用于高热密度数据中心的CO2制冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于高热密度数据中心的CO2制冷系统。该用于高热密度数据中心的CO2制冷系统包括：多个CO2制冷机组，将CO2作为制冷媒介，以向设置于数据中心的机柜处的风机盘管提供液态CO2；风机盘管，与CO2制冷机组连接，以利用液态CO2对相应的机柜制冷；以及冷冻水管路，与CO2制冷机组连接，配置成向CO2制冷机组供应冷冻水，以与CO2制冷机组进行热交换。本实用新型专利技术的方案，通过“点对点”的处理方式，消除了热点的产生，可以保证高热密度数据中心的安全稳定运行，CO2的流量可以根据机柜的负荷变化来调节，避免增加风机功耗，更易于进行空调机组的冗余配置，确保长期高效稳定的供冷。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制冷领域，特别是涉及一种用于高热密度数据中心的CO2制冷系统。
技术介绍
当今的数据中心相对几年前已得到了飞跃的发展，更小、更快、更强大的刀片式服务器、网络交换机等电子设备应用在越来越小的空间里，以往一个机房里的设备现在被紧凑的压缩到一个机架中，极大地提高了设备的热密度。传统空调冷却系统的机房机架顶部的服务器经常过热，大部分故障出现在靠近机架顶部的位置。在没有空调的情况下，以往25分钟才会引起的服务器过热问题，现在往往只需要3分钟。为满足日益增长的高热密度数据中心的制冷需求，CO2制冷系统应运而生。CO2制冷系统是一个变容量系统，可以适合小于5kw/m2的热密度要求。即使是CO2制冷系统的一部分也能提供足够的冷却能力(由于维修工作或者故障)，可以适应高热密度“定点冷却”的先进冷却方式，适应每一个机架的发热量。但是，目前的CO2制冷系统并不能根据热负荷的变化而变化，因而可能会造成系统能耗增加。由于输送CO2的管路具有低阻特性，CO2制冷系统在CO2流量过高的情况下运行，还可能会有一定风险。
技术实现思路
本技术的一个目的是要提供一种保证运行可靠性的CO2制冷系统。本技术一个进一步的目的是要提高CO2制冷系统的运行效率。特别地，本技术提供了一种用于高热密度数据中心的CO2制冷系统。该用于高热密度数据中心的CO2制冷系统包括：多个CO2制冷机组，将CO2作为制冷媒介，以向设置于数据中心的机柜处的风机盘管提供液态CO2；风机盘管，与CO2制冷机组连接，以利用液态CO2对相应的机柜制冷；以及冷冻水管路，与CO2制冷机组连接，配置成向CO2制冷机组供应冷冻水，以与CO2制冷机组进行热交换。可选地，该用于高热密度数据中心的CO2制冷系统还包括：液管，连接CO2制冷机组与风机盘管，以将液态CO2由CO2制冷机组输送至风机盘管；以及气管，连接风机盘管与CO2制冷机组，以将气态CO2由风机盘管输送至CO2制冷机组。可选地，数据中心设置有多个机柜，并且每个机柜处对应设置有一个风机盘管，并且液管包括：液管总路与多个液管支路，多个液管支路连通液管总路与多个风机盘管，以将液管总路内的液态CO2输送至多个风机盘管；气管包括：气管总路与多个气管支路，气管支路连通气管总路与多个风机盘管，以将多个风机盘管内的气态CO2输送至气管总路。可选地，该用于高热密度数据中心的CO2制冷系统还包括：调节阀，设置于液管总路上，以调节液态CO2的流量。可选地，液管总路和气管总路由CO2制冷机组向风机盘管的方向倾斜降低。可选地，风机盘管设置于机柜顶部，并且风机盘管的底部与机柜顶部之间的距离大于或等于预设值。可选地，风机盘管包括：送风口，设置于风机盘管的底部一端，以向机柜送风；以及回风口，设置于风机盘管的底部另一端，以供与机柜换热后的气体回流。可选地，风机盘管还包括：挡板，竖直设置于风机盘管底部与机柜的顶部之间，以隔离送风口与回风口。可选地，该用于高热密度数据中心的CO2制冷系统还包括：水泵，设置于冷冻水管路上，以控制冷冻水的流量。可选地，冷冻水管路包括：防潮层，设置于冷冻水管路外表面，以隔绝外部的湿气；以及绝热层，设置于防潮层内部，以隔绝外部的热量。本技术的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统包括：多个CO2制冷机组，将CO2作为制冷媒介，以向设置于数据中心的机柜处的风机盘管提供液态CO2；风机盘管，与CO2制冷机组连接，以利用液态CO2对相应的机柜制冷；以及冷冻水管路，与CO2制冷机组连接，配置成向CO2制冷机组供应冷冻水，以与CO2制冷机组进行热交换，通过“点对点”的处理方式，消除了热点的产生，可以保证高热密度数据中心的安全稳定运行。进一步地，本技术的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统还包括：液管，连接CO2制冷机组与风机盘管，以将液态CO2由CO2制冷机组输送至风机盘管，并且液管包括：液管总路与多个液管支路，多个液管支路连通液管总路与多个风机盘管，以将液管总路内的液态CO2输送至多个风机盘管，设置于液管总路上的调节阀，可以调节液态CO2的流量。CO2的流量可以根据机柜的负荷变化来调节，避免增加风机功耗，更易于进行空调机组的冗余配置，确保长期高效稳定的供冷。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统的示意框图；图2是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统的系统架构图；以及图3是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统的连接示意图。具体实施方式图1是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统100的示意框图，图2是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统100的系统架构图，图3是根据本技术一个实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统100的连接示意图。如图所示，该CO2制冷系统100可以包括：多个CO2制冷机组10、风机盘管20、冷冻水管路30。该CO2制冷系统100可以满足高热密度数据中心的制冷需求，对数据中心的多个机柜200高效稳定制冷。其中，多个CO2制冷机组10将CO2作为制冷媒介，以向设置于数据中心的机柜200处的风机盘管20提供液态CO2。其中，数据中心设置有多个机柜200，并且每个机柜200处对应设置有一个风机盘管20。风机盘管20与CO2制冷机组10连接，以利用液态CO2对相应的机柜200制冷。其中液态CO2在风机盘管20中蒸发变为气态，同时带走大量的热量，达到制冷降温的效果。冷冻水管路30与CO2制冷机组10连接，配置成向CO2制冷机组10供应冷冻水，以与CO2制冷机组10进行热交换。其中冷冻水可以将与风机盘管20换热后的液态CO2所携带的热量带走，便于循环制冷。本实施例的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统100，采用CO2作为制冷媒介，更加环保，而且消除室内滴水隐患。通过“点对点”的处理方式，消除了热点的产生，同时还能根据服务器的负荷变化，调节送风量，无需进行风平衡，气流分布均匀，风机功耗降低，易于进行空调机组的冗余配置，可以保证高热密度数据中心的安全稳定运行。用于高热密度数据中心的CO2制冷系统100还包括：液管11，连接CO2制冷机组10与风机盘管20，以将液态CO2由CO2制冷机组10输送至风机盘管20；以及气管12，连接风机盘管20与CO2制冷机组10，以将气态CO2由风机盘管20输送至CO2制冷机组10。并且液管11包括：液管总路111与多个液管支路112，多个液管支路112连通液管总路111与多个风机盘管20，以将液管总路111内的液态CO2输送至多个风机盘管20；气管12包括：气管总路121与多个气管支路122，气管支路122连通气管总路121与多个风机盘管20，以将多个风机盘管20内的气态CO2输送至气管总路121。用于高热密度数据中心C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高热密度数据中心的CO2制冷系统，其特征在于包括：多个CO2制冷机组，将CO2作为制冷媒介，以向设置于所述数据中心的机柜处的风机盘管提供液态CO2；所述风机盘管，与所述CO2制冷机组连接，以利用所述液态CO2对相应的所述机柜制冷；以及冷冻水管路，与所述CO2制冷机组连接，配置成向所述CO2制冷机组供应冷冻水，以与所述CO2制冷机组进行热交换。

【技术特征摘要】
1.一种用于高热密度数据中心的CO2制冷系统，其特征在于包括：多个CO2制冷机组，将CO2作为制冷媒介，以向设置于所述数据中心的机柜处的风机盘管提供液态CO2；所述风机盘管，与所述CO2制冷机组连接，以利用所述液态CO2对相应的所述机柜制冷；以及冷冻水管路，与所述CO2制冷机组连接，配置成向所述CO2制冷机组供应冷冻水，以与所述CO2制冷机组进行热交换。2.根据权利要求1所述的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统，其特征在于还包括：液管，连接所述CO2制冷机组与所述风机盘管，以将液态CO2由所述CO2制冷机组输送至所述风机盘管；以及气管，连接所述风机盘管与所述CO2制冷机组，以将气态CO2由所述风机盘管输送至所述CO2制冷机组。3.根据权利要求2所述的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统，其特征在于，所述数据中心设置有多个机柜，并且每个机柜处对应设置有一个所述风机盘管，并且所述液管包括：液管总路与多个液管支路，所述多个液管支路连通所述液管总路与多个所述风机盘管，以将所述液管总路内的液态CO2输送至多个所述风机盘管；所述气管包括：气管总路与多个气管支路，所述气管支路连通所述气管总路与多个所述风机盘管，以将多个所述风机盘管内的气态CO2输送至所述气管总路。4.根据权利要求3所述的用于高热密度数据中心的CO2制冷系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞涛，
申请(专利权)人：上海冰核时代科技中心有限合伙，
类型：新型
国别省市：上海;31