專利名稱：應(yīng)用于idc機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及IDC機房的空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
IDC (Internet Data Center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)機房中由于設(shè)備運行散熱量大，為保證設(shè)備的正常運行，機房溫度需要常年控制在22°C ±2°C。IDC機房的特殊性如下(1)全年都是冷負荷，所以需要全年開啟制冷系統(tǒng)，并全天24小時不間斷運行；(2) IDC機房空調(diào)系統(tǒng)由于冷負荷大，制冷系統(tǒng)能耗很高；(3)為保證IDC機房在停水情況下依然能正常運行，要求配備蓄水池?，F(xiàn)有IDC機房由于規(guī)模的擴大，采用水冷制冷機組配合IDC末端裝置的系統(tǒng)形式越來越多。傳統(tǒng)采用水冷制冷機組配合IDC末端裝置的系統(tǒng)采用的開式冷卻塔，需要配備的蓄水池容積要求大，占地面積大，耗水量大；且由于IDC機房全年都需開啟水冷制冷機組，運行費用極高。為降低運行費用，目前推廣的免費制冷技術(shù)主要采用風冷自然冷卻。采用風冷自然冷卻系統(tǒng)存在如下缺點(1) IDC機房內(nèi)的潔凈度難以保證；(2) IDC機房內(nèi)的濕度難以控制；(3)風道大，占地面積大，費用高；(4)使用時間有限，節(jié)能節(jié)電效果有限。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有IDC機房空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的上述缺陷，申請人經(jīng)過研究改進，提供一種應(yīng)用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)，通過閉式冷卻塔和冷水罐配合水冷制冷機組，解決目前技術(shù)中存在的上述缺陷。本實用新型的技術(shù)方案如下一種應(yīng)用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)，包括由管道連接的閉式冷卻塔、水冷制冷機組、冷水罐、冷凍水泵、冷卻水泵和IDC機房末端裝置，以及電連接的嵌入式控制系統(tǒng)、水冷制冷機組回水溫度傳感器、閉式冷卻塔回水溫度傳感器、閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器、閉式冷卻塔風機變頻器、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器以及各電動閥門；自來水管、冷水罐的第一出水口由管道分別經(jīng)第一電動閥門、第二電動閥門與閉式冷卻塔的補水口連接，閉式冷卻塔的出水口由管道經(jīng)第三電動閥門與冷水罐的進水口連接，閉式冷卻塔的出水口又由管道經(jīng)順序連接的第四電動閥門和第五電動閥門與冷卻水泵的進水口連接，閉式冷卻塔的出水口還由管道經(jīng)順序連接的第四電動閥門和第六電動閥門與冷凍水泵的進水口連接，水冷制冷機組的第一出水口由管道經(jīng)第七電動閥門與冷凍水泵的進水口連接，冷凍水泵的出水口由管道直接與IDC機房末端裝置的進水口連接，IDC機房末端裝置的出水口由管道分別經(jīng)第八電動閥門、第九電動閥門與水冷制冷機組的第一進水口、閉式冷卻塔的進水口連接，冷卻水泵的出水口由管道直接與水冷制冷機組的第二進水口連接，水冷制冷機組的第二出水口由管道直接與閉式冷卻塔的進水口連接；冷水罐的第二出水口由管道分別經(jīng)第五電動閥門、第六電動閥門與冷卻水泵的進水口、冷凍水泵的進水口連接；水冷制冷機組回水溫度傳感器安裝在水冷制冷機組的第一進水口處，閉式冷卻塔回水溫度傳感器安裝在閉式冷卻塔的進水口處，閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器安裝在閉式冷卻塔的進風口處；水冷制冷機組回水溫度傳感器、閉式冷卻塔回水溫度傳感器以及閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器采集的信號輸入嵌入式控制系統(tǒng)，嵌入式控制系統(tǒng)輸出的信號控制各電動閥門以及閉式冷卻塔風機變頻器、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器；閉式冷卻塔風機變頻器輸出的信號控制閉式冷卻塔中的風機，閉式 冷卻塔循環(huán)水泵變頻器輸出的信號控制閉式冷卻塔中的噴淋循環(huán)水泵。本實用新型的有益技術(shù)效果是本實用新型采用閉式冷卻塔工況運行模式可以在冬季不開啟水冷制冷機組的基礎(chǔ)上，利用處于干工況運行的閉式冷卻塔，獲得足夠低溫的冷凍水，滿足IDC機房的需求。同時，閉式冷卻塔的冷卻盤管與IDC機房末端裝置組成閉式系統(tǒng)，有效避免與外界空氣的接觸，保持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和設(shè)備的潔凈程度。此外，閉式冷卻塔在溫度接近或低于0°C的情況下干工況運行，避免噴淋水凍結(jié)造成的對閉式冷卻塔的損壞，有效保障系統(tǒng)的正常運行。本實用新型采用閉式冷卻塔工況運行模式可以在過渡季(春、秋季)不開啟水冷制冷機組的基礎(chǔ)上，利用處于濕工況運行的閉式冷卻塔，獲得足夠低溫的冷凍水，滿足IDC機房的需求。本實用新型采用閉式冷卻塔工況運行模式可以在夏季夜間不開啟水冷制冷機組的基礎(chǔ)上，利用處于濕工況運行的閉式冷卻塔，獲得足夠低溫的冷凍水，滿足IDC機房的需求。有效縮短水冷機組的運行時間，節(jié)能、節(jié)電、經(jīng)濟。在上述水冷制冷機組不開啟，利用閉式冷卻塔制冷的時候，把冷卻后的水通到冷水罐，可以保證流量，并延長利用閉式冷卻塔供冷的時間。當夏季日間的溫度逐漸升高時，冷水罐內(nèi)的水溫已經(jīng)不能滿足IDC機房末端裝置的空調(diào)需求的時候，才開啟制冷機組，獲得足夠低溫的冷凍水，滿足IDC機房的需求。本實用新型采用緊急停水模式可以在停水的緊急情況下，利用冷水罐內(nèi)的水滿足閉式冷卻塔的噴淋補水需要，保障系統(tǒng)的正常運行，從而保障IDC機房不間斷、正常的運行。

圖I是本實用新型制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實用新型制冷系統(tǒng)的運行方式總圖。圖3是正常情況下，閉式冷卻塔冷卻運行方式的環(huán)路圖。圖4是正常情況下，水冷制冷機組制冷運行方式下的冷凍水循環(huán)環(huán)路圖。圖5是正常情況下，水冷制冷機組制冷運行方式下的冷卻水循環(huán)環(huán)路圖。圖6是正常情況下，本實用新型制冷系統(tǒng)的供水圖。圖7是緊急停水情況下，本實用新型制冷系統(tǒng)的供水圖。附圖符號說明I.閉式冷卻塔；2.水冷制冷機組；3.冷水罐；4.冷凍水泵；5.冷卻水泵；6. IDC機房末端裝置；7.嵌入式控制系統(tǒng)；8.水冷制冷機組回水溫度傳感器；9.閉式冷卻塔回水溫度傳感器；10.閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器；11.電動閥門；12.電動閥門；13.電動閥門；14.電動閥門；15.電動閥門；16.電動閥門；17.電動閥門；18.電動閥門；19.電動閥門；20.閉式冷卻塔風機變頻器；21.閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步說明。如圖I所示，本實用新型的制冷系統(tǒng)包括閉式冷卻塔I、水冷制冷機組2、冷水罐3、冷凍水泵4、冷卻水泵5、IDC機房末端裝置6、嵌入式控制系統(tǒng)7、水冷制冷機組回水溫度傳感器8、閉式冷卻塔回水溫度傳感器9、閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器10、閉式冷卻塔 風機變頻器20、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器21以及多個電動閥門11 19。見圖1，自來水管、冷水罐3的第一出水口由管道分別經(jīng)電動閥門11、電動閥門12與閉式冷卻塔I的補水口連接，閉式冷卻塔I的出水口由管道經(jīng)電動閥門13與冷水罐3的進水口連接，閉式冷卻塔I的出水口又由管道經(jīng)順序連接的電動閥門14和電動閥門15與冷卻水泵5的進水口連接，閉式冷卻塔I的出水口還由管道經(jīng)順序連接的電動閥門14和電動閥門16與冷凍水泵4的進水口連接，水冷制冷機組2的第一出水口由管道經(jīng)電動閥門17與冷凍水泵4的進水口連接，冷凍水泵4的出水口由管道直接與IDC機房末端裝置6的進水口連接，IDC機房末端裝置6的出水口由管道分別經(jīng)電動閥門18、電動閥門19與水冷制冷機組2的第一進水口、閉式冷卻塔I的進水口連接，冷卻水泵5的出水口由管道直接與水冷制冷機組2的第二進水口連接，水冷制冷機組2的第二出水口由管道直接與閉式冷卻塔I的進水口連接；冷水罐3的第二出水口由管道分別經(jīng)電動閥門15、電動閥門16與冷卻水泵5的進水口、冷凍水泵4的進水口連接。見圖1，水冷制冷機組回水溫度傳感器8安裝在水冷制冷機組2的第一進水口處，獲取水冷制冷機組的回水溫度tl ;閉式冷卻塔回水溫度傳感器9安裝在閉式冷卻塔I的進水口處，獲取閉式冷卻塔I的回水溫度t2 ;閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器10安裝在閉式冷卻塔I的進風口處，獲取閉式冷卻塔I進風口處空氣的干球溫度t3和濕球溫度ts3。水冷制冷機組回水溫度傳感器8、閉式冷卻塔回水溫度傳感器9以及閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器10將以上傳感信號輸入嵌入式控制系統(tǒng)7，由嵌入式控制系統(tǒng)7以此作為判斷依據(jù)，輸出控制信號，控制各電動閥門11 19以及閉式冷卻塔I上的閉式冷卻塔風機變頻器20、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器21。來滿足各工況下最優(yōu)控制，起到節(jié)能、節(jié)電的目的。其中，閉式冷卻塔風機變頻器20控制閉式冷卻塔I的風量。閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器21控制閉式冷卻塔I的噴淋水量。本實用新型制冷系統(tǒng)總的運行方式如圖2所示，分為正常情況、緊急情況兩種。見圖2，正常情況下，制冷系統(tǒng)又分為“閉式冷卻塔冷卻”和“水冷制冷機組制冷”兩種運行方式。其控制方式分別如下 I、閉式冷卻塔冷卻閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器10溫度中濕球溫度ts3低于判據(jù)溫度tp3時，嵌入式控制系統(tǒng)7輸出控制信號，控制各電動閥門形成如下開閉組合[0032]
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)，其特征在于包括由管道連接的閉式冷卻塔(I)、水冷制冷機組(2 )、冷水罐(3 )、冷凍水泵(4)、冷卻水泵(5 )和IDC機房末端裝置(6)，以及電連接的嵌入式控制系統(tǒng)(7)、水冷制冷機組回水溫度傳感器(8)、閉式冷卻塔回水溫度傳感器(9)、閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器(10)、閉式冷卻塔風機變頻器(20)、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器(21)以及各電動閥門(11 19)； 自來水管、冷水罐(3)的第一出水口由管道分別經(jīng)第一電動閥門(11)、第二電動閥門(12)與閉式冷卻塔(I)的補水口連接，閉式冷卻塔(I)的出水口由管道經(jīng)第三電動閥門(13)與冷水罐(3)的進水口連接，閉式冷卻塔(I)的出水口又由管道經(jīng)順序連接的第四電動閥門(14)和第五電動閥門(15 )與冷卻水泵(5 )的進水口連接，閉式冷卻塔(I)的出水口還由管道經(jīng)順序連接的第四電動閥門(14)和第六電動閥門(16)與冷凍水泵(4)的進水口連接，水冷制冷機組(2)的第一出水口由管道經(jīng)第七電動閥門(17)與冷凍水泵(4)的進水口連接，冷凍水泵(4)的出水口由管道直接與IDC機房末端裝置(6)的進水口連接，IDC機房末端裝置(6)的出水口由管道分別經(jīng)第八電動閥門(18)、第九電動閥門(19)與水冷制冷機組(2)的第一進水口、閉式冷卻塔(I)的進水口連接，冷卻水泵(5)的出水口由管道直接與水冷制冷機組(2)的第二進水口連接，水冷制冷機組(2)的第二出水口由管道直接與閉式冷卻塔(I)的進水口連接；冷水罐(3)的第二出水口由管道分別經(jīng)第五電動閥門(15)、第六電動閥門(16 )與冷卻水泵(5 )的進水口、冷凍水泵(4)的進水口連接； 水冷制冷機組回水溫度傳感器(8)安裝在水冷制冷機組(2)的第一進水口處，閉式冷卻塔回水溫度傳感器(9)安裝在閉式冷卻塔(I)的進水口處，閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器(10)安裝在閉式冷卻塔(I)的進風口處；水冷制冷機組回水溫度傳感器(8)、閉式冷卻塔回水溫度傳感器(9)以及閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器(10)采集的信號輸入嵌入式控制系統(tǒng)(7)，嵌入式控制系統(tǒng)(7)輸出的信號控制各電動閥門(11 19)以及閉式冷卻塔風機變頻器(20)、閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器(21);閉式冷卻塔風機變頻器(20)輸出的信號控制閉式冷卻塔(I)中的風機，閉式冷卻塔循環(huán)水泵變頻器(21)輸出的信號控制閉式冷卻塔(I)中的噴淋循環(huán)水泵。
專利摘要本實用新型提供一種應(yīng)用于IDC機房的閉式冷卻塔制冷系統(tǒng)，包括閉式冷卻塔、水冷制冷機組、冷水罐、冷凍水泵、冷卻水泵、IDC機房末端裝置、嵌入式控制系統(tǒng)、水冷制冷機組回水溫度傳感器、閉式冷卻塔回水溫度傳感器、閉式冷卻塔進風干濕球溫度傳感器。本實用新型在冬季閉式冷卻塔干工況運行，避免水冷制冷機組開機，節(jié)能，防凍；過渡季閉式冷卻塔濕工況運行，避免水冷制冷機組開機，節(jié)能；夏季夜間閉式冷卻塔濕工況運行，避免水冷制冷機組開機，節(jié)能；夏季日間水冷制冷機組開機；利用冷水罐蓄能，推遲水冷制冷機組運行時間；停水期利用冷水罐的儲水功能，保障停水期間IDC機房空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。
文檔編號F24F11/02GK202630282SQ201220292390
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者李靜, 陸明剛 申請人:江南大學