[發明專利]一種數據中心節能空調系統及其散熱方法

有效

• 申請號: 201410530041.1
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104566641A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陳文勝;萬凱;楊軍;李文龍;戴海榕;賴欽衛;姜林紅
• 申請（專利權）人: 深圳市共濟科技有限公司
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;F24F11/02;F24F13/30
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發明涉及數據中心的降溫系統，尤其涉及一種數據中心節能空調系統及其散熱方法。

背景技術

在數據中心，空調的運行能耗在總能耗中占了相當大的比重，如何使數據中心制冷系統節能高效，變得迫不及待。數據中心是一種一年四季均需制冷降溫的場合，在室外溫度較低時，利用自然冷源給數據中心降溫，可減少精密空調的運行，進而降低空調的運行能耗。目前行業內常用的自然冷卻技術有以下幾種：1）新風冷卻。直接把外部過濾的溫度較低的新風引入數據中心，與室內的熱空氣混合換熱后排出室外，通過新風循環實現自然冷卻。2）乙二醇自然冷卻。空調室內機中增加一套乙二醇冷卻盤管，在室外機布置干式表冷器，通過表冷器冷卻載冷劑乙二醇，用水泵把冷卻后的乙二醇輸送到室內機的冷卻盤管與室內熱空氣進行換熱，實現間接冷卻。3）傳統的氟泵自然冷卻。在精密空調機組中增加一路旁路，旁路中增加一個氟泵及相應的輔助閥件，共用原系統的制冷盤管、冷凝器及節流閥。當室外溫度低于一定值時，精密空調的壓縮機停機，氟泵開啟，通過氟泵循環系統內的冷媒，把室外冷卻后的冷媒泵入精密空調制冷盤管與熱空氣換熱，吸熱后的冷媒回到室外冷凝器與室外低溫空氣進行散熱，完成制冷循環。

以上三種方式存在以下缺點：

1）新風冷卻直接把室外空氣引入數據中心內，空氣雖經過濾網過濾，但仍存在過濾不干凈的情況，隨著使用時間加長，數據中心內的空氣潔凈度會越來越差，如果空氣中含有二氧化硫等腐蝕性氣體，極容易對數據中心的IT設備造成嚴重的損壞。且新風冷卻系統，需頻繁維護空氣過濾網，需浪費較多的人力和財力。

2）乙二醇自然冷卻，需在室內機組內增加乙二醇冷卻盤管，增加室內風機的運行阻力，導致風機長期高功率運行；同時，因乙二醇的換熱效率相對較低，采用干式表冷器換熱效率相對比冷卻水要低，使得壓縮機制冷系統的冷凝溫度偏高，導致壓縮機的功耗增大。因此，乙二醇自然冷卻，其節能效率偏低，且投資回報年限較長。

3）傳統的氟泵自然冷卻，一般在原精密空調制冷系統中增加氟泵系統，共用原空調系統的制冷盤管、冷凝器及節流閥。當室外溫度低于5℃時，壓縮機停止運行，氟泵開啟，通過氟泵驅動制冷劑完成制冷循環。當室外溫度高于5℃后，氟泵停機，壓縮機開啟運行制冷。因氟泵循環時，制冷盤管內存在大量的未完全蒸發的液態制冷劑，當系統切換至壓縮機制冷時，壓縮機把大量的液態制冷劑吸入，容易導致壓縮機的冷凍油稀釋，導致壓縮機潤滑不良，并且大量的液體吸入容易引起液擊，長期運行時，加速壓縮機的損壞，縮短壓縮機的運行壽命。在數據中心，一旦壓縮機損壞就會引起數據中心溫度升高，導致IT設備宕機，損失慘重。因此，傳統的氟泵自然冷卻的應用，受室外環境溫度的限制，且存在壓縮機損壞的風險。

因此如何使自然冷卻系統不受室外溫度的限制，不受精密空調的控制關聯，實現冷卻備份的功能，同時，不會引起數據中心原精密空調壓縮機的損壞，是個亟待解決的問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種數據中心節能空調系統及其散熱方法，旨在解決節能空調不受室外溫度以及精密空調的影響，獨立供冷的問題。

本發明的技術方案如下：

一種數據中心節能空調系統，其中，包括：

用于向室內送風降低室溫的若干臺室內機；

用于實現制冷劑循環的若干循環模塊；

用于換熱的若干風冷表冷器；

用于控制所室內機的開啟或關閉的若干控制單元；

所述室內機、所述循環模塊及所述風冷表冷器依次連接，并且所述風冷表冷器與所述室內機連接，且所述控制單元與所述室內機、循環模塊、風冷表冷器分別連接。

所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述室內機包括柜體，若干節流閥，用于向室內送風的若干風機，用于換熱的若干制冷盤管，設置在室內機中與外部金屬軟管連接的快速接頭，用于實現外部的快速插拔安裝及維護，所述室內機柜體前后設置有出風口和進風口，出風口設置在柜體前部，向下送風，所述進風口設置有空氣過濾網，用于過濾雜質，所述制冷盤管，節流閥，快速接頭依次連接。

所述的一種數據中心節能空調系統，其中，所述循環模塊包括柜體，用于驅動液態制冷劑的循環的若干制冷劑泵，用于克服汽蝕余量的若干儲液器，所述儲液器設置在制冷劑泵吸入口的上部，以及設置在制冷劑泵的排出管上的用于調節多余的制冷劑的旁通管。