一种数据中心末端二次泵冷却系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种数据中心末端二次泵冷却系统，包含若干个末端二次泵冷却装置、若干个冷源供应装置、供水管网、回水管网、单向泄压模块。通过将二次泵设置在末端冷却装置中并通过末端二次泵冷却装置中二次泵转速调节实现负荷侧供冷自适应控制，通过调节一次泵的转速使得供回水管网压差接近于零实现冷源侧供冷的自动控制。本发明专利技术的末端二次泵冷却装置自适应调节，供回水管网压差接近于零，系统能耗低，冷源侧和负荷侧易扩容易维护。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心末端二次泵冷却系统及其使用方法
本专利技术涉及数据中心暖通空调领域，特别是涉及一种用于数据中心的末端二次泵冷却系统。
技术介绍
目前大型数据中心多采用冷冻水系统供冷，传统冷冻水系统能耗约占数据中心整体能耗的50%-60％，随着系统规模的扩大，水系统输送能耗所占的比例也不断扩大。空调系统主要能耗设备为水泵、风柜、冷水机，尤其是水泵占比较大，优化空调水系统的输配，减少水泵能耗对数据中心节能有着极其重要的意义。现有的数据中心冷冻水系统一般为采用水阀调节流量，供回水管网压差一般在100KPa以上，这样的系统需要的能耗较高，并且末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足。
技术实现思路
末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足的问题。本专利技术提出了一种数据中心末端二次泵冷却系统，通过将二次泵设置在末端冷却装置中并通过调节末端二次泵冷却装置中二次泵的转速实现负荷侧供冷自适应控制，通过调节每个冷源供应装置中一次泵的转速使得供回水管网的压差接近于零实现冷源侧供冷的自动控制。本专利技术使用单向泄压模板和蓄冷装置代替传统二次泵系统的平衡管，使得二次泵系统可靠性满足数据中心的要求同时实现了系统节能降耗的目的。本专利技术实施例的技术方案如下：一种数据中心末端二次泵冷却系统所述数据中心末端二次泵冷却系统包含若干个末端二次泵冷却装置、若干个冷源供应装置、供水管网、回水管网、单向泄压模块；所述末端二次泵冷却装置部分或全部为包含外壳、水泵、止回阀、温度传感器、控制器、表冷器、风机的末端风柜；所述温度传感器安装在所述末端二次泵冷却装置的送回风通道上；所述末端二次泵冷却装置的控制器通过调节所述末端二次泵冷却装置的水泵转速，来调节所述末端二次泵冷却装置的送风温度，通过调节所述末端二次泵冷却装置的风机转速来调节所述末端二次泵冷却装置的回风温度；所述末端二次泵冷却装置的水泵内置在所述外壳内部或者安装在所述外壳外部的进水管道或出水管道上；所述冷源供应装置至少包含水泵、止回阀、压差传感器、控制器和冷水机组；所述压差传感器安装在供水管道和回水管道上；所述冷源供应装置的控制器通过调节所述冷源供应装置水泵转速，使得所述供水管网和回水管网的压差接近于零；所述单向泄压模块连接于靠近所述末端二次泵冷却装置的供水管网和回水管网之间，由管道和止回阀组成。本专利技术的技术效果如下：1.通过末端二次泵冷却装置的水泵转速调节和风机转速调节实现负荷侧供冷自适应控制，使得系统可以自动地根据负荷侧热负荷来调节冷水流量和供冷负荷；控制器通过调节水泵转速来调节送风温度，通过调节风机转速来调节回风温度。2.通过调节冷源供应装置一次泵转速，使得临近末端空调的冷冻水供水管网与冷冻水回水管网的压力差接近于零。因为供回水管网压力差接近于零，所有水泵之间相互干扰小，系统所有水泵都稳定工作在较高效率状态，不受系统其他水泵的影响。冷源供应装置之间通过控制器之间的互联实现群控。3.用通过设置在末端二次泵冷却装置中的二次泵和风机转速来调节末端供冷负荷的方式，代替常规的水泵+电动阀调节末端供冷负荷的方式，供回水主管网无需维持较大的压力差，可以使一次泵和二次泵都工作在较低负荷，水泵效率高，比传统方案更节能。4.因为本数据中心末端二次泵冷却系统供、回水管网压力差接近于零，因此无论冷源供应侧还是负荷侧都容易兼容接入不同规格的相同设备，可灵活扩容，也可以将两套数据中心末端二次泵冷却系统无缝并联互为备用。5.两栋采用末端二次泵冷却系统的建筑之间冷源侧冷冻水系统管网并联后，当一栋建筑冷源供应不足或者出现故障时，另一栋建筑的冷源供应装置自动加载。本专利技术通过设备级的控制实现了整个系统的自动控制和系统间冷源供应装置和水蓄冷装置的互为备用并联运行，保证了系统的可靠性。附图说明图1为本专利技术的第一实施例的系统示意图；图2为本专利技术的第三实施例中的间接蒸发冷水机的示意图；图3为本专利技术的第四实施例的系统示意图；图4为本专利技术的第五实施例的系统示意图；图5为本专利技术的第六实施例的系统示意图；图6为本专利技术的第七实施例的系统示意图；图7为本专利技术的第八实施例的系统示意图；冷源供应装置110，一次泵111，冷水机112，间接蒸发冷水机组113，供水管网200；末端二次泵冷却装置310；二次泵311；末端风柜312；回水管网400；单向泄压模块500；水蓄冷装置600；蓄冷罐611，放冷泵612，冷水机组613，蓄冷泵614、蓄冷装置三通阀615。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。应用背景：在数据中心中，一般的数据中心一层楼至少含有几百个机柜，机柜里面设置有若干台服务器。根据单台机柜里的服务器功率选型和服务器运行负荷，每台机柜的发热量不同，所需的冷源大小不同。一般地机柜功率有2kW、3KW、4KW、6KW、8KW、12KW等，运行负荷可以从0变化到100%，导致机柜与机柜之间运行的实际负荷可能相差巨大，这样所需冷源相差也是巨大的，采用传统的一次泵水系统架构设计已不能满足数据中心水系统按冷源需求调节的要求。现有的数据中心的冷冻水系统方案中供回水管网压差一般在100KPa以上，这样可以使得供水因压差进入到负荷侧中，通过调节进入负荷侧之前的阀门来调节进入负荷侧末端风柜中的流量。水系统维持压差需要的能耗较高，并且末端压力不均衡易造成的部分设备供冷不足。另外，负荷侧和冷源侧扩容难度较大，两栋建筑之间冷源侧冷冻水系统互为备用并联运行基本做不到，难以实现自动控制和保证系统的可靠性。本文中所涉及的供水管网和回水管网均为闭式管网。本文中的实施例实施背景是在数据中心应用场景下，一般地冷源配置至少按N+1架构配置，即满足数据中心设计最大冷负荷是需要N台冷水机，M台末端，系统中至少配置N+1台冷水机，M+1台末端。实施实例一：如图1所示，本实施实例的数据中心末端二次泵系统含有若干个末端二次泵冷却装置310、若干个冷源供应装置110、供水管网200、回水管网400、单向泄压模块500。若干个末端二次泵冷却装置连接在供水管网和回水管网的一侧，一般设置在数据中心的末端空调房中或机柜附近，若干个末端二次泵冷却装置相对集中在一起；若干个冷源供应装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：/n所述数据中心末端二次泵冷却系统包含若干个末端二次泵冷却装置、若干个冷源供应装置、供水管网、回水管网、单向泄压模块；/n所述末端二次泵冷却装置部分或全部为包含外壳、水泵、止回阀、温度传感器、控制器、表冷器、风机的末端风柜；所述温度传感器安装在所述末端二次泵冷却装置的送回风通道上；所述末端二次泵冷却装置的控制器通过调节所述末端二次泵冷却装置的水泵转速，来调节所述末端二次泵冷却装置的送风温度，通过调节所述末端二次泵冷却装置的风机转速来调节所述末端二次泵冷却装置的回风温度；所述末端二次泵冷却装置的水泵内置在所述外壳内部或者安装在所述外壳外部的进水管道或出水管道上；/n所述冷源供应装置至少包含水泵、止回阀、压差传感器、控制器和冷水机组；所述压差传感器安装在供水管道和回水管道上；所述冷源供应装置的控制器通过调节所述冷源供应装置水泵转速，使得所述供水管网和回水管网的压差接近于零；/n所述单向泄压模块连接于靠近所述末端二次泵冷却装置的供水管网和回水管网之间，由管道和止回阀组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：
所述数据中心末端二次泵冷却系统包含若干个末端二次泵冷却装置、若干个冷源供应装置、供水管网、回水管网、单向泄压模块；
所述末端二次泵冷却装置部分或全部为包含外壳、水泵、止回阀、温度传感器、控制器、表冷器、风机的末端风柜；所述温度传感器安装在所述末端二次泵冷却装置的送回风通道上；所述末端二次泵冷却装置的控制器通过调节所述末端二次泵冷却装置的水泵转速，来调节所述末端二次泵冷却装置的送风温度，通过调节所述末端二次泵冷却装置的风机转速来调节所述末端二次泵冷却装置的回风温度；所述末端二次泵冷却装置的水泵内置在所述外壳内部或者安装在所述外壳外部的进水管道或出水管道上；
所述冷源供应装置至少包含水泵、止回阀、压差传感器、控制器和冷水机组；所述压差传感器安装在供水管道和回水管道上；所述冷源供应装置的控制器通过调节所述冷源供应装置水泵转速，使得所述供水管网和回水管网的压差接近于零；
所述单向泄压模块连接于靠近所述末端二次泵冷却装置的供水管网和回水管网之间，由管道和止回阀组成。


2.根据权利要求1所述的数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：
所述冷源供应装置部分或全部为一台间接蒸发冷水机组；所述间接蒸发冷水机组包含设备外壳、控制器、风机、换热器、喷淋模块、集水池、水泵、止回阀、压差传感器、机械制冷模块；所述机械制冷模块包含压缩机、蒸发器、冷凝器。


3.根据权利要求1所述的数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：
所述冷源供应装置之间通过所述冷源供应装置的控制器互联实现群控。


4.根据权利要求1所述的数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：
在靠近所述末端二次泵冷却装置附近的所述供水管网和所述回水管网上设置有水蓄冷装置；所述水蓄冷装置部分或全部包含蓄冷罐、电动阀、温度传感器、控制器；
当所述冷源供应装置断电或出现故障时，所述末端二次泵冷却装置从所述水蓄冷装置获取冷水，并将回水注入所述水蓄冷装置。


5.根据权利要求1所述的数据中心末端二次泵冷却系统，其特征在于：
在所述冷源供应装置冷水出水管路上并联设置有水蓄冷装置；所述水蓄冷装置部分或全部包含蓄冷罐、电动阀、温度传感器、控制器；
当所述冷源供应装置断电或出现故障时，所述冷源供应装置从所述水蓄冷装置获取冷水，...

【专利技术属性】
技术研发人员：白本通，
申请(专利权)人：深圳易信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44