[發明專利]一種用于數據中心機房的多級制冷系統

在審

• 申請號: 201910932823.0
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110779124A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 居靜;王劍;吳四海;宋婧
• 申請（專利權）人: 河北秦淮數據有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;H05K7/20
• 代理公司: 11442 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 柳巖

本發明公開了一種用于數據中心機房的多級制冷系統，包括第一冷卻室、蓄冷空間及第二冷卻室，第一冷卻室具有進風口及出風口，第一冷卻室的進風口用于接收室外新風，第一冷卻室被配置為對室外新風進行降溫并形成第一冷風；蓄冷空間具有進風口及出風口，蓄冷空間的進風口與第一冷卻室的出風口連接，蓄冷空間被配置為用于接收并存儲第一冷風；第二冷卻室具有進風口及出風口，第二冷卻室的進風口與蓄冷空間的出風口連接，用于接收蓄冷空間輸出的第一冷風；第二冷卻室被配置為對第一冷風進行降溫并形成第二冷風，第二冷卻室的出風口與數據中心機房的進風口連接，用于向數據中心機房輸送第二冷風。

技術領域

本發明涉及室內空氣冷卻技術領域，更具體地，涉及一種用于數據中心機房的多級制冷系統。

背景技術

根據分析，全球數據中心在2014年占世界能源使用量的1.62％左右。到2017年，這個數字已經上升到3％以上(約420太瓦)，數據中心的排放量也將占到溫室氣體排放總量的2％左右。到2020年全球將使用多達500億臺的物聯網設備，而其他一些統計數據表明，在未來五年內物聯網設備有可能超過1000億臺。在全球范圍內，數據中心成為全球能源使用規模最大的用戶，將從2015年的0.9％上升到2025年的4.5％。該研究表明數據中心將成為全球最大的能源消費者之一，超過了許多國家的能源消費水平。

傳統的數據中心機房冷卻系統通常采用機械制冷方式，即利用壓縮機做功，以各種型式的冷媒作為載體，將數據中心機房產生的大量熱量從數據中心機房室內搬運至室外，以此實現對機房的降溫。但這種傳統機械制冷系統能效比過低，需要消耗大量的能源，對于大型數據中心機房來說，成本很高且制冷效果也不好，絕非最經濟的選擇。

基于間接蒸發冷卻原理，即利用室外的冷空氣自身的冷量，再加上水蒸發冷卻原理，將其與數據中心機房室內較高溫度的熱空氣通過非直接接觸式換熱器進行冷量傳遞，從而實現數據中心機房內較熱空氣降溫的過程，也就是從自然環境中獲取冷量，利用室外冷空氣對數據中心機房進行降溫。這樣建設的數據中心機房制冷效果更好，同時也更加節能。但是間接蒸發冷卻系統的應用受限于應用區域的氣候條件，在部分區域由于全年寒冷時間過短、平均氣溫較高，導致全年能夠利用自然冷空氣的時間較短、能效比過低；另外間接蒸發冷卻系統由于利用空氣直接換熱輸送冷風，而無法蓄冷，因此無法滿足不間斷制冷的需求，從而導致間接蒸發冷卻系統的應用場景非常有限。綜上所述，如何構建一種系統，能夠在間接蒸發冷卻技術的基礎上，進一步延長利用自然冷空氣的時間，提高數據中心機房的能效比，擴大間接蒸發冷卻系統的應用區域，同時還能夠提供蓄冷，滿足數據中心機房不間斷制冷的需求，成為了一項有待解決的問題。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種用于數據中心機房的多級制冷系統的新技術方案。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于數據中心機房的多級制冷系統，所述多級制冷系統包括：

第一冷卻室，所述第一冷卻室具有進風口及出風口，所述第一冷卻室的進風口用于接收室外新風，所述第一冷卻室被配置為對室外新風進行降溫并形成第一冷風；

蓄冷空間，所述蓄冷空間具有進風口及出風口，所述蓄冷空間的進風口與第一冷卻室的出風口連接，所述蓄冷空間被配置為用于接收并存儲第一冷風；

第二冷卻室，所述第二冷卻室具有進風口及出風口，所述第二冷卻室的進風口與蓄冷空間的出風口連接，用于接收蓄冷空間輸出的第一冷風；所述第二冷卻室被配置為對第一冷風進行降溫并形成第二冷風，所述第二冷卻室的出風口與數據中心機房的進風口連接，用于向數據中心機房輸送第二冷風。

可選地，所述第一冷卻室設置有噴淋設備，或者所述第一冷卻室設置有噴淋設備及空氣處理機組。

可選地，所述第一冷卻室設置有接水盤，所述接水盤被配置為用于回收噴淋設備噴淋后的水。

可選地，所述第二冷卻室設置有噴淋設備，或者所述第二冷卻室設置有噴淋設備及空氣處理機組。