自然冷卻與機械制冷聯(lián)合的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于空調(diào)制冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自然冷卻與機械制冷聯(lián)合的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著我國IT行業(yè)的高速發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)處理及信息交換成為擺在諸多企業(yè)面前的難題，促使越來越多的企業(yè)開始數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，從而將更多的通訊設(shè)備投入運行，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的工作負荷不斷增加，機房內(nèi)設(shè)備的平穩(wěn)運行是通訊設(shè)備穩(wěn)定工作的保障，而數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的高熱量如果不及時排除將會影響機房設(shè)備的正常運行，因此數(shù)據(jù)中心降溫問題面臨著更加嚴峻的考驗。
[0003]據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心高發(fā)熱密度設(shè)備的大量使用，使得機房內(nèi)機柜服務(wù)器發(fā)熱量大，且基本為全年8760h運行，其空調(diào)能耗約占數(shù)據(jù)中心整體能耗的40%?50%，這使得數(shù)據(jù)中心高能耗問題在能源緊張的形勢下面臨著巨大壓力。
[0004]采用合理的方式，通過對能量進行有效及梯級利用，并結(jié)合干空氣能和自然冷源，不僅能有效的對數(shù)據(jù)中心進行降溫，還能在降溫過程中有效緩解數(shù)據(jù)中心高能耗的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種自然冷卻與機械制冷聯(lián)合的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，不僅能有效的對數(shù)據(jù)中心降溫，還能在降溫過程中緩解數(shù)據(jù)中心高能耗的問題。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，自然冷卻與機械制冷聯(lián)合的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，由設(shè)置于數(shù)據(jù)中心外的自然冷卻-機械制冷一體化機組和數(shù)據(jù)中心內(nèi)形成的冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)連接組成；自然冷卻-機械制冷一體化機組，包括有機組殼體，機組殼體相對的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有進風(fēng)口、送風(fēng)口，進風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有風(fēng)量控制閥；進風(fēng)口通過回風(fēng)管與冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)連接，送風(fēng)口通過送風(fēng)管與冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)連接;機組殼體內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設(shè)置有過濾器、間接蒸發(fā)冷卻器、回風(fēng)室、蒸發(fā)器、直接蒸發(fā)冷卻器、擋水板及送風(fēng)機;過濾器的下方設(shè)置有壓縮機；間接蒸發(fā)冷卻器的上方設(shè)置有冷凝器;蒸發(fā)器通過管道分別與壓縮機、氟栗連接，壓縮機、氟栗均勻通過管道與冷凝器連接，冷凝器通過管道依次與節(jié)流閥、蒸發(fā)器連接，構(gòu)成機械制冷系統(tǒng)。
[0007]本實用新型的特點還在于:
[0008]冷凝器上方對應(yīng)的機組殼體頂壁上設(shè)置有二次排風(fēng)口；回風(fēng)室對應(yīng)的機組殼體頂壁上設(shè)置有回風(fēng)口。
[0009]二次排風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有二次風(fēng)機;回風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機。
[0010]冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)，包括有沿數(shù)據(jù)中心內(nèi)頂壁設(shè)置的頂壁風(fēng)道和數(shù)據(jù)中心內(nèi)架空地板下形成冷風(fēng)輸送通道;架空地板上部形成機柜冷-熱風(fēng)循環(huán)輸送系統(tǒng);頂壁風(fēng)道與回風(fēng)管連接，且頂壁風(fēng)道上設(shè)置有多個熱風(fēng)入口 ；冷風(fēng)輸送通道通過送風(fēng)通道與送風(fēng)管連接。
[0011]機柜冷-熱風(fēng)循環(huán)輸送系統(tǒng)，包括有多個機柜組，每個機柜組均由兩個相對設(shè)置的機柜及連接兩個機柜頂部的擋板構(gòu)成;組成機柜組的兩個機柜相對的側(cè)壁上設(shè)置有冷風(fēng)進入單元，每個機柜的另一側(cè)壁上設(shè)置有熱風(fēng)輸出單元，每個機柜由上下放置的多個服務(wù)器組成;組成機柜組的兩個機柜之間形成封閉冷風(fēng)流道;相鄰兩個機柜組之間形成機柜熱風(fēng)流道。
[0012]間接蒸發(fā)冷卻器采用臥管式間接蒸發(fā)冷卻器。
[0013]臥管式間接蒸發(fā)冷卻器，包括有臥管式換熱管組，臥管式換熱管組的上方依次設(shè)置有布水管a及擋水裝置，布水管a上均勻設(shè)置有多個面向臥管式換熱管組噴淋的噴嘴；臣卜管式換熱管組的下方設(shè)置有循環(huán)水箱a，循環(huán)水箱a通過供水管與布水管a連接;臥管式換熱管組與循環(huán)水箱a之間形成二次風(fēng)流道，二次風(fēng)流道對應(yīng)的機組殼體側(cè)壁上設(shè)置有二次進風(fēng)口。
[0014]臥管式換熱管組由多根水平設(shè)置的換熱管組成;擋水裝置采用干式填料;二次進風(fēng)口內(nèi)設(shè)置有百葉;供水管上設(shè)置有循環(huán)水栗a。
[0015]直接蒸發(fā)冷卻器，包括有填料，填料的上方設(shè)置有布水管b，布水管b上設(shè)置有多個面向填料噴淋的噴頭；填料的下方設(shè)置有循環(huán)水箱b，循環(huán)水箱b通過蓄水管與布水管b連接。
[0016]蓄水管上設(shè)置有循環(huán)水栗b。
[0017]本實用新型的有益效果在于:
[0018](I)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，將蒸發(fā)冷卻技術(shù)與機械制冷技術(shù)結(jié)合，在不同的溫度下開啟不同的運行模式，實現(xiàn)能量的有效利用。
[0019](2)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，針對數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷卻高能耗的問題，并考慮到數(shù)據(jù)中心一年四季需要進行制冷的特點；在不同季節(jié)采用不同的運行模式，實現(xiàn)了在制冷過程中對干空氣能和自然冷源的充分利用。
[0020](3)本實用新型的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，將冷凝器置于臥管式間接蒸發(fā)冷卻器的二次排風(fēng)口處，充分利用了二次排風(fēng)中攜帶的冷量，實現(xiàn)了能量的梯級利用。
【附圖說明】
[0021]圖1是將本實用新型數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)自然冷卻-機械制冷一體化機組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)機械制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，1.冷風(fēng)輸送通道，2.機柜，3.封閉冷風(fēng)流道，4.服務(wù)器，5.頂壁風(fēng)道，6.回風(fēng)管，7.自然冷卻-機械制冷一體化機組，8.送風(fēng)管，9.壓縮機，10.循環(huán)水箱a ,11.二次進風(fēng)口，12.臥管式換熱管組，13.循環(huán)水栗a，14.回風(fēng)室，15.填料，16.循環(huán)水箱b,17.循環(huán)水栗b，18.擋水板，19.送風(fēng)機，20.送風(fēng)口，21.布水管b，22.蒸發(fā)器，23.回風(fēng)口，24.二次排風(fēng)口，25.冷凝器，26.布水管a，27.過濾器，28.進風(fēng)口，29.節(jié)流閥，30.氟栗，31.供水管，32.蓄水管，33.擋水裝置，34.送風(fēng)通道，35.機柜熱風(fēng)流道。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0026]本實用新型自然冷卻與機械制冷聯(lián)合的數(shù)據(jù)中心用空調(diào)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，由設(shè)置于數(shù)據(jù)中心外的自然冷卻-機械制冷一體化機組7和數(shù)據(jù)中心內(nèi)形成的冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)連接組成。
[0027]自然冷卻-機械制冷一體化機組7，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括有機組殼體，機組殼體相對的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有進風(fēng)口 28、送風(fēng)口 20，進風(fēng)口 28通過回風(fēng)管6與冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)連接，送風(fēng)口 20通過送風(fēng)管8與冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)連接;機組殼體內(nèi)按空氣進入后流動方向依次設(shè)置有過濾器27、間接蒸發(fā)冷卻器、回風(fēng)室14、蒸發(fā)器22、直接蒸發(fā)冷卻器、擋水板18及送風(fēng)機19;過濾器27的下方設(shè)置有壓縮機9;間接蒸發(fā)冷卻器的上方設(shè)置有冷凝器25，冷凝器25上方對應(yīng)的機組殼體頂壁上設(shè)置有二次排風(fēng)口 24(將冷凝器25置于管式間接蒸發(fā)冷卻器的二次排風(fēng)口 24處，充分利用了二次排風(fēng)中攜帶的冷量，實現(xiàn)了能量的梯級利用)；回風(fēng)室14對應(yīng)的機組殼體頂壁上設(shè)置有回風(fēng)口23;如圖3所示，蒸發(fā)器22通過管道分別與壓縮機9、氟栗30連接，壓縮機9、氟栗30均勻通過管道與冷凝器25連接，冷凝器25通過管道依次與節(jié)流閥29、蒸發(fā)器22連接，構(gòu)成機械制冷系統(tǒng)。
[0028]冷-熱風(fēng)循環(huán)供應(yīng)系統(tǒng)，如圖1所示，包括有沿數(shù)據(jù)中心內(nèi)頂壁設(shè)置的頂壁風(fēng)道5和數(shù)據(jù)中心內(nèi)架空地板下形成冷風(fēng)輸送通道I;頂壁風(fēng)道5與回風(fēng)管6連接，且頂壁風(fēng)道5上設(shè)置有多個熱風(fēng)入口 ；冷風(fēng)輸送通道I通過送風(fēng)通道34與送風(fēng)管8連接;架空地板上部形成機柜冷-熱風(fēng)循環(huán)輸送系統(tǒng)。
[0029]數(shù)據(jù)中心內(nèi)的架空地板是用支架、橫梁及面板組裝而成的，其內(nèi)部形成一定的空間，該空間即為冷風(fēng)輸送通道I。
[0030]機柜冷-熱風(fēng)循環(huán)輸送系統(tǒng)，如圖1所示，包括有多個機柜組，每個機柜組均由兩個相對設(shè)置的機柜2及連接兩個機柜2頂部的擋板構(gòu)成，組成機柜組的兩個機柜2相對的側(cè)壁上設(shè)置有冷風(fēng)進入單元，每個機柜2的另一側(cè)壁上設(shè)置有熱風(fēng)輸出單元，每個機柜2由上下放置的多個服務(wù)器4組成;組成機柜組的兩個機柜2之間形成封閉冷風(fēng)流道3;相鄰兩個機柜組之間形成機柜熱風(fēng)流道35(機柜2內(nèi)所有服務(wù)器4產(chǎn)生的熱風(fēng)經(jīng)熱風(fēng)輸出單元送出，通過機柜熱風(fēng)流道35向數(shù)據(jù)中心上方輸送，由熱風(fēng)入口進入頂壁風(fēng)道5內(nèi)，最終由回風(fēng)管6送入自然冷卻-機械制冷一體化機組7內(nèi)進行處理，充分回收利用了數(shù)據(jù)中心內(nèi)的回風(fēng))。
[0031 ] 冷風(fēng)進入單元由多個冷風(fēng)入口組成;熱風(fēng)輸出單元由多個熱風(fēng)送出口組成。
[0032]進風(fēng)口28內(nèi)設(shè)置有風(fēng)量控制閥；二次排風(fēng)口 24內(nèi)設(shè)置有二次風(fēng)機；回風(fēng)口 23內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機。
[0033]間接蒸發(fā)冷卻器采用臥管式間接蒸發(fā)冷卻器。
[0034]臥管式間接蒸發(fā)冷卻器，如圖2所示，包括有臥管式換熱管組12，臥管式換熱管組12的上方依次設(shè)置有布水管a26及擋水裝置33，布水管a26上均勻設(shè)置有多個面向臥管式換熱管組12噴淋的噴嘴；臥管式換熱管組12的下方設(shè)置有循環(huán)水箱alO，循環(huán)水箱alO通過供水管31與布水管a26連接;臥管式換熱管組12與循環(huán)水箱alO之間形成二次風(fēng)流道，二次風(fēng)流道對應(yīng)的機組殼體側(cè)壁上設(shè)置有二次進風(fēng)口 11。
[0035]臥管式換熱管組12由多根水平設(shè)置的換熱管組成。
[0036]擋水裝置33采用干式填料，用于過濾掉空氣中多余的水分。
[0037]二次進風(fēng)口 11內(nèi)設(shè)置有百葉。