一种数据中心双蓄双供系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数据中心双蓄双供系统及其运行方法，涉及数据中心节能供冷技术领域，本发明专利技术的系统包括：连接有一级换热器的水循环单元、连接有二级换热器的制冷剂循环单元，以及送风装置，其中，来自数据中心的机房的回风依次经过所述一级换热器、所述二级换热器和所述送风装置，所述水循环单元的水在循环泵的驱动下进入所述一级换热器进行换热从而带走热量，所述制冷剂循环单元的制冷剂在循环泵的驱动下进入所述二级换热器进行换热从而带走热量。本发明专利技术具有自然冷源和机械冷源联合蓄冷供冷，实现对自然冷源和机械冷源的高效协同利用过程，能大幅提升自然冷源利用率，显著提升制冷能效，实现数据中心低能耗、低成本运行。低成本运行。低成本运行。

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心双蓄双供系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及数据中心节能供冷
，具体涉及一种数据中心双蓄双供系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]我国现有数据中心普遍存在冷却能耗高、冷却效果差、整改困难的难题，常见的节能技术大多针对于大中型数据中心建设和改造工程，对于微小型数据中心的节能改造显得十分不友好。

技术实现思路

[0003]针对亟待解决的微小型数据中心节能技术升级难题，本专利技术提供一种数据中心双蓄双供系统及其运行方法，其具有自然冷源和机械冷源联合蓄冷供冷，实现对自然冷源和机械冷源的高效协同利用过程，能大幅提升自然冷源利用率，显著提升制冷能效，实现数据中心低能耗、低成本运行。
[0004]为实现上述目的，本专利技术可以采用如下技术方案：
[0005]一种数据中心双蓄双供系统，其包括：
[0006]连接有一级换热器的水循环单元，其具有第一蓄冷源；
[0007]连接有二级换热器的制冷剂循环单元，其具有第二蓄冷源，且所述第一蓄冷源和所述第二蓄冷源相互耦合，以及，
[0008]送风装置，其中，来自数据中心的机房的回风依次经过所述一级换热器、所述二级换热器和所述送风装置，所述水循环单元的水在循环泵的驱动下进入所述一级换热器进行换热从而带走热量，所述制冷剂循环单元的制冷剂在循环泵的驱动下进入所述二级换热器进行换热从而带走热量。
[0009]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述制冷剂循环单元包括：
[0010]与所述二级换热器并联的蒸发器；以及，
[0011]分别与所述蒸发器、所述二级换热器构成串联回路的冷凝器。
[0012]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述串联回路上还设有用于压缩气态制冷剂的压缩机和用于控制制冷剂流量的节流阀。
[0013]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述制冷剂循环单元包括：配合使用以控制所述二级换热器、所述蒸发器的任一或组合投入工作的多个截止阀。
[0014]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述水循环单元包括蓄水装置，所述蓄水装置与所述一级换热器之间构成循环换热回路，所述蓄水装置与所述冷凝器构成循环换热回路，所述蓄水装置与所述蒸发器构成循环换热回路。
[0015]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述水循环单元包括冷却塔，所述冷却塔与所述一级换热器构成循环换热回路，所述冷却塔与所述冷凝器构成循环换热回路。
[0016]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述水循环单元还包括配合使用以控制所述一级换热器、所述冷凝器的任一或组合投入工作的多个截止阀。
[0017]如上所述的数据中心双蓄双供系统，进一步地，所述蓄水装置与所述冷却塔构成循环换热回路。
[0018]同时，本专利技术还提供了一种数据中心双蓄双供运行方法，其利用上述的数据中心双蓄双供系统，其包括：第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式，其中，
[0019]一级换热器、二级换热器、送风装置、制冷剂循环单元和部分水循环单元设置于精密空调内，自然冷源为带有冷却塔和蓄水装置的水循环单元，机械冷源为带有冷凝器和蒸发器的制冷剂循环单元；具体的：
[0020]所述第一运行模式包括：当室外湿球温度＜n
‑
1时，水循环单元中第八截止阀、三号水泵、第四截止阀、第一截止阀开启，第三截止阀、第二截止阀关闭；精密空调空调风侧送风装置开启，其他的系统设备和截止阀均关闭；冷却塔通过一级换热器实现自然冷源供冷，此时，数据中心供冷冷量全部由自然冷源提供；
[0021]所述第二运行模式包括：当n+1＜室外湿球温度＜m
‑
1时，低温时段，水循环单元中冷却塔和一号水泵开启；第七截止阀、三号水泵、第四截止阀和第二截止阀开启，第三截止阀和第一截止阀关闭；制冷剂循环单元中第五截止阀开启，第六截止阀关闭；精密空调空调风侧送风装置开启，其他的系统设备和截止阀均关闭；整个过程实现低温时段自然冷源边蓄边供、并联合机械冷源梯级供冷；高温时段，水循环单元中第八截止阀、三号水泵、第四截止阀和第二截止阀开启，第三截止阀和第一截止阀关闭；制冷剂循环单元中第五截止阀开启，第六截止阀关闭；精密空调空调风侧送风装置开启，其他的系统设备和截止阀均关闭；整个过程实现高温时段自然冷源联合机械冷源梯级供冷。
[0022]所述第三运行模式包括：当室外湿球温度＞m+1时，低谷电价时段，制冷剂循环单元工作，第五截止阀、第六截止阀开启；制冷剂循环单元中蒸发器、二号水泵开启；水循环单元第八截止阀、三号水泵、第三截止阀、第二截止阀开启，第四截止阀、第一截止阀关闭；精密空调空调风侧送风装置开启，其他的系统设备和截止阀均关闭；整个过程实现低谷电价时段机械冷源边蓄边供，自然冷源单独为冷凝器提供冷量；峰谷电价时段，水循环单元中第七截止阀、三号水泵、第四截止阀、第一截止阀开启，第三截止阀、第二截止阀关闭；精密空调空调风侧送风装置开启，其他的系统设备和截止阀均关闭；整个过程实现峰谷电价时段蓄水装置单独供冷。
[0023]如上所述的数据中心双蓄双供运行方法，进一步地，所述m值的范围为25～28℃，所述 n值的范围为19～22℃。
[0024]本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0025]1、本专利技术将供冷系统中的制冷剂循环单元、水循环单元一体化集成到供冷末端的精密空调内部，在精密空调内部实现风
‑
水一级换热、风
‑
冷媒二级换热的梯级供冷过程，集成后的精密空调搭载蓄水装置、冷却塔等自然冷源高效利用设备，具有自然冷源蓄冷、机械冷源蓄冷、自然冷源供冷、机械冷源供冷、双蓄双供、自然冷源和机械冷源联合供冷等多种节能组合供冷模式，实现对自然冷源和机械冷源的高效协同利用过程，能大幅提升自然冷源利用率，显著提升制冷能效，实现数据中心低能耗、低成本运行。
[0026]2、本专利技术具有适用性强、改造工程小、组装简捷快速的优势，可以单独或者组合使
用，适合于一切大中小微型数据中心建设和改造，同时攻克了微小型数据中心节能技术升级的难题，弥补了微小型数据中心节能技术改造的空白，具有重要的经济价值和环保价值。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0028]图1是本专利技术实施例的一种数据中心双蓄双供系统的结构示意图；
[0029]附图标记说明：1、一级换热器；2、二级换热器；3、送风装置；4、节流阀；5、冷凝器； 6、压缩机；7、蒸发器；8、蓄水装置；9、冷却塔；10、一号水泵；11、二号水泵；12、三号水泵；13、第一截止阀；14、第二截止阀；15、第三截止阀；16、第四截止阀；17、第五截止阀；18、第六截止阀；19、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据中心双蓄双供系统，其特征在于，包括：连接有一级换热器的水循环单元，其具有第一蓄冷源；连接有二级换热器的制冷剂循环单元，其具有第二蓄冷源，且所述第一蓄冷源和所述第二蓄冷源相互耦合，以及，送风装置，其中，来自数据中心的机房的回风依次经过所述一级换热器、所述二级换热器和所述送风装置，所述水循环单元的水在循环泵的驱动下进入所述一级换热器进行换热从而带走热量，所述制冷剂循环单元的制冷剂在循环泵的驱动下进入所述二级换热器进行换热从而带走热量。2.根据权利要求1所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述制冷剂循环单元包括：与所述二级换热器并联的蒸发器；以及，分别与所述蒸发器、所述二级换热器构成串联回路的冷凝器。3.根据权利要求2所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述串联回路上还设有用于压缩气态制冷剂的压缩机和用于控制制冷剂流量的节流阀。4.根据权利要求2所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述制冷剂循环单元包括：配合使用以控制所述二级换热器、所述蒸发器的任一或组合投入工作的多个截止阀。5.根据权利要求2所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述水循环单元包括蓄水装置，所述蓄水装置与所述一级换热器之间构成循环换热回路，所述蓄水装置与所述冷凝器构成循环换热回路，所述蓄水装置与所述蒸发器构成循环换热回路。6.根据权利要求2所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述水循环单元包括冷却塔，所述冷却塔与所述一级换热器构成循环换热回路，所述冷却塔与所述冷凝器构成循环换热回路。7.根据权利要求2所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述水循环单元还包括配合使用以控制所述一级换热器、所述冷凝器的任一或组合投入工作的多个截止阀。8.根据权利要求6所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，所述蓄水装置与所述冷却塔构成循环换热回路。9.一种数据中心双蓄双供运行方法，其利用如权利要求1
‑
8任一所述的数据中心双蓄双供系统，其特征在于，包括：第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式，其中，一级换热器、二级换热器、送风装置、制冷剂循环单元和部分水循...

【专利技术属性】
技术研发人员：董凯军，张博博，孙钦，顾晓滨，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：