[實用新型]數據中心超薄壁式制冷系統

有效

• 申請號: 201320396029.7
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN203323288U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王倩;李馬林;宋俊峰;趙人杰
• 申請（專利權）人: 四川依米康環境科技股份有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

技術領域

?本實用新型屬于空調技術領域，具體的說，是涉及一種數據中心超薄壁式制冷系統。

背景技術

IDC數據中心作為行業信息化的重要載體，提供信息數據存儲和信息系統運行平臺支撐，是推進新一代信息技術產業發展的關鍵資源。據斯坦福大學教授奧內桑·G?·庫穆尼的研究數據顯示，2010年全球數據中心耗電量達到了驚人的1988億千瓦時，約占全球發電量的1.1%至1.5%，而在擁有大量數據中心的美國，這個比例已達1.7%－2.2%。2011年，我國數據中心總耗電量達700億千瓦時，已經占到全社會用電量的1.5%，相當于2011年天津市全年的總用電量。

因此，持續且有效地降低數據中心的運營成本已經成為當務之急。空調系統用于對數據中心進行降溫處理，是保持數據中心的高效率運行的條件之一；然而，現有技術中，數據中心的空調系統能耗非常高，其占數據中心總能耗的30~45%，進而導致數據中心PUE值（數據中心總能耗/IT設備能耗）居高不下，增加了數據中心的運營成本。

不斷地開拓節能節電的空調系統已經列入制造商和數據中心運營商的戰略性創新發展規劃，找尋創新型的、具有發展以及市場應用前景的節能技術，降低空調系統能耗，進而降低數據中心PUE值（數據中心總能耗/IT設備能耗）成為每一個空調制造商必須考慮的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結構緊湊、節能高效的數據中心超薄壁式制冷系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

數據中心超薄壁式制冷系統，包括制冷機構，與該制冷機構相連并設置于機房內的空調壁機構，以及為所述數據中心超薄壁式制冷系統運行提供動力的動力系統。

具體的說，所述空調壁機構包括由至少一個與制冷機構相連的空調壁單元組成的空調壁主體，以及將機房內產生的熱空氣吸入空調壁單元進行冷卻并將冷卻后的冷空氣再送入機房內的風機。

為了節省數據中心機房的空間，在一種實施方案中，所述風機與空調壁單元一一對應并設置于空調壁單元下方的機房地板內部。機房地板為靜電地板，冷空氣在靜電地板下形成一個“靜壓箱”，使得送風更加均勻穩定。

為了實現根據室內熱負荷變化調節風機轉速以達到節能的目的，作為一種優選方式，所述風機為EC調速風機。

進一步的，所述空調壁單元包括與制冷機構相連、集成為一體呈壁狀的制冷換熱器，該制冷換熱器頂部與機房天花板直接或間接接觸，其底部與機房地板直接接觸；空調壁主體呈壁狀并由所有空調壁單元并列地緊密相連構成，空調壁主體的其中一個壁面朝向機房內部，其上下兩側與機房墻壁緊密接觸。空調壁單元或空調壁主體采用無機柜設計，制冷換熱器直接與空氣接觸，通過壁面的換熱器直接對熱空氣進行冷卻，以獲得最佳的換熱效率。

在一種實施方案中，所述制冷換熱器為換熱盤管。換熱盤管由高效換熱銅管組成，若干高效換熱銅管換熱盤管組合構成壁狀結構的空調壁單元，然后由若干空調壁單元組合構成空調壁主體。

再進一步的，所述制冷機構包括相互連通并構成循環回路的冷卻塔和螺桿式冷水機組；該螺桿式冷水機組還與空調壁單元相互連通并構成循環回路。螺桿式冷水機組將高溫的水冷卻為低溫的冷凍水并輸送至空調壁單元內，機房內的熱空氣與空調壁單元進行熱交換，其內部冷卻水吸熱升溫變為高溫的水，然后回到螺桿式冷水機組，螺桿冷水機組按照蒸汽壓縮式制冷原理對高溫水進行冷卻，完成循環。在此過程中冷卻塔對螺桿冷水機組冷凝器進行冷卻，保證制冷系統能夠正常循環。

為了達到更好的控制效果，所述螺桿式冷水機組與空調壁單元之間還設有用于調節進入空調壁單元內冷水流量的流量調節閥。

在一種實施方案中，數據中心超薄壁式制冷系統還包括用于檢測機房內回風溫、濕度值并根據機房熱負荷的大小調節風機轉速及流量調節閥開度的控制系統，作為一種優選，該控制系統的控制方法為模糊控制和PID控制的結合。控制系統實時監控環境溫濕度的變化，并預測下個時間周期內數據中心機房內溫、濕度的變化，從而來控制風機轉速和流量調節閥的開度，實現對溫、濕度的精確控制。

為了更好的實現本實用新型，在上述結構的基礎上，數據中心超薄壁式制冷系統還包括與制冷機構連通并用于補水的膨脹水箱。

本實用新型的設計原理：采用無柜式設計，由若干直接與空氣接觸的制冷換熱器構成壁狀的空調壁主體，該空調壁主體與實體墻、地板以及天花板形成一個集中的制冷空調系統，機房服務器機柜散發的熱空氣被風機吸入空調壁，在空調壁上與冷凍水發生熱交換，被冷卻為冷空氣后，再由風機次送入機房內部，對機房服務器進行制冷。