间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统技术方案

本实用新型专利技术提供间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，机房内部有多组机柜，机房侧面为空调间，空调间内设置有多台空调，空调间的侧面为蒸发冷却室，机房、空调间和蒸发冷却室的顶部设置有吊顶板；蒸发冷却室的外墙开设进风口，湿膜填料分布在蒸发冷却室的进风口内，蒸发冷却室上部的吊顶板上开设有通风口，机房和空调间之间的吊顶板上设置热管换热器，循环风机设置在机房上吊顶板上，热管换热器预先对室内回风做温度处理，再利用空调对回风进行降温处理，在室外温度降低到一定程度时，室外空气通过热管换热器将室内回风处理到室内送风温度，此时空调压缩机或冷冻水系统可停止运行；室外空气通过热管换热器将室内的热量带走，提高了机房的降温速度，降低了空调能耗。

Data center cooling system combining indirect evaporative cooling with gravity heat pipe

【技术实现步骤摘要】
间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统
本技术涉及数据中心的冷却节能领域，尤其涉及间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统。
技术介绍
目前热管技术主要应用在电子、热电厂、航天等行业，在空调行业主要应用在新风换热机组和除湿机上，数据中心行业主要应用的是动力型热管空调机组(即带氟泵的制冷设备)；蒸发冷却技术被广泛应用在数据中心行业，如冷却塔、加湿机组、蒸发冷却空调机组。但将两种技术结合的应用目前还没有。数据中心作为耗能大户，节能是重要考核指标，热管换热器与蒸发冷却技术的结合使用可以作为数据中心节能方案的一个重要选项，可以替代一体式的蒸发冷却空调机组，可以应用在新建数据中心项目，也可以应用在改建数据中心项目，可根据数据中心的空间特性灵活布置，可适用在楼层较低的数据中心。
技术实现思路
本专利申请提供了间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，提高冷却速度，降低空调能耗，为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：包括：机房、空调间、热管换热器、湿膜填料和循环风机，机房内部设置有多组机柜，机房侧面为空调间，空调间内设置有多台空调，空调间的侧面为蒸发冷却室，机房、空调间和蒸发冷却室的顶部设置有吊顶板；蒸发冷却室的外墙开设进风口，湿膜填料分布在蒸发冷却室的进风口内，蒸发冷却室上部的吊顶板上开设有通风口，机房和空调间之间的吊顶板上设置热管换热器，循环风机设置在机房上吊顶板上。优选的，进风口处设置有带滤网的百叶，进风口设置在蒸发冷却室外侧面的下部。优选的，通风口上安装有过滤网,湿膜填料满布在过滤网内侧，降低室外空气进风风速，使室外空气与湿膜填料水分充分热湿交换，进一步降低室外空气温度。优选的，热管换热器的冷凝段设置在吊顶上方、蒸发段设置在吊顶下方。优选的，空调间和蒸发冷却室之间通过到顶隔板分离，该到顶隔板与吊顶垂直设置。优选的，机房内的多组机柜，机柜的正面为冷通道、机柜的背面为热通道，空调间位于机柜的尾部位置。优选的，机房、空调间的侧面分别设置有入口。本专利申请利用室外空气循环系统、室内空气循环系统实现降温，室外空气循环系统和室内空气循环系统之间由吊顶板、与吊顶垂直的到顶隔板分隔，室外空气循环系统位于数据中心机房的侧面和吊顶板上方通道内，热管换热器蒸发器段设置在室内空气循环系统内、冷凝段设置在室外循环系统内，将室内空气换热处理降温；室外空气循环系统包括：湿膜填料、循环风机，室外新风经过湿膜填料降温后进入到吊顶板上方通道内，循环风机位于吊顶通道的出口处，用于将吊顶上方空间内的热风抽至室外。本技术的有益效果：本专利申请采用热管换热器、湿膜填料降温和空调制冷，利用热管换热器预先对室内回风做温度处理，再利用空调对回风进行进一步降温处理，在室外温度降低到一定程度时，室外空气可通过热管换热器将室内回风处理到室内送风温度，此时空调压缩机或冷冻水系统可停止运行；室外空气可通过热管换热器将室内的热量带走，提高了机房的降温速度，降低了空调能耗。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本专利申请实现多层冷却的结构示意图；图中，1、机房；2、空调间；3、蒸发冷却室；4、热管换热器，401、冷凝段，402、蒸发段；5、空调；6、到顶隔板；7、湿膜填料；8、循环风机；9、机柜；10、百叶；11、吊顶板；12、通风口。具体实施方式由图1至图2所示可知，本专利申请包括：机房、空调间、热管换热器、湿膜填料和循环风机，机房内部设置有多组机柜，机房在靠近机柜头部位置的侧面设置有入口，机柜的正面为冷通道、机柜的背面为热通道；机房靠近机柜尾部的侧面为空调间，空调间内设置有多台空调；空调间远离机房的一侧为蒸发冷却室，机房、空调间和蒸发冷却室的顶部设置有吊顶板，蒸发冷却室远离空调间的外墙开设进风口，湿膜填料分布在蒸发冷却室的进风口内，蒸发冷却室上部的吊顶板上开设有通风口，机房和空调间之间有空调间隔墙，空调间隔墙上方的吊顶板上设置热管换热器，循环风机设置在机房上吊顶板上，进一步地说是热管换热器的冷凝段设置在吊顶上方、蒸发段设置在吊顶下方，实现机房内的换热，室外新风经过湿膜填料初步降温后顺着进风口进入到吊顶板上部的通道内，将热管换热器内的热量通过循环风机送至室外，达到散热的目的。优选的，进风口处设置有带滤网的百叶，进风口设置在蒸发冷却室外侧面的下部，湿膜填料选用植物纤维或玻璃纤维等吸水性较好的材料，湿膜填料外部经冷冻的软化水喷淋，室外新风经过百叶过滤处理后送入湿膜填料与水进行热湿交换，使室外风温度降低。优选的，通风口上安装有过滤网,湿膜填料满布在过滤网内侧，降低室外空气进风风速，使室外空气与湿膜填料水分充分热湿交换，进一步降低室外空气温度。优选的，空调间和蒸发冷却室之间通过到顶隔板分离，该到顶隔板与吊顶垂直设置。优选的，热管换热器采用重力型热管，热管换热器竖向放置在机房顶部空间，采用吊顶将热管换热器的冷凝段和蒸发段分隔。优选的，热管换热器成排布置，热管换热器由钢支架支撑或吊装在吊顶板上。本专利申请利用室外空气循环系统、室内空气循环系统实现降温，室外空气循环：室外空气从百叶进入经初效过滤和加湿降温处理后，进入吊顶板上部的通道内，再经过热管换热器的冷凝段，与室内空气循环回风进行显热换热，室外空气温度升高，再通过室外循环风机排至室外。室内空气循环：室内空气循环回风从热通道经过热管换热器蒸发段，与室外空气循环送风进行显热换热，室内空气循环回风温度降低，再回到空调内，中控单元根据热管换热器预处理后的回风温度来控制水阀开度或压缩机启停，实现湿膜填料的喷淋或空调的调温。采用本专利申请采用热管换热器、湿膜填料降温和空调制冷，利用热管换热器预先对室内回风做温度处理，再利用空调对回风进行进一步降温处理，在室外温度降低到一定程度时，室外空气可通过热管换热器将室内回风处理到室内送风温度，此时空调压缩机或冷冻水系统可停止运行；室外空气可通过热管换热器将室内的热量带走，既将机房内循环的回风温度处理到送风温度。假设机房内循环送回风温度为25/38℃时，在室外湿球温度低于14℃时，可将室外空气干球温度处理到17℃，此时可实现全部自然冷却，空调系统的压缩机或制冷系统关闭，仅开压缩机即可；当室外湿球温度位于14～31℃时，通过热管换热器蒸发冷却降温，可将机房室外空气温度降低到34℃以下，降温后的室外空气与室内循环回风进行换热，从而降低空调系统的冷负荷，减少空调系统的冷量输出，达到节能的目的，比起传统的通过板换进行自然冷却和无自然冷却的方式，该形式的自然冷却时间明显增加，节能效果大幅增加。上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，其特征在于：包括：机房、空调间、热管换热器、湿膜填料和循环风机，机房内部设置有多组机柜，机房侧面为空调间，空调间内设置有多台空调，空调间的侧面为蒸发冷却室，机房、空调间和蒸发冷却室的顶部设置有吊顶板；蒸发冷却室的外墙开设进风口，湿膜填料分布在蒸发冷却室的进风口内，蒸发冷却室上部的吊顶板上开设有通风口，机房和空调间之间的吊顶板上设置热管换热器，循环风机设置在机房上吊顶板上。/n

【技术特征摘要】
1.间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，其特征在于：包括：机房、空调间、热管换热器、湿膜填料和循环风机，机房内部设置有多组机柜，机房侧面为空调间，空调间内设置有多台空调，空调间的侧面为蒸发冷却室，机房、空调间和蒸发冷却室的顶部设置有吊顶板；蒸发冷却室的外墙开设进风口，湿膜填料分布在蒸发冷却室的进风口内，蒸发冷却室上部的吊顶板上开设有通风口，机房和空调间之间的吊顶板上设置热管换热器，循环风机设置在机房上吊顶板上。


2.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，其特征在于：进风口处设置有带滤网的百叶，进风口设置在蒸发冷却室外侧面的下部。


3.根据权利要求1所述的间接蒸发冷却与重力热管相结合的数据中心冷却系统，其特征在于：通风口...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈夏，
申请(专利权)人：无锡天云数据中心科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32