[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)中心用間接蒸發(fā)冷卻塔與機械制冷聯(lián)合的供冷系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510867698.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105299807A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃翔;折建利;劉凱磊;杜冬陽
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;H05K7/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)據(jù)中心用間接蒸發(fā)冷卻塔與機械制冷聯(lián)合的供冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，IDC機房現(xiàn)已成為國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要組成部分，是推進國家科技工業(yè)信息化和數(shù)字化的主要支柱。

隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模和集成度的發(fā)展，服務器中IT設(shè)備功率密度與日俱增，導致熱密度急劇增長。一方面，制冷設(shè)備所消耗的電功率快速增大，數(shù)據(jù)中心的能耗問題越來越受到關(guān)注；另一方面，服務器散熱問題變得越來越嚴重，甚至可能在消耗大量能源和運營成本的代價下還會因為設(shè)備發(fā)熱而導致設(shè)備停機。除此之外，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷熱摻混所造成的能源浪費也是數(shù)據(jù)中心能耗的一部分。

將間接蒸發(fā)冷卻塔與機械制冷系統(tǒng)聯(lián)合起來，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的機柜封閉熱通道上疊放兩個換熱器，使每個換熱器盤管中走不同環(huán)路的冷水，形成一個數(shù)據(jù)中心用供冷系統(tǒng)。在炎熱的夏季，機柜封閉熱通道上的一個換熱器內(nèi)通入的是由間接蒸發(fā)冷卻塔制取的高溫冷水，主要用于對熱空氣進行預冷，減少機械制冷系統(tǒng)內(nèi)壓縮機的運行時間，機柜封閉熱通道上的另一個換熱器內(nèi)通入的是機械制冷系統(tǒng)制取的冷水；在冬季或過渡季節(jié)，兩個換熱器里走的都是間接蒸發(fā)冷卻塔制取的高溫冷水，這樣不僅能充分利用室外自然冷源，而且有效避免了數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷熱摻混，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心綠色、節(jié)能及環(huán)保的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)中心用間接蒸發(fā)冷卻塔與機械制冷聯(lián)合的供冷系統(tǒng)，充分利用室外自然冷源，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心綠色、節(jié)能及環(huán)保的要求。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，數(shù)據(jù)中心用間接蒸發(fā)冷卻塔與機械制冷聯(lián)合的供冷系統(tǒng)，包括有復合式制冷系統(tǒng)，復合式制冷系統(tǒng)與換熱裝置連接，換熱裝置設(shè)置于數(shù)據(jù)中心內(nèi)機柜封閉熱通道的上部。

本發(fā)明的特點還在于：

機柜封閉熱通道為由兩排相對設(shè)置的機柜圍成的豎直熱風流道，用于避免冷熱摻混造成的能量浪費。

換熱裝置，包括有換熱裝置，包括有裝置殼體，裝置殼體的頂壁上設(shè)置有風口，風口內(nèi)設(shè)置有風扇；裝置殼體內(nèi)設(shè)置有換熱單元，換熱單元與復合式制冷系統(tǒng)連接。

換熱單元由呈上、下設(shè)置的換熱器a、換熱器b組成；復合式制冷系統(tǒng)由經(jīng)水管組連接在一起的間接蒸發(fā)冷卻塔及機械制冷系統(tǒng)組成；換熱器a、換熱器b通過水管網(wǎng)與間接蒸發(fā)冷卻塔、機械制冷系統(tǒng)連接。

換熱器a的出水口通過冷媒水回水管與機械制冷系統(tǒng)連接，機械制冷系統(tǒng)通過冷媒水供水管與換熱器a的進水口連接；換熱器b的出水口通過冷卻水供水管b與間接蒸發(fā)冷卻塔連接，間接蒸發(fā)冷卻塔通過冷卻水回水管b與換熱器b的進水口連接；冷卻水供水管b上設(shè)置有三通閥a，三通閥a通過冷卻水回水管c與冷媒水回水管連接；冷卻水回水管b上設(shè)置有三通閥b，三通閥b通過冷卻水供水管c與冷媒水供水管連接。

冷媒水供水管、冷媒水回水管、冷卻水供水管b及冷卻水回水管b上均設(shè)置有閥門。

間接蒸發(fā)冷卻塔，包括有冷卻塔殼體，冷卻塔殼體的頂部設(shè)置有排風口，冷卻塔殼體的側(cè)壁上分別設(shè)置有第一進風口、第二進風口，第一進風口內(nèi)設(shè)置有第一表冷器，第二進風口內(nèi)設(shè)置有第二表冷器；冷卻塔殼體內(nèi)設(shè)置有填料式直接蒸發(fā)冷卻單元，填料式直接蒸發(fā)冷卻單元分別與第一表冷器、第二表冷器、換熱器b及機械制冷系統(tǒng)連接；第一表冷器、第二表冷器均與機械制冷系統(tǒng)連接；機械制冷系統(tǒng)由通過管道依次連接的蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器及節(jié)流閥構(gòu)成。

第一進風口和第二進風口呈相對設(shè)置；第一進風口和第二進風口內(nèi)均設(shè)置有風量控制閥。

包括有填料，填料的上方依次設(shè)置有布水管及排風機，布水管上均勻設(shè)置有多個面向填料噴淋的噴嘴，填料的下方設(shè)置有集水箱，填料與集水箱之間形成風道；集水箱通過冷卻水供水管a與機械制冷系統(tǒng)內(nèi)的冷凝器連接；集水箱還與供水總管連接；供水總管通過第三水管與第一表冷器連接，第一表冷器通過第一水管與布水管連接，第一水管與冷卻水供水管b連接；供水總管通過第四水管與第二表冷器連接，第二表冷器通過第二水管與布水管連接；供水總管還與冷卻水回水管b連接；第一表冷器、第二表冷器均與冷卻水回水管a連接，冷卻水回水管a與冷凝器連接。

冷卻水供水管a和冷卻水回水管a上均設(shè)置有閥門。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的供冷系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的機柜封閉熱通道上面疊放兩個換熱器，每個換熱器盤管中走不同環(huán)路的冷水；利用水冷代替風冷解決了冷熱摻混造成能量浪費，而且水冷冷卻與風冷冷卻相比，其帶走熱量的能力更強。