[發(fā)明專利]一種集裝箱式的模塊化自然冷卻機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610036995.6
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105571028B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春德;陳健
• 申請（專利權(quán)）人: 大連國霖技術(shù)有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F25B27/00
• 代理公司: 大連一通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

一種集裝箱式的模塊化自然冷卻機組，其主要是：在箱體內(nèi)設(shè)有板式換熱器，其中水通道A進口a與上述冷水干管的一端相連通，出口a與設(shè)在箱體內(nèi)的水泵進口相連，在水泵進口端設(shè)有過濾網(wǎng)及金屬軟連接，出口端設(shè)有軟件連接，止回閥，該水泵出口與熱水干管的一端相連通，以上部件構(gòu)成自然冷卻系統(tǒng)一次側(cè)室外管路部分的循環(huán)回路；上述板式換熱器另一個水通道B的進口b與空調(diào)水系統(tǒng)預(yù)留的熱水管相連，出口b與空調(diào)水系統(tǒng)預(yù)留的冷水管相連，構(gòu)成自然冷卻系統(tǒng)二次側(cè)室內(nèi)管路部分的循環(huán)回路。本發(fā)明的模塊化的設(shè)計不僅節(jié)能效果十分明顯，并解決了冬季結(jié)冰帶來諸多問題，而且占地少、安裝快、節(jié)省土建費用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空氣冷卻系統(tǒng)，特別是用于數(shù)據(jù)中心的制冷機組。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)中心建設(shè)速度驚人，研究表明2012年中國數(shù)據(jù)中心總數(shù)量已經(jīng)達到510,530個，IDC預(yù)測該市場在未來五年仍將保持接近兩位數(shù)的增長率，規(guī)模大于等于3000個標(biāo)準(zhǔn)機架的大型數(shù)據(jù)中心所占比例逐年增加。為了確保數(shù)據(jù)中心設(shè)備的穩(wěn)定運行，需要保持數(shù)據(jù)中心內(nèi)部365天恒溫恒濕，即數(shù)據(jù)中心需要常年冷卻，通過空調(diào)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度、空氣潔凈度等環(huán)境參數(shù)滿足設(shè)備的設(shè)計規(guī)范，由此產(chǎn)生的巨額耗電量已然成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展不可回避的問題。實際上數(shù)據(jù)中心里真正承載業(yè)務(wù)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲等所有設(shè)備消耗的電能累加起來與制冷空調(diào)系統(tǒng)消耗的電能差不多，如何將電能更多的用于服務(wù)器等業(yè)務(wù)設(shè)備上，而不是浪費在制冷系統(tǒng)等非必要設(shè)備上，是數(shù)據(jù)中心急需解決的難題。

在提倡“低碳減排，綠色環(huán)保”的時代，一部分專家學(xué)者便提出了自然冷卻(FreeColling)的概念。自然冷卻指的是一個過程，即冬季及過渡季節(jié)，如果室外溫度低于數(shù)據(jù)中心回風(fēng)溫度時，可利用室外自然冷源(空氣或水)，在不開啟或部分開啟壓縮機的情況下，將數(shù)據(jù)中心溫度降低到指定溫度。《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》指出，超大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)該優(yōu)先建設(shè)在氣候寒冷、能源充足的地區(qū)，目的也是充分利用冬季和過度季節(jié)北方冷空氣來冷卻機房。自然冷卻可以有效降低數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的能源消耗，但是北方地區(qū)通常嚴重缺水，因此，自然風(fēng)冷技術(shù)成為近年來的熱門技術(shù)。

目前數(shù)據(jù)中心利用自然冷風(fēng)進行制冷的解決方案主要有直接自然冷卻和間接自然冷卻兩種方式。其中，直接新風(fēng)自然冷卻系統(tǒng)需添加嚴格的過濾裝置和加濕設(shè)備才能滿足數(shù)據(jù)中心環(huán)境對濕度、潔凈度及污染物濃度的要求，極大限制了其在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用。在應(yīng)用自然冷卻技術(shù)的數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)中，更多采用高效傳熱，節(jié)能節(jié)材并具環(huán)保功能等特點的間接自然冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅需在室外增加一臺換熱器，將數(shù)據(jù)中心側(cè)管路連接成獨立的封閉環(huán)路，環(huán)路內(nèi)有工作流體，借助媒體泵的作用流體在環(huán)路內(nèi)循環(huán)，將自然冷源引入室內(nèi)給數(shù)據(jù)中心持續(xù)供冷。然而北方地區(qū)冬季夜間最低溫度為-20～-30℃，出現(xiàn)極端天氣時甚至溫度更低，一旦管路中的工作流體轉(zhuǎn)變?yōu)楸苈肪蜁斜慌蛎浟褤p的危險，因此室外的管路必須考慮防凍措施。由于數(shù)據(jù)中心側(cè)管路是一個封閉環(huán)路，為此業(yè)主不得不向整個封閉環(huán)路內(nèi)加入高濃度的防凍液。對于規(guī)模大、管路長的數(shù)據(jù)中心，這必將導(dǎo)致業(yè)主投資額的大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用室外天然冷源，僅需投入極少的防凍液即可解決整個管路系統(tǒng)冬季結(jié)冰問題，同時簡化現(xiàn)場安裝程序，節(jié)約前期土建成本，又能滿足機房對溫、濕度及潔凈度要求的集裝箱式的模塊化自然冷卻機組。本發(fā)明主要是：將自然冷卻系統(tǒng)管路劃分為一次側(cè)室外管路部分和二次側(cè)室內(nèi)管路部分兩個獨立的封閉環(huán)路，并與現(xiàn)有空調(diào)的風(fēng)冷冷水機組構(gòu)成數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)。