一种双冷源数据中心制造技术

本申请实施例提供一种双冷源数据中心，包括：壳体、至少一个服务器机柜、换热器、第一制冷单元、第二制冷单元和第三制冷单元，所述第一制冷单元为冷却水机组，所述第二制冷单元为闭式冷却塔，所述至少一个服务器机柜设置在所述壳体内；本方案采用双冷源液冷方式，根据室外空气的干球温度和湿球温度来选择双冷源液冷系统的运行模式，避免全年开启压缩机，也避免单独冷却塔系统难以应对极端天气情况，实现集装箱数据中心的节能冷却、精确控制和安全可靠运行，能够解决现有数据中心风冷末端散热能力低、室内外机占用空间、机柜数目摆放少等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双冷源数据中心
本技术涉及数据中心
，特别是涉及一种双冷源数据中心。
技术介绍
数据中心传统的制冷方式通常采用以冷媒冷却空气、利用冷空气带走服务器热量的冷却方式，这种末端风冷的冷却方式具有技术成熟、系统简单安全的优点。随着数据中心规模的发展，数据中心功率密度也越来越高，而若采用传统的风冷冷却方式，利用地板送风的数据中心功率密度仅能支持单机柜3～5kW，利用行级空调的数据中心可以将功率密度提升到单机柜8～15kW，当功率密度提高时，就必须采取加大送风风量、降低送风温度等措施，对制冷系统的要求大幅提高，也会因此浪费大量冷量，耗费大量电能；而当功率密度进一步提高，单机柜功率高于10kW以及更高时，采用风冷往往不能满足局部热点的散热需求，单机柜十几千瓦功率接近风冷冷却的极限，更高的单机柜功率密度则很难采用风冷末端来实现制冷，空气的传热效率极大地限制了数据中心功率密度的提升，同时也存在室内外机占用空间、机柜数目摆放少的缺陷。液冷数据中心顺应高密度和低PUE的发展趋势而生，液冷数据中心的出现随着机械加工工艺的提升消除了数据中心对液体泄露的担忧。采用水等液体带走服务器发热元件的热量是一种效率远高于空气的冷却方式，采用液冷可以实现数据中心的高密布置和对热点的精确控制，更加适应越来越大规模的数据中心。某些小型液冷数据中心规模较小，尤其是只有几个液冷机柜时，往往采用风冷冷凝器+直膨式机械制冷机组制备冷水，冷水再通过换热器冷却电子信息设备液冷循环水。这种系统全年开启机械制冷机组，虽采用液冷提高了机房的功率密度，但并不节能。某些液冷数据中心利用冷却塔提供的高温冷水，经过一次换热制备35～45℃的温水并通到电子信息设备中。这种系统虽然取消了机械制冷机组，但仅在部分全年干冷的地区适用，当遇到超出冷却塔额定工况的极端工况时，冷却塔提供的温水往往不满足电子信息设备对循环冷却水的温度要求，该系统PUE虽低，对系统安全可靠运行却有所影响。因此，亟需一种双冷源数据中心，以能够解决现有数据中心风冷末端散热能力低、室内外机占用空间、机柜数目摆放少等问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种双冷源数据中心，采用双冷源液冷方式，根据室外空气的干球温度和湿球温度来选择双冷源液冷系统的运行模式，避免全年开启压缩机，也避免单独冷却塔系统难以应对极端天气情况，实现集装箱数据中心的节能冷却、精确控制和安全可靠运行，能够解决现有数据中心风冷末端散热能力低、室内外机占用空间、机柜数目摆放少等问题。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：第一方面，提供一种双冷源数据中心，包括：壳体、至少一个服务器机柜、换热器、第一制冷单元、第二制冷单元和第三制冷单元，其中，所述至少一个服务器机柜设置在所述壳体内，所述第一制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于所述第一温度阈值，利用机械制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第二制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于所述第二温度阈值，利用冷却塔制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第三制冷单元，用于当所述壳体外部的温度小于等于所述第二温度阈值，利用空气制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第一温度阈值大于第二温度阈值。进一步的，所述第一制冷单元为冷却水机组，所述第二制冷单元为闭式冷却塔，还包括板式换热器，其中，所述闭式冷却塔与板式换热器之间位于进出水管路上设置有冷却水机组，所述闭式冷却塔与冷却水机组的冷却水出水、进水管路上分别设置有第一电动阀门、第二电动阀门，所述冷却水机组与板式换热器的冷却水出水、进水管路上分别设置有第五电动阀门、第六电动阀门，位于冷却水机组两侧的进出水管路之间设置有用于直接连通所述闭式冷却塔与板式换热器的旁通进出水管，所述的旁通出水管、旁通进水管上分别设置有第三电动阀门、第四电动阀门。进一步的，所述冷却水机组包括冷凝器、膨胀阀、压缩机、蒸发器。进一步的，所述闭式冷却塔包括喷淋水循环泵、喷淋装置、盘管。进一步的，所述第一温度阈值为28度，第二温度阈值为10度。进一步的，所述第一电动阀门位于冷却塔出口-冷凝器入口管路，所述第二电动阀门位于冷凝器出口-冷却塔入口管路，所述第三电动阀门位于冷却塔出口-板式换热器低温侧入口管路，所述第四电动阀门位于板式换热器低温侧出口-冷却塔入口管路，所述第五电动阀门位于蒸发器出口-板式换热器低温侧入口管路，所述第六电动阀门位于板式换热器低温侧出口-蒸发器入口管路。进一步的，所述板式换热器另一侧设有板式换热器高温侧进水管，板式换热器高温侧出口管，板式换热器高温侧进水管为电子信息设备液冷环路回水管，板式换热器高温侧出水管为电子信息设备液冷环路供水管。相对于现有技术，本技术的有益效果：(1)本申请为了解决风冷末端散热能力低的问题，采用液冷冷却方式，将冷却介质通到电子信息设备发热元件上，利用水等液体通过冷板等小型换热器直接带走发热元件产生的热量，实现更高的散热效率和更高的功率密度，能够支持单机柜几十甚至上百千瓦的功率，从而意味着相同的集装箱内可以承载更多数量、更高功率的电子信息设备。(2)本申请冷却介质直接通入电子信息设备发热元件的小型换热器上，无需设置空调室内机，并用集中冷却水机组取代室外机，从而解决了传统集装箱数据中心电子信息设备机柜空间不足的问题，解放出集装箱内更大的空间来摆放机柜，承载更多的电子信息设备。(3)本申请采用双冷源液冷方式，针对一般的液冷系统不利用或单纯依赖自然冷源的问题，实时采集室外空气气象参数，对比集装箱数据中心的设定温度，根据室外空气的干球温度和湿球温度来选择双冷源液冷系统的运行模式，避免全年开启压缩机，也避免单独冷却塔系统难以应对极端天气情况，实现集装箱数据中心的节能冷却、精确控制和安全可靠运行。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一个实施例的结构示意图。图2是本申请另一个实施例的结构示意图。图中，1-闭式冷却塔；2-喷淋水循环泵；3-喷淋装置；4-盘管；5-冷凝器；6-膨胀阀；7-冷却水机组压缩机；8-蒸发器；9-板式换热器；10-第一电动阀门；11-第二电动阀门；12-第三电动阀门；13-第四电动阀门；14-第五电动阀门；15-第六电动阀门；16-板式换热器高温侧进水管；17-板式换热器高温侧出口管。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双冷源数据中心，其特征在于，包括：壳体、至少一个服务器机柜、换热器、第一制冷单元、第二制冷单元和第三制冷单元，其中，所述至少一个服务器机柜设置在所述壳体内，所述第一制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于28度时，利用机械制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第二制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于10度时，利用冷却塔制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第三制冷单元，用于当所述壳体外部的温度小于等于10度时，利用空气制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种双冷源数据中心，其特征在于，包括：壳体、至少一个服务器机柜、换热器、第一制冷单元、第二制冷单元和第三制冷单元，其中，所述至少一个服务器机柜设置在所述壳体内，所述第一制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于28度时，利用机械制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第二制冷单元，用于当所述壳体外部的温度大于10度时，利用冷却塔制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却；所述第三制冷单元，用于当所述壳体外部的温度小于等于10度时，利用空气制冷提供的冷却水在换热器内对所述至少一个服务器机柜的热回水进行冷却。2.根据权利要求1所述的双冷源数据中心，其特征在于，所述第一制冷单元为冷却水机组，所述第二制冷单元为闭式冷却塔，还包括板式换热器，其中，所述闭式冷却塔与板式换热器之间位于进出水管路上设置有冷却水机组，所述闭式冷却塔与冷却水机组的冷却水出水、进水管路上分别设置有第一电动阀门、第二电动阀门，所述冷却水机组与板式换热器的冷却水出水、进水管路上分别设置有第五电动阀门、第六电动阀门，位于冷却水机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刚宪秀，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41