用于数据中心的空调系统和应急制冷装置制造方法及图纸

本公开的实施例提供了一种用于数据中心的空调系统和应急制冷装置。该空调系统能够在正常模式和应急模式下操作，并且包括：换热单元，被配置为在空调系统的正常模式下从冷源接收冷量；应急制冷层，其包括吸附式制冷剂，吸附式制冷剂被配置为在空调系统的正常模式下与水隔离，并且在空调系统的应急模式下与水接触以吸收热量；以及驱动单元，被配置为在空调系统的正常模式下驱动气体流过换热单元，并且在空调系统的应急模式下驱动气体流过应急制冷层，以对气体进行降温。以对气体进行降温。以对气体进行降温。

【技术实现步骤摘要】
用于数据中心的空调系统和应急制冷装置


[0001]本公开的实施例总体上涉及数据中心冷却
，并且更具体地，涉及一种用于数据中心的空调系统和应急制冷装置。

技术介绍

[0002]随着云计算、大数据、物联网及人工智能的兴起，大型数据中心的需求与日俱增，越来越多的核心业务运行在数据中心上，这使得数据中心的能耗和功率密度与日俱增。为了确保数据中心的机房中的电子设备安全可靠运行，通常采用空调系统对这些设备进行冷却。在空调系统出现故障的情况下，需要对电子设备进行应急冷却，以防止电子设备的温度迅速升高。
[0003]常规的应急冷却方案主要包括以下三种，常规蓄冷，干冰降温和紧急通风。在常规蓄冷方案中，在空调系统的外部冷源或管路出现故障的情况下，可以采用蓄冷罐中的冰水对空调系统的换热盘管提供冷量以进行应急补冷，然而这种应急补冷方式的蓄冷时间有限，无法给运维人员预留足够的响应时间来进行运维操作，并且在空调系统的风机出现故障的情况下常规蓄冷方案也将无法用来向电子设备提供应急冷量。对于干冰降温方案，其时效性比较短，同样无法为数据中心预留更多的响应时间。对于紧急通风方案，由于数据中心中的冷通道或热通道通常处于封闭状态，难以做到即时通风，因而也无法为数据中心预留更多的响应时间。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供用于数据中心的空调系统和应急制冷装置，以在数据中心的空调系统发生故障的情况下保证数据中心仍能够可靠运行，避免热事件对数据中心造成损坏。
[0005]在本公开的第一方面，提供了一种用于数据中心的空调系统，所述空调系统能够在正常模式和应急模式下操作，所述空调系统包括：换热单元，被配置为在所述空调系统的正常模式下从冷源接收冷量；应急制冷层，其包括吸附式制冷剂，所述吸附式制冷剂被配置为在所述空调系统的正常模式下与水隔离，并且在所述空调系统的应急模式下与水接触以吸收热量；以及驱动单元，被配置为在所述空调系统的正常模式下驱动气体流过所述换热单元，并且在所述空调系统的应急模式下驱动所述气体流过所述应急制冷层，以对所述气体进行降温。
[0006]在本公开的第二方面，提供了一种用于数据中心的应急制冷装置，包括：应急制冷层，其包括吸附式制冷剂，所述吸附式制冷剂被配置为在所述数据中心的空调系统出现故障的情况下与水接触以吸收热量；以及驱动单元，被配置为在所述空调系统出现故障的情况下驱动气体流过所述应急制冷层，以对所述气体进行降温。
[0007]应当理解，该内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容
易理解。
附图说明
[0008]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0009]图1和图2示出了根据本公开的一些实施例的用于数据中心的冷却方案；
[0010]图3和图4示出了根据本公开的一些实施例的用于数据中心的空调系统的结构示意图；
[0011]图5和图6示出了根据本公开的一些实施例的吸附式制冷剂的示例形态；
[0012]图7至图9示出了根据本公开的一些实施例的供水单元的结构示意图；以及
[0013]图10和图11示出了根据本公开的另一些实施例的用于数据中心的冷却方案。
具体实施方式
[0014]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0015]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。
[0016]数据中心的能耗和功率密度与日俱增。为了确保数据中心的机房中的电子设备安全可靠运行，通常采用空调系统对这些设备进行冷却。图1示出了根据本公开的一个实施例的用于数据中心的冷却方案。如图1所示，采用风墙空调21对数据中心的机柜10中的电子设备进行冷却，风墙空调21可以与外部的冷源40连接以接收冷量。冷源40可以是冷却塔或任何适当的类型，本公开的实施例对此不做限制。由冷源40提供的低温冷却液可以沿着第一箭头101的方向被提供给风墙空调21，而风墙空调21可以沿着第二箭头102的方向将升温后的冷却液返回到冷源40中。冷源40可以对返回的冷却液进行降温，并再次提供给风墙空调21。以此方式，冷源40能够持续地向风墙空调21提供冷量。
[0017]风墙空调21与机柜10之间形成封闭热通道22。在风墙空调21的驱动下，封闭热通道22中的热气体可以沿着第三箭头103的方向朝向风墙空调21流动，随后在风墙空调21中被冷却。经冷却的气体沿着第四箭头104的方向被释放到房间冷池31中。在风墙空调21的驱动下，房间冷池31中的冷却气体可以再次流经机柜10，以对机柜10中的电子设备进行降温。以此方式，能够利用风墙空调21使气体在封闭热通道22与房间冷池31之间循环流动，从而持续地对机柜10中的电子设备进行降温。
[0018]在风墙空调21或冷源40出现故障的情况下，需要对机柜10中的电子设备进行应急冷却，以防止电子设备的温度迅速升高。常规的应急冷却方案主要包括以下三种，常规蓄冷，干冰降温和紧急通风。在常规蓄冷方案中，在冷源40出现故障的情况下，可以采用蓄冷罐中的冰水对风墙空调21提供冷量以进行应急补冷，然而这种应急补冷方式的蓄冷时间有
限，无法给运维人员预留足够的响应时间来进行运维操作，并且在风墙空调21的风机出现故障的情况下常规蓄冷方案也将无法用来提供应急冷量。对于干冰降温方案，其时效性比较短，同样无法为数据中心预留更多的响应时间。对于紧急通风方案，由于封闭热通道22通常处于封闭状态，难以做到即时通风，因而也无法为数据中心预留更多的响应时间。
[0019]本公开的实施例利用吸附式制冷剂为数据中心提供能多次循环利用的应急供冷，将吸附式制冷剂用于数据中心的空调系统的末端，或者单独准备数个独立的可多次循环利用的应急制冷装置，利用吸附式制冷剂吸水时可以吸收大量热并且在解水时放出热量之后又可恢复重复使用的特点，为数据中心冷却系统赢得较长的应急响应时间。下面将结合图2至图9来描述本公开的示例性实施例。
[0020]图2示出了根据本公开的一个实施例的用于数据中心的冷却方案。图2所示的冷却方案与图1所示的冷却方案的区别在于，风墙空调21中设置有应急制冷层50。图2所示的风墙空调21能够在正常模式和应急模式下操作。在正常模式下，风墙空调21能够持续地从冷源40接收冷量，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心的空调系统，所述空调系统能够在正常模式和应急模式下操作，所述空调系统包括：换热单元(213)，被配置为在所述空调系统的正常模式下从冷源(40)接收冷量；应急制冷层(50)，其包括吸附式制冷剂，所述吸附式制冷剂被配置为在所述空调系统的正常模式下与水隔离，并且在所述空调系统的应急模式下与水接触以吸收热量；以及驱动单元(212)，被配置为在所述空调系统的正常模式下驱动气体流过所述换热单元(213)，并且在所述空调系统的应急模式下驱动所述气体流过所述应急制冷层(50)，以对所述气体进行降温。2.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述应急制冷层(50)被涂覆在所述换热单元(213)的表面上。3.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述应急制冷层(50)包括与所述换热单元(213)单独形成的制冷块(51)，所述吸附式制冷剂被包含在所述制冷块(51)中，所述制冷块(51)中设置有供所述气体流过的气流路径。4.根据权利要求3所述的空调系统，其中所述制冷块(51)设置在所述换热单元(213)的远离所述驱动单元(212)的一侧。5.根据权利要求3所述的空调系统，其中所述制冷块(51)包括制冷剂芯体(511)以及包围所述制冷剂芯体(511)的第一封装层(512)，所述制冷剂芯体(511)包含所述吸附式制冷剂，所述第一封装层(512)在低于预定温度阈值的情况下阻止所述制冷剂芯体(511)与水接触，并且在高于所述预定温度阈值的情况下允许所述制冷剂芯体(511)与水接触。6.根据权利要求1所述的空调系统，其中所述应急制冷层(50)包P22121800301CN括多个微胶囊(52)，每个微胶囊(52)包含所述吸附式制冷剂的颗粒(521)以及包围所述颗粒(521)的第二封装层(522)，所述第二封装层(522)在低于预定温度阈值的情况下阻止所述颗粒(521)与水接触，并且在高于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田婷，刘学超，井汤博，王剑，
申请(专利权)人：北京有竹居网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：