[發(fā)明專利]一種適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210551837.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103868175A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆禹安;閆錦瑞;閆禹吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 定邊縣新雄風(fēng)農(nóng)機(jī)研制有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F24F5/00
• 分類號(hào): F24F5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 談耀文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溫控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的功率密度越來越高。現(xiàn)在新建數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜功率一般可達(dá)到4KVA甚至更高。數(shù)據(jù)中心機(jī)房的冷負(fù)荷在一年四季中是基本穩(wěn)定不變的。數(shù)據(jù)中心機(jī)房單位面積的冷負(fù)荷是一般商用建筑的15倍以上，因此為數(shù)據(jù)中心機(jī)房選擇一個(gè)可靠、節(jié)能的制冷方式顯得尤為重要。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房以前比較常見的空調(diào)方式主要為風(fēng)冷精密空調(diào)系統(tǒng)，由于建筑空間的限制，使得制冷設(shè)備在數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)部排列過于緊密，造成數(shù)據(jù)中心機(jī)房散熱效果差，空調(diào)系統(tǒng)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)，散熱效果好，效率高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心機(jī)房通過管道連接有蒸發(fā)器，蒸發(fā)器連接有冷凝器，蒸發(fā)器與冷凝器之間構(gòu)成制冷回路，制冷回路中，蒸發(fā)器的一端通過壓縮機(jī)、板式換熱器連接至冷凝器，蒸發(fā)器的另一端通過膨脹閥連接至冷凝器，冷凝器還連接有冷水塔。

本發(fā)明的適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)，通過蒸發(fā)器、冷凝器與冷水塔進(jìn)行熱交換制冷，由于采用了板式換熱器，所以具有熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.數(shù)據(jù)中心機(jī)房，2.板式換熱器，3.冷水塔，4.蒸發(fā)器，5.冷凝器，6.膨脹閥，7.壓縮機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明適用于數(shù)據(jù)中心機(jī)房的水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，數(shù)據(jù)中心機(jī)房1通過管道連接有蒸發(fā)器4，蒸發(fā)器4連接有冷凝器5，蒸發(fā)器4與冷凝器5之間構(gòu)成制冷回路，其中，蒸發(fā)器4的一端通過壓縮機(jī)7、板式換熱器2連接至冷凝器5上，蒸發(fā)器4的另一端通過膨脹閥6也連接至冷凝器5上，冷凝器5還與冷水塔3連接。

板式換熱器2是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液-液、液-汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。板式換熱器與管殼式換熱器的比較，首先，傳熱系數(shù)高。由于不同的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)（一般Re=50~200）下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認(rèn)為是管殼式的3~5倍。其次，對(duì)數(shù)平均溫差大，末端溫差小，在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內(nèi)流動(dòng)，總體上是錯(cuò)流流動(dòng)，對(duì)數(shù)平均溫差修正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流流動(dòng)方式，其修正系數(shù)也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動(dòng)平行于換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對(duì)水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器一般為5℃。再次，占地面積小板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場(chǎng)所，因此實(shí)現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。所以，板式換熱器2具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。

蒸發(fā)器4是制冷中很重要的一個(gè)部件，低溫的冷凝氣體通過蒸發(fā)器，與空氣進(jìn)行熱交換，液化吸熱，達(dá)到制冷的效果。

本發(fā)明水冷系統(tǒng)的使用過程是，數(shù)據(jù)中心機(jī)房1內(nèi)的熱氣依次通過蒸發(fā)器4、壓縮機(jī)7，壓縮機(jī)7吸入從蒸發(fā)器4出來的較低壓力的蒸汽，使之壓力升高后送入冷凝器5，在冷凝器5中冷凝成壓力較高的液體，通過冷水塔3把熱源排走，然后通過膨脹閥6，成為壓力較低的液體后，再送入蒸發(fā)器4，在蒸發(fā)器4中吸熱蒸發(fā)而成為壓力較低的蒸汽，從而完成制冷循環(huán)，對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房1內(nèi)進(jìn)行制冷。由于采用了板式換熱器2，所以具有熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。