一种用于数据中心的空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于数据中心的空调系统，主要由冷凝器一、冷凝器二、压缩机、单向阀、电子膨胀阀、电磁阀、热交换器、蒸发器循环泵、蒸发器一、蒸发器二、相互连接管道和控制电路构成；当室外温度高于16℃时，单向阀和电磁阀处于截止状态，系统以压缩循环方式工作；当室外温度低于16℃时，单向阀和电磁阀处于导通状态，系统利用自然冷源以热管循环方式工作；所述冷凝器为蒸发式冷凝器；所述压缩机为磁悬浮离心式压缩机；所述热交换器为壳管式热交换器；所述蒸发器循环泵为能够同时输送气体和液体的容积式气液二相流输送泵。这种数据中心空调系统，很好的解决了目前新一代数据中心大规模、高密度、高制冷要求的问题，同时具有可靠性高、稳定性强、节约能耗的优点，适合用于大功率数据中心的制冷。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于空调制冷
，尤其涉及一种用于数据中心的空调系统。
技术介绍
近年来随着云计算技术的快速发展，全球数据中心开始向着巨型化的方向发展，单机柜功率密度不断提高，5KW、7KW、10KW甚至几十KW功率机柜已逐步成为常规配置。新一代数据中心更显著的表现为：规模更大、密度更高、制冷要求更高、局部过热成为常态等特点。数据机房的高功率密度化对空调系统的制冷提出了更高的要求，空调系统短时间的供冷中断都会造成IT设备过热宕机，传统风冷空调的制冷方式已无法满足机房制冷需求。因此寻找一种能够保障新一代数据中心长期、持续、稳定运行的空调系统成为每个数据中心运维管理人员必须面临的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于数据中心的空调系统，使其能够满足大规模、高密度的新一代数据中心制冷问题。本技术解决技术问题采用如下技术方案：一种用于数据中心的空调系统，包括冷凝器一、冷凝器二、压缩机、单向阀、电子膨胀阀、电磁阀、热交换器、蒸发器循环泵、蒸发器一、蒸发器二、相互连接管道和控制电路；所述冷凝器一与冷凝器二并联；所述压缩机的输出端连接于冷凝器一、二输入端，其输入端连接于交换器出口A2；所述单向阀与压缩机并联；所述电子膨胀阀的输出端连接于交换器进口A1，其输入端连接于冷凝器一、二输出端；所述电磁阀与电子膨胀阀并联；所述蒸发器一与蒸发器二并联；所述蒸发器一和蒸发器二的输入端与蒸发器循环泵输出端相连，蒸发器一和蒸发器二输出端与热交换器进口B1相连；所述蒸发器循环泵输入端与热交换器出口B2相连；这样将以上所有元件通过连接管道和控制电路有机连接为一个整体，就构成数据中心的空调系统，其中，冷凝器一、冷凝器二、压缩机、热交换器、电子膨胀阀、蒸发器循环泵、蒸发器一、蒸发器二、相互连接管道和控制电路构成压缩循环制冷系统；冷凝器一、冷凝器二、单向阀、热交换器、电磁阀、蒸发器循环泵、蒸发器一、蒸发器二、相互连接管道和控制电路构成热管循环制冷系统；当室外温度高于16℃时，压缩机开启，电子膨胀阀处于导通状态，同时单向阀和电磁阀处于截止状态，系统以压缩循环方式工作；当室外温度低于16℃时，单向阀和电磁阀处于导通状态，同时压缩机关闭，电子膨胀阀处于截止状态，系统利用自然冷源以热管循环方式工作，上述两种循环可以根据环境和需求进行切换工作。以上所述冷凝器为蒸发式冷凝器，具有节省初投资、节省能耗、节省安装空间及现场安装方便的优点。以上所述压缩机为磁悬浮离心式压缩机，应用空气动力学优化设计的高效两级离心技术、磁悬浮轴承技术，高性能脉宽调制永磁同步电机，其转速随负荷变化而自动调节，确保系统在各工况下始终处于最佳运行状态，使系统在满负荷及部分负荷时均能高效运行。以上所述热交换器为壳管式热交换器，冷凝循环工质从A1口进入，从A2口输出，蒸发循环工质从B1口进入，从B2口输出，两种工质在壳管式热交换器进行热交换，换热充分，既有效地提高了空调制冷能力及能效比，还将蒸发循环和冷凝循环工质分离，防止泄露。以上所述蒸发器循环泵为能够同时输送气体和液体的容积式气液二相流输送泵。本技术给出的数据中心空调系统，很好的解决了目前新一代数据中心大规模、高密度、高制冷要求的问题，同时具有可靠性高、稳定性强、节约能耗的优点，适合用于大功率数据中心的制冷。附图说明图1为数据中心空调系统的结构示意图。图中：（11）冷凝器一；（12）冷凝器二；（2）压缩机；（3）单向阀；（4）电子膨胀阀；（5）电磁阀；（6）热交换器；（7）蒸发器循环泵；（81）蒸发器一；（82）蒸发器二。具体实施方式图1所示为一种用于数据中心的空调系统，包括冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、单向阀（3）、电子膨胀阀（4）、电磁阀（5）、热交换器（6）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路，将以上所有元件通过连接管道和控制电路有机连接为一个整体，就构成数据中心的空调系统，其中，冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、热交换器（6）、电子膨胀阀（4）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路构成压缩循环制冷系统；冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、单向阀（3）、热交换器（6）、电磁阀（5）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路构成热管循环制冷系统；当室外温度高于16℃时，压缩机（2）开启，电子膨胀阀（4）处于导通状态，同时单向阀（3）和电磁阀（5）处于截止状态，系统以压缩循环方式工作；当室外温度低于16℃时，单向阀（3）和电磁阀（5）处于导通状态，同时压缩机（2）关闭，电子膨胀阀（4）处于截止状态，系统利用自然冷源以热管循环方式工作，上述两种循环可以根据环境和需求进行切换工作。整个系统包括两个独立的小循环系统，分别是蒸发循环系统和冷凝循环系统，两种循环介质在热交换器（6）中进行热交换，构成整个系统的大循环；在蒸发循环过程中，高温气态制冷剂从B1口进入热交换器（6），与冷凝后的低温液态制冷剂进行换热，冷凝成液体，蒸发器循环泵（7）抽取冷凝后液体送入蒸发器（81；82）中，液态制冷剂在蒸发器（81；82）中受高温热源的加热而蒸发成气体并吸收热量，再进入热交换器（6）进行换热为完成一次蒸发循环；冷凝循环分为压缩机制冷冷凝循环和热管冷凝循环，其中在使用压缩机制冷模式工作时，压缩机（2）开启，电子膨胀阀（4）处于导通状态，同时单向阀（3）和电磁阀（5）处于截止状态，高温气态制冷剂通过压缩机（2）抽取压缩变成高温高压状态后向冷凝器（11；12）输送，高温高压气态制冷剂在冷凝器（11；12）中散热变成低温高压液态制冷剂，液态制冷剂流经电子膨胀阀（4）减压后变成低温低压液态制冷剂进入到热交换器（6），在热交换器（6）中与蒸发器（81；82）输出的高温气态制冷剂进行换热，变成高温气态制冷剂为完成一次压缩机制冷冷凝循环；在使用热管模式工作时，单向阀（3）和电磁阀（5）处于导通状态，同时压缩机（2）关闭，电子膨胀阀（4）处于截止状态，高温气态制冷剂流经单向阀（3）进入冷凝器（11；12），高温气态制冷剂在冷凝器（11；12）中散热变成低温液态制冷剂，液态制冷剂通过电磁阀（5）进入到热交换器（6），在热交换器（6）中与蒸发器（81；82）输出的高温气态制冷剂进行换热，变成高温气态制冷剂，然后进行下一次循环。这种压缩机和热管复合系统可以根据室内和室外的温度差异，选择性的运行压缩机制冷工作模式或热管工作模式，在保证室内温度的前提下达到节能效果，同时延长压缩机使用寿命；其通过壳管式换热器的设计，使蒸发循环和冷凝循环独立进行，并通过相变换热，既保证了换热效率，又防止了制冷剂泄露，安全可靠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数据中心的空调系统，其特征在于，包括冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、单向阀（3）、电子膨胀阀（4）、电磁阀（5）、热交换器（6）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路；所述冷凝器一（11）与冷凝器二（12）并联；所述压缩机（2）的输出端连接于冷凝器一、二（11；12）输入端，其输入端连接于交换器出口A2；所述单向阀（3）与压缩机（2）并联；所述电子膨胀阀（4）的输出端连接于交换器进口A1，其输入端连接于冷凝器一、二（11；12）输出端；所述电磁阀（5）与电子膨胀阀（4）并联；所述蒸发器一（81）与蒸发器二（82）并联；所述蒸发器一（81）和蒸发器二（82）的输入端与蒸发器循环泵（7）输出端相连，蒸发器一（81）和蒸发器二（82）输出端与热交换器（6）进口B1相连；所述蒸发器循环泵（7）输入端与热交换器（6）出口B2相连；这样将以上所有元件通过连接管道和控制电路有机连接为一个整体，就构成数据中心的空调系统，其中，冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、热交换器（6）、电子膨胀阀（4）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路构成压缩循环制冷系统；冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、单向阀（3）、热交换器（6）、电磁阀（5）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路构成热管循环制冷系统；当室外温度高于16℃时，压缩机（2）开启，电子膨胀阀（4）处于导通状态，同时单向阀（3）和电磁阀（5）处于截止状态，系统以压缩循环方式工作；当室外温度低于16℃时，单向阀（3）和电磁阀（5）处于导通状态，同时压缩机（2）关闭，电子膨胀阀（4）处于截止状态，系统利用自然冷源以热管循环方式工作，上述两种循环可以根据环境和需求进行切换工作。...

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心的空调系统，其特征在于，包括冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、单向阀（3）、电子膨胀阀（4）、电磁阀（5）、热交换器（6）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发器二（82）、相互连接管道和控制电路；所述冷凝器一（11）与冷凝器二（12）并联；所述压缩机（2）的输出端连接于冷凝器一、二（11；12）输入端，其输入端连接于交换器出口A2；所述单向阀（3）与压缩机（2）并联；所述电子膨胀阀（4）的输出端连接于交换器进口A1，其输入端连接于冷凝器一、二（11；12）输出端；所述电磁阀（5）与电子膨胀阀（4）并联；所述蒸发器一（81）与蒸发器二（82）并联；所述蒸发器一（81）和蒸发器二（82）的输入端与蒸发器循环泵（7）输出端相连，蒸发器一（81）和蒸发器二（82）输出端与热交换器（6）进口B1相连；所述蒸发器循环泵（7）输入端与热交换器（6）出口B2相连；这样将以上所有元件通过连接管道和控制电路有机连接为一个整体，就构成数据中心的空调系统，其中，冷凝器一（11）、冷凝器二（12）、压缩机（2）、热交换器（6）、电子膨胀阀（4）、蒸发器循环泵（7）、蒸发器一（81）、蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亦方，祝长宇，任宇宙，宋岩磊，
申请(专利权)人：北京丰联奥睿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11