CN105555101B - 一种模块化数据中心的冷冻水空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，其包括：空调设备、冷源以及连接所述空调设备和冷源的冷冻水分配单元；所述空调设备位于所述模块化数据中心中的机柜的侧面且位置相邻；其中，所述冷冻水分配单元设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方。其将冷冻水分配单元安装在数据中心冷通道底板下，形状大小与冷通道大小一致，不占用机柜安装空间，节省机房空间。同时冷冻水分单元全部标配快速接头，实现快速安装及维护；实现外部的自由维护；平衡各环路水路阻力，让制冷系统更高效、节能。
Description
技术领域
本发明涉及空调机组技术领域，特别涉及一种模块化数据中心的冷冻水空调系统。
背景技术
随着互联网、物联网和云计算高速发展，数据中心作为信息产业发展的基础，已是能源消耗巨大的产业。同时，国家对数据中心的发展提出更高的要求，节能逐步也受到更为广泛的重视，冷冻水式机房空调相较风冷和水冷式机房空调无内置压缩机、无室外机、COP一般比风冷系统大30%左右。由于以上特点数据中心采用冷冻水型机房空调会成为行业趋势并得到逐渐普及。
但当前采用冷冻水型机房空调技术还远不成熟，其存在以下缺点：
1）冷冻水分配单元占用机柜安装空间；
2）空调的连接管一般为现场制作，耗时长且制作质量、制作工艺无法精确控制；
3）现有的冷冻水分配单元如数据中心初期设计没考虑冗余措施，再增设一台或者几台空调时，施工难度大，成本高或根本无法扩容。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，以解决现有冷冻水空调系统配置不灵活以及冷冻水分配单元占用机柜安装空间的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，其包括：用于为数据中心制冷的空调设备、用于为空调设备提供冷冻水的冷源以及用于连接空调设备与冷源的冷冻水分配单元；所述空调设备位于所述模块化数据中心中的机柜的侧面且与机柜位置相邻，所述空调设备与其位置相邻的机柜的朝向相同；其特征在于，所述冷冻水分配单元设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方；所述冷通道为所述模块化数据中心中所述机柜正面对着的通道，所述热通道为所述模块化数据中心中所述机柜背面对着的通道。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述冷冻水分配单元为模块化结构，形状大小与一条冷通道和/或热通道统一。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述冷冻水分配单元包括：由供水管以及回水管构成的至少一个总管以及设置于总管上用于与空调设备相连接的若干支路分管；所述总管通过支路分管与空调设备形成回路。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述供水管上设置有用于控制供水管供水的供水阀，所述回水管上设有用于控制回水管回水的回水阀；所述进水管与回水管之间设有压力平衡模块。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述支路分管包括与供水管相连接供水支管以及与回水管相连接的回水支管，所述供水支管设置有用于控制进水的第二阀门，所述回水支管设置有用于控制出水的第三阀门。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述总管为两组，两组总管设置于所述模块化数据中心中的一条冷通道底板下方，且所述冷通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上；
或者，两组总管设置于所述模块化数据中心中的一条热通道底板下方，且所述热通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上。
所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其中，所述冷源为外部冷冻水机组或大楼中央空调提供冷冻水。
有益效果：与现有技术相比，本发明所提一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，其包括：空调设备、冷源以及连接所述空调设备和冷源的冷冻水分配单元；所述空调设备位于所述模块化数据中心中的机柜的侧面且位置相邻；其中，所述冷冻水分配单元设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方；所述冷通道为所述模块化数据中心中所述机柜正面对着的通道，所述热通道为所述模块化数据中心中所述机柜背面对着的通道。其将冷冻水分配单元安装在数据中心冷通道底板下，形状大小与冷通道大小一致，不占用机柜安装空间，节省机房空间。同时冷冻水分单元全部标配快速接头，实现快速安装及维护；实现外部的自由维护；平衡各环路水路阻力，让制冷系统更高效、节能。
附图说明
图1本发明提供一种模块化数据中心的冷冻水空调系统机房布置示意图。
图2本发明提供一种模块化数据中心的冷冻水空调系统原理示意图。
具体实施方式
本发明提供模块化数据中心的冷冻水空调系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
本发明提供一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，如图1和2所示，其包括：空调设备2、冷源3以及连接所述空调设备2和冷源3的冷冻水分配单元4；所述空调设备2位于所述模块化数据中心中的机柜1的侧面且位置相邻，位置相邻的空调设备2与机柜1的朝向相同；其中，所述冷冻水分配单元4设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方；所述冷通道为所述模块化数据中心中所述机柜1正面101对着的通道，所述热通道为所述模块化数据中心中所述机柜1背面102对着的通道。
进一步地，上述空调系统中，空调设备2位于模块化数据中心中机柜1的侧面/底部且位置相邻，位置相邻的空调设备2与机柜1朝向相同，也就是说，空调设备2的正面201与机柜1的正面101朝相同的方向，空调设备2的背面202与机柜1的背面102朝相同的方向，以这种方式放置空调设备使得从空调设备2正面吹出的冷风被临近的机柜内的服务器的正面（即机柜1的正面101）并将热风从服务器的背面（即机柜1的背面102）排出，排出的热风被空调设备2的背面202吸入。空调设备2吸入的热风，经过处理变为冷风继续从空调设备2的正面201吹出为模块化数据中心内的机柜1提供冷量。
进一步，所述冷冻水分配单元4设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方，也就是说，所述冷冻水分配单元4其位于机房的外面并沿冷通道和/或热通道布置。其形状大小与一条冷通道和/或热通道统一，这样，一方面冷冻水分配单元又不占用机柜的安装空间，节省机房空间。另一方面，一个冷冻水分配单元可以与两排空调设备形成回路，减少冷冻水分配单元的个数，节约成本。
进一步地，所述空调设备2可以为列柜式空调设备。列柜式空调设备与现有技术中通常采用冷冻水下送风模块化数据中心专用空调相比，体积小，并且采用水平送风方式，能够满足本发明实施例提供的模块化数据中心空调系统的灵活配置模块化数据中心空调设备的需求。并且所述空调设备位于相邻的两个机柜之间。空调设备位于相邻的两个机柜之间能够使空调设备靠近热源就近制冷，能够更加有效的利用能源。
进一步地，所述冷冻水分配单元4包括：由供水管401以及回水管402构成的至少一个总管40以及设置于总管40上用于与空调设备相连接的若干支路分管41；所述总管40通过支路分管41与空调设备2形成回路；所述供水管401上设置有用于控制供水管供水的供水阀407，所述回水管402上设有用于控制回水管回水的回水阀408；所述进水管401与回水管402之间设有压力平衡模块409。所述支路分管41包括与供水管401相连接供水支管405以及与回水管402相连接的回水支管406，所述供水支管405设置有用于控制进水的第二阀门404，所述回水支管106设置有用于控制出水的第三阀门403。所述供水支管405一端连接在供水管401上，另一端与空调进水口相连接，所述回水支管406一端连接在回水管402上，另一端与空调出水口相连接。这样，冷源的冷冻水进入供水管401，并通过设置于供水管401上的供水支管405进入空调设备2，在通过单元循环后通过回水支管406和回水管402回到冷源3，形成冷冻水的循环。同时，在供水支管405和回水支管406上分别设置第二控制阀404与第三控制阀403，其实现单独每个空调设备2的单独控制以及调试，在某个空调设备出现故障时，其调试不影响其他空调设备的使用，提高空调系统的适用性。
进一步，所述冷冻水分配单元4可以包括1组或多组总管40。当所述总管40为多组时，每组总管40的结构相同，其上设置有若干的分路支管41，分路支管41与空调设备2相连接。并且多组总管40设置于所述模块化数据中心中的一条冷通道底板下方，且所述冷通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上；或者，多组总管40设置于所述模块化数据中心中的一条热通道底板下方，且所述热通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上。这样可以让多组室内管路之间起到互相备份的作用，当一组当总管出现问题时，空调设备可以正常工作。在实际应用中，所述总管组数优选为2组。
进一步，所述冷源3为外部冷冻水机组或大楼中央空调提供冷冻水。在本实例中，所述冷源为大楼中央空调提供冷冻水，如果在大楼中央空调提供冷冻水没有24小时循环，其需要在机房外配置冷冻水机组。
进一步，所述冷冻水分配单元4采用模块化结构，并其可以通过法兰连接增加模块数，其扩展方便。并且，每个冷冻水分配单元为一体式结构，所述冷冻水分配单元与空调设备连接的连接头为快速活接头。在安装调试的时候仅需要将冷冻水分配单元的进水支管和回水支管分别与空调的进水口与回水口通过快速活接头连接，其提高了机房的安全性能。同时，在后期的维修和更换设备时都非常简单方便。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种模块化数据中心的冷冻水空调系统，其包括：用于为数据中心制冷的空调设备、用于为空调设备提供冷冻水的冷源以及用于连接空调设备与冷源的冷冻水分配单元；所述空调设备位于所述模块化数据中心中的机柜的侧面且与机柜位置相邻，所述空调设备与其位置相邻的机柜的朝向相同；其特征在于，所述冷冻水分配单元设置于所述模块化数据中心中的冷通道和/或热通道底板下方；所述冷通道为所述模块化数据中心中所述机柜正面对着的通道，所述热通道为所述模块化数据中心中所述机柜背面对着的通道；
所述冷冻水分配单元包括：由供水管以及回水管构成的至少一个总管以及设置于总管上用于与空调设备相连接的若干支路分管；所述总管通过支路分管与空调设备形成回路；
所述总管为两组，两组总管设置于所述模块化数据中心中的一条冷通道底板下方，且所述冷通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上；
或者，两组总管设置于所述模块化数据中心中的一条热通道底板下方，且所述热通道同一侧的多个空调设备不全部连接在所述两组总管中的同一总管上；
两组总管之间起到互相备份的作用，当一组总管出现问题时，空调设备继续正常工作；
所述冷冻水分配单元为模块化结构，形状大小与一条冷通道和/或热通道统一；
所述冷冻水分配单元通过法兰连接增加模块数，并且每个冷冻水单元为一体式结构，所述冷冻水分配单元与空调设备连接的连接头为快速活接头。
2.根据权利要求1所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其特征在于，所述供水管上设置有用于控制供水管供水的供水阀，所述回水管上设有用于控制回水管回水的回水阀；所述供水管与回水管之间设有压力平衡模块。
3.根据权利要求2所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其特征在于，所述支路分管包括与供水管相连接供水支管以及与回水管相连接的回水支管，所述供水支管设置有用于控制进水的第二阀门，所述回水支管设置有用于控制出水的第三阀门。
4.根据权利要求1所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其特征在于，所述冷源为外部冷冻水机组或大楼中央空调提供冷冻水。
5.根据权利要求1所述模块化数据中心的冷冻水空调系统，其特征在于，所述空调设备为列柜式空调设备或底座式空调设备。
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