[發明專利]利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置及方法

在審

• 申請號: 202111272766.1
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113847829A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 冼峰;陳輝;黃紅貴;王其超;周圓
• 申請（專利權）人: 上海城投水務（集團）有限公司;中通服建設有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/22
• 代理公司: 上海翰信知識產權代理事務所(普通合伙) 31270
• 代理人: 張維東

本發明提供了一種利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置及方法，裝置為接觸式冷卻裝置或非接觸式冷卻裝置，接觸式冷卻裝置為冷卻水換熱管和冷凍水換熱管設置在第一熱交換罐體，第一熱交換罐體內流通市政水，利用市政水與冷卻水和/或冷凍水逆流對冷卻水和/或冷凍水進行降溫，非接觸式冷卻裝置為市政水換熱管設置在第二熱交換罐體內，第二熱交換罐體分為兩部分，一部分通入冷凍水，另一部分通入冷卻水，用市政水換熱管為第二熱交換罐體內的冷凍水和/或冷卻水進行降溫，本發明利用地下原水或供水管道冷源對數據中心制冷后升溫的冷凍水和冷卻水進行選擇性或共同降溫，從而降低機械制冷的能耗，降低碳排放。

技術領域

本發明屬于環保裝置技術領域，具體涉及一種利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置及方法。

背景技術

目前數據中心冷卻采用帶自然冷卻的機械制冷，只能靠自然外環境的低溫度來實現自然冷卻，基本屬于“靠天吃飯”。數據中心冷卻運行模式如下：冷凍單元分機械制冷、預冷、節約三種模式運行。機械制冷模式：當室外空氣濕球溫度高于T₁(一般設定值為15℃)，系統在機械制冷模式下運行，冷卻塔出水溫度在19-38℃之間，保證冷機正常運行。預冷模式：當室外空氣濕球溫度低于T₁而高于T₂(一般設定值為4℃)，此狀況持續運行20分鐘，則控制系統自動進入預冷模式。冷卻塔出水溫度在13.5-19℃之間。節約模式：當室外空氣濕球溫度低于T₂(可調)，此狀況持續運行20分鐘(可調)，則控制系統自動進入節約模式。冷卻塔出水溫度控制在13.5℃。節約模式退出：當室外空氣濕球溫度又逐漸高于T₂(可調)而低于T₁(可調)，且冷卻塔風扇全速運行，此狀況持續運行20分鐘(可調)，則控制系統自動進入預冷模式。預冷模式退出：當室外空氣濕球溫度又逐漸高于T₁(可調)，此狀況持續運行20分鐘(可調)，則控制系統自動進入機械制冷模式。

而長江以南大部分地區室外空氣濕球溫度低于15℃時間不足1/3,低于4℃時間更是寥寥無幾；自然冷卻的利用時間較少；即使在機械制冷模式的情況下，由于外界環境溫度較高，較高溫度的冷卻水溫度導致機械制冷的冷凝壓力處于高位，制冷系數處于較低水平，使得機械制冷的能耗較高。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置及方法。該裝置和方法在不影響供水的質量的前提下，利用地下原水或供水管道冷源對數據中心制冷后升溫的冷凍水和冷卻水進行選擇性或共同降溫，從而降低機械制冷的能耗，降低碳排放。

本發明提供了一種利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置，其特征在于：

所述利用地下原水或供水管道冷源的冷卻裝置為接觸式冷卻裝置或非接觸式冷卻裝置，

所述接觸式冷卻裝置包括：第一熱交換罐體、冷凍水換熱管和冷卻水換熱管，

所述第一熱交換罐體的兩端面上分別設置一個地下原水或供水管道的第一進水口和第一出水口，所述第一熱交換罐體上靠近所述第一出水口的一端設置有第一冷凍水進口和第一冷卻水進口，所述第一熱交換罐體靠近所述第一進水口的一端設置有第一冷凍水出口和第一冷卻水出口，所述第一進水口與地下原水或供水管道的進水管連接，所述第一出水口與地下原水或供水管道的出水管連接，所述第一冷凍水進口與冷凍水進水管連接，所述第一冷凍水出口與冷凍水出水管連接，所述第一冷卻水進口與冷卻水進水管連接，所述第一冷卻水出口與冷卻水出水管連接，

所述冷凍水換熱管設置在所述第一熱交換罐體內，所述冷凍水換熱管的兩端分別與所述第一冷凍水進口和所述第一冷凍水出口連接，所述冷凍水換熱管為螺旋結構，且相鄰的兩個螺紋的半徑不同，

所述冷卻水換熱管設置在所述第一熱交換罐體內，所述冷卻水換熱管的兩端分別與所述第一冷卻水進口和所述第一冷卻水出口連接，所述冷卻水換熱管為螺旋結構，且相鄰的兩個螺紋的半徑不同；