一种节能型数据机房通风系统技术方案

本发明专利技术供一种节能型数据机房通风系统，包括数据机房及通风系统，所述数据机房设置进风口和排风口，其特点是：通风系统中的喇叭口形集风装置通过引风弯管与文丘里管连接，涵道式小型风力发电机安置于文丘里管的出口处，并与文丘里管的出口连通。壳式换热器安置于数据机房室内，且与数据机房的排风口连接，喇叭口形集风装置、引风弯管及文丘里管均安置于数据机房的室外侧，文丘里管的位于数据机房的进风口所处的平面，喇叭口形集风装置的上端高于数据机房的高度。可以充分利用风能，以极小的电耗实现数据机房降温的目的，并可实现通风废气的再利用。本发明专利技术的结构简单，且耗材低，维修成本低，减少电能消耗，具有环境友好的特点。具有环境友好的特点。具有环境友好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型数据机房通风系统


[0001]本专利技术属于节能通风
，涉及通风系统的改进，具体说是一种节能型数据机房通风系统。

技术介绍

[0002]目前，全球主要的发电形式仍是火力发电，虽然清洁能源的利用技术在逐步完善，但各种用电设备带来的巨大电力压力注定当前火力发电仍是主流。高科技的发展离不开大数据的支持，而大数据机房会散发巨大的热量。针对大数据中心，目前主流的降温方式有干空气制冷法和冷夜循环制冷法，针对小规模数据机房，目前主流的降温方式为空调制冷降温法，在使用空调制冷时需要24小时不间断工作，因此，带来了巨大的能源消耗，不利于节能环保的需求，且空调制冷用电费用已成为小规模机房费用的大头。自然界中风资源丰富，如何直接利用风能来给小规模数据机房降温值得关注。文丘里管能够使得高温高压的空气经过其之后压力降低，体积膨胀，温度降低。温度降低后的空气可以当做冷却空气给机房进行降温。同时，文丘里管会让空气降压加速，加速后的空气由于其高流速可以带动小型发电机组进行发电。
[0003]如能利用自然风来给数据机房进行降温，则可以极大程度上降低数据机房的电费消耗并达到节能减排的目的。因此，如何设计一种节能型数据机房通风系统，根据工程热力学原理以及文丘里效应，充分利用风能，以极小的电耗实现数据机房降温的目的，并可实现通风废气的再利用。这是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术存在的上述问题，提供一种节能型数据机房通风系统，根据工程热力学原理以及文丘里效应，充分利用风能，以较小的电耗实现数据机房内降温的目的，并可实现通风废气的再利用。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种节能型数据机房通风系统，包括数据机房及通风系统，所述数据机房设置进风口和排风口，其特征在于，所述通风系统包括喇叭口形集风装置、引风弯管、文丘里管、涵道式小型风力发电机及壳式热交换器，所述喇叭口形集风装置与所述引风弯管的一端连通，所述引风弯管的另一端与所述文丘里管连接，所述涵道式小型风力发电机安置于所述文丘里管的出口处，并与所述文丘里管的出口连通，所述壳式换热器安置于所述数据机房室内，且与所述数据机房的排风口连接，所述喇叭口形集风装置、引风弯管及文丘里管均安置于所述数据机房的室外侧，所述文丘里管的位于所述数据机房的进风口所处的平面。
[0006]对上述技术方案的改进：所述喇叭口形集风装置包括集风喇叭口和渐缩型引风管道，所述集风喇叭口的喇叭口朝上设置，所述集风喇叭口的上端高于数据机房的外墙高度，所述集风喇叭口的下端口与所述渐缩型引风管道的粗端口连接为一体结构，所述渐缩型引风管道的细端口与其下方的一个自然风除湿装置的上端口连接，所述自然风除湿装置的下
端口与所述引风弯管连接，所述引风弯管内部包含导流槽。
[0007]对上述技术方案的进一步改进：所述集风喇叭口的上部通过支撑部件连接一个倒圆锥形雨帽，所述倒圆锥形雨帽的直径大于所述渐缩型引风管道的直径，所述倒圆锥形雨帽的表面涂有隔热层。
[0008]对上述技术方案的进一步改进：所述涵道式小型发电机包括风轮轴、转子涡旋叶片及发电装置，所述风轮轴横向布置，所述风轮轴上周向均匀布置有所述转子涡旋叶片，所述风轮轴的末端连接所述发电装置，所述风力叶片及发电装置设置在所述文丘里管内。
[0009]对上述技术方案的进一步改进：所述发电设备包括发电机涡轮壳、永磁体、电枢线圈、发电机主轴、集电环、碳刷组、连接装置、输出导线、整流调压器、轴承、转子涡旋叶片整流罩、转子涡旋叶片整流罩支架及十字轴承支架，所述发电机主轴通过转子涡旋叶片整流罩支架、发电机主轴以及所述连接装置和十字轴承支架的支撑组，安装在所述发电机涡轮壳体之中，所述集电环安装在所述发电机主轴上，所述转子涡旋叶片安装在所述转子涡旋叶片整流罩上，所述电枢线圈通过所述连接装置安装在所述发电机主轴上，所述整流调压器、永磁体安装在所述发电机涡轮壳的内壁上，所述碳刷组、输出导线安装在所述十字轴承支架上。
[0010]对上述技术方案的进一步改进：所述转子涡旋叶片还配置一套液压式螺距调节系统，所述液压式螺距调节系统包括变距螺旋桨液压系统和变距螺旋桨调节结构两部分，所述变距螺旋桨液压系统固定于所述发电机涡轮壳的外壁上，所述变距螺旋桨液压系统包括重锤、重锤圆盘、第一弹簧及换向阀，所述变距螺旋桨调节机构固定在发电机主轴上，所述变距螺旋桨调节机构包括伺服机构油缸、导槽、伺服机构油缸抜销及第二弹簧。
[0011]对上述技术方案的进一步改进：所述变距螺旋桨调节机构还从属于一套温度反馈调节系统，所述温度反馈调节系统包括温度传感器、蓄电池及外接电源，所述变距螺旋桨调节机构由安装于所述数据机房内的所述温度传感器反馈调节，通过所述蓄电池或外接电源供能。
[0012]本专利技术的优点和积极效果是：（1）本专利技术利用空气热力学原理和文丘里效应，喇叭口形集风装置中的集风喇叭口朝上设置，可以在微风工况下收集自然风，不受季节和地区的限制，收集到的自然风通过与其连接的渐缩型引风管道，渐缩型引风管道具有聚风功能，可以有效减少进入风道的自然风的扰动，且因其渐缩形状，可对自然风进行加速。
[0013]（2）本专利技术中的带有导风槽的引风弯管与渐缩型引风管道连接，可以有效减少风在引风弯管中转向时产生的动能损失，保证风力发电机最大的进风量及进风速度。
[0014]（3）本专利技术中的文丘里管可以使其中流动的空气达到减压加速的目的，并在其最窄处达到最低压、最大速度的工况，这为后续风力发电提供了基础。
[0015]（4）本专利技术中的涵道式小型风力发电机，利用变螺距桨特性，通过改变螺距来实现发电机主轴转速的恒定，极大地保证了发电及通风的效率。且发电机本身的发电可以满足变螺距系统的供电需求，只有在极少数情况下需要外接电源来保证变螺距系统的正常工作，实现了整套系统的基本自给自足，极大地节省了机房降温的空调电费。
[0016]（5）本专利技术中的壳式换热器可以将数据机房的通风废气再利用，实现了资源的最大化利用，并且降低了进入大气的废气排放温度，对改善城市热岛效应有利，节能环保。
[0017]（6）本专利技术的技术流程简单且耗材低，对安装检修技术要求低，可轻松实现维修成本低，具有减少电能消耗、减少碳排放和环境友好的特点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种节能型数据机房通风系统的原理示意图；图2为本专利技术喇叭口形集风装置上设置倒圆锥形雨帽的立体示意图；图3为本专利技术喇叭口形集风装置上部的倒圆锥形雨帽的立体示意图；图4为本专利技术喇叭口形集风装置上未安装倒圆锥形雨帽的立体示意图；图5为本专利技术一种节能型数据机房通风系统中涵道式变螺距发电系统的总原理示意图；图6为本专利技术涵道式变螺距发电系统中变螺距液压调节系统的局部原理示意图；图7为为本专利技术一种节能型数据机房通风系统中涵道式变螺距发电系统的主视图。
[0019]图中：1.集风喇叭口；2.渐缩型进风管道；3.除湿装置；4.引风弯管；5.文丘里管；6.涵道式小型发电机；7.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能型数据机房通风系统，包括数据机房及通风系统，所述数据机房设置进风口和排风口，其特征在于，所述通风系统包括喇叭口形集风装置、引风弯管、文丘里管、涵道式小型风力发电机及壳式热交换器，所述喇叭口形集风装置与所述引风弯管的一端连通，所述引风弯管的另一端与所述文丘里管连接，所述涵道式小型风力发电机安置于所述文丘里管的出口处，并与所述文丘里管的出口连通，所述壳式换热器安置于所述数据机房室内，且与所述数据机房的排风口连接，所述喇叭口形集风装置、引风弯管及文丘里管均安置于所述数据机房的室外侧，所述文丘里管的位于所述数据机房的进风口所处的平面。2.根据权利要求1所述的节能型数据机房通风系统，其特征在于，所述喇叭口形集风装置包括集风喇叭口和渐缩型引风管道，所述集风喇叭口的喇叭口朝上设置，所述集风喇叭口的上端高于数据机房的外墙高度，所述集风喇叭口的下端口与所述渐缩型引风管道的粗端口连接为一体结构，所述渐缩型引风管道的细端口与其下方的一个自然风除湿装置的上端口连接，所述自然风除湿装置的下端口与所述引风弯管连接，所述引风弯管内部包含导流槽。3.根据权利要求2所述的节能型数据机房通风系统，其特征在于，所述集风喇叭口的上部通过支撑部件连接一个倒圆锥形雨帽，所述倒圆锥形雨帽的直径大于所述渐缩型引风管道的直径，所述倒圆锥形雨帽的表面涂有隔热层。4.根据权利要求1
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3任一项所述的节能型数据机房通风系统，其特征在于，所述涵道式小型发电机包括风轮轴、转子涡旋叶片及发电装置，所述风轮轴横向布置，所述风轮轴上周向均匀布置有所述转子涡旋叶片，所述风轮轴的末端连接所述发电装置，所述风力叶片及发电装置设置在所述文丘里管内。5.根据权利要求4所述的节能型数据机房通风系统，其特征在于，所述发电设备包括发电机涡轮壳、永磁体、电枢线圈、发电机主轴、集电环、碳刷组、连接装置、输出导线、整流调压器、轴承、转子涡旋叶片整流罩、转子涡旋叶片整流罩支架及十字轴承支架，所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孟飞，张嶔，王智程，梁丙臣，史宏达，王鑫宇，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：