块箱体内，组装箱体尺寸符合货柜车载运规格，便于吊装与运送。6、数据中心冷却水散热流程:冰水机辅助外气冷却流程:数据中心冷却水回水先经冷却水塔进行外气间接蒸发冷却，再进入冰水机的蒸发器冷却后，提供数据中心冷却水供水。外气冷却流程:数据中心冷却水回水经冷却水塔进行外气间接蒸发冷却后，直接经由旁通阀提供数据中心冷却水供水。备援辅助外气冷却流程:数据中心冷却水回水先经冷却水塔进行外气间接蒸发冷却，再进入备援系统热交换器冷却后，提供数据中心冷却水供水。本专利技术的目的为结合冰水机、冷却水塔与备援冰水热交换器组，提供数据中心的空调设备具有节能与备援功能的复合式冷却水散热系统。本专利技术适用于高环境温度的数据中心，以冷却水塔进行外气冷却为主要，冰水机再针对外气冷却降温不足部分在进行冷却，达到空调冷却系统节能的目的。另配置一备援热交换器组作为冰水机备援用途，备援热交换器组的冷源为独立或一般建筑大楼的冰水系统；当结合建筑大楼的冰水系统可取代冰水机，并增加其节能控制效益。本专利技术可以与货柜式绿色节能机房、模块式机房组合，提供其冷却水，并组装成一数据中心的冷却机组，符合货柜车载运规格，便于吊装与运送。【附图说明】图1为本专利技术数据中心的复合式冷却系统的架构图；图2为本专利技术数据中心的复合式冷却系统的冰水机辅助外气冷却图；图3为本专利技术数据中心的复合式冷却系统的外气冷却图；图4为本专利技术数据中心的复合式冷却系统的备援辅助外气冷却图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，但并不用于限定本专利技术。以下，结合附图对本专利技术进一步说明:请参阅图1所示，为本专利技术数据中心的复合式冷却系统的架构图，本专利技术系提供数据中心的冷却设备以不同的冷却水进行散热的系统，其冷却系统I主要系包含冰水机11、冷却水塔12与备援热交换器组13，其中冷却水塔12，系接收数据中心的当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据中心的复合式冷却系统，其特征在于，包括：冷却水塔，用于接收数据中心的冰水系统管路的数据中心冷却设备回水管路的热水或温水，再经过循环水泵将水喷洒在冷却管路上，经过水的蒸发以间接冷却数据中心的冰水系统管路的水，并利用外气先进行冷却，形成冷却水，并以冰水机辅助冷却，冰水机冷却水泵将该冷却水导入冰水机的冷凝器中，提供冰水机散热，并以外气冷却泵将该冷却水导入该冰水机的蒸发器进行再冷却后送至数据中心冷却设备供水管路，或者以外气冷却泵将所述冷却水经由旁通水阀直接送至数据中心冷却设备供水管路，或以备援冷却泵将该冷却水导入备援热交换器组中的备援系统热交换器进行再冷却后送至数据中心冷却设备供水管路；所述冰水机，由冷凝器、蒸发器、压缩机、节流装置组成，接收来自所述冷却水塔导入的冷却水，其中所述蒸发器内的冷媒吸收需降温所述冷却水的热量，并经过所述压缩机将所述热量带到所述冷凝器，再由所述冷凝器将所述热量带到所述冷却水塔，而被冷却的冷媒则再经由所述节流装置回到所述蒸发器；以及备援热交换器组，是所述冰水机的备援装置，所述备援热交换器组具有一个备援系统热交换器与备援系统冷却水泵，其中所述备援系统热交换器系为数据中心供水管路与备援冰水系统管路的热交换组件。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴武杰，
申请(专利权)人：中华电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71