CN105674451A - 一种水蒸发液体冷却系统 - Google Patents

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Abstract

一种水蒸发液体冷却系统,包括湿帘系统,表冷器,风机,换热装置和相应管路。所述湿帘系统包括填料,集水器,水泵,布水器,补水装置和管路。所述湿帘系统位于表冷器的前端,所述风机位于表冷器的后端,当风机工作时,空气优先进入湿帘系统,经过湿帘系统后再进入表冷器,之后由风机排出整个系统。表冷器的进液管在表冷器的下端,出液管在表冷器的上端,当液体从表冷器出来后,经过换热装置的一侧,在换热装置的另一侧是湿帘系统的循环水经过。该发明不仅可靠稳定,而且易于维护,绿色节能。

Description

一种水蒸发液体冷却系统
技术领域
本发明是关于一种水蒸发液体冷却系统,尤其涉及节能制冷降温系统和数据中心领域。
背景技术
互联网,云计算及物联网技术的大发展迎来了数据中心的爆发性增长。然而数据中心的用电和冷却问题也成为社会关注的问题。据统计中国2009年数据中心电力消耗约占当年全国电力消耗总量的1%。2016年我国数据中心总能耗将达到1000亿kWh左右,2020年将超过2500亿kWh,或将超过当前全球数据中心的能耗总量。
对于数据中心,除了电力安全和可靠性外,数据中心内部的空调耗电占有相当比重的部分,越站到总能耗40%左右,仅次于IT设备的耗电量,因此数据中心不仅对电力系统安全可靠性的要求极高,对制冷的质量也有很高的要求。
目前适用于数据中心的实用节能技术和措施大致有以下几个方法:1..直接自然冷却方式,该方法是一种直接将室外低温新风引入机房,冷却机房设备的制冷方法,也称为全新风冷却方法。具体是指将室外温度低于室内设定温度时,通过新风机将室外的冷风直接引入室内,对室内机器设备进行冷却的一种利用自然冷源的高效节能技术。2.间接自然冷却方式
相对于直接自然冷却,间接自然冷却是通过把室外的冷量引入室内,同事保证室内外空气相互隔绝。采用该方法排除了室外湿度和含尘浓度等诸多参数对机房内的影响。间接自然冷却的具体方法和技术有很多,包括热管空调、转轮空调和氟泵等都属于间接自然冷却的技术。
以上两种技术对数据中心的制冷起到了节约部分能量,但是存在以下问题:
直接自然冷却技术,其缺点是它在解决单一的温度问题时非常有效,对于温度、湿度和含尘浓度等多参数的控制存在难度,尤其是对于空气质量严重不合格的北方地区更是如此。
间接自然冷却方法,避免了室内经过处理的干净的空气与外界直接交换,但是由于通过了一次热交换损失了部分冷量,降低了部分效率。因为是间接冷却,所以必须在室外温度比室内温度低5~10℃的前提下才能使用,因此数据中心内还必须配置精密空调,也就是说必须配置两套空调系统。
如何采用直接自然冷源的高效率,同时又兼顾有间接自然冷却的优势,是个亟须解决的问题。因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种水蒸发液体冷却系统,此冷却系统,不仅是经过自然冷源降温,而且采用的是二级降温,当室外温度适宜时,不仅可以保证数据中心的散热制冷要求,同时可以有效降低数据中心的能耗,预估可以显著降低冷却成本30%-50%。在保证IT设备的运行安全时,降低二氧化碳的排放,提高能源的有效利用率,大大增强环保型和系统的可靠性。
一种水蒸发液体冷却系统,包括湿帘系统,表冷器,风机,换热装置和相应管路,所述湿帘系统位于表冷器的前端,所述风机位于表冷器的后端,表冷器的进液管在表冷器的下端,出液管在表冷器的上端,当液体从表冷器出来后,经过换热装置的一侧,在换热装置的另一侧是湿帘系统的循环水经过。
所述一种水蒸发液体冷却系统,其中,所述湿帘系统包括填料,集水器,水箱,水泵,布水器,补水装置和管路,填料在布水器的下方,集水器在填料的下方,水箱在集水器的下方。
所述一种水蒸发液体冷却系统,其中,所述水箱中的水经过水泵,到达所述换热装置,从换热装置出来后到达布水器,经过布水器后到达填料,流经填料之后的水收集到集水器,最后回到水箱。
所述一种水蒸发液体冷却系统,其中,水箱中的水位保持在一定范围内,由所述补水装置维持水位在规定范围内。
所述一种水蒸发液体冷却系统,其中,所述风机为转速可调风机或固定转速风机。
所述一种水蒸发液体冷却系统,其中,所述板换系统为内外循环隔绝的系统,内循环的水为水帘系统中的水经过,外循环的液体为所述表冷器的液体经过。
本发明所提供的水蒸发液体冷却系统,由于没有比较大的耗电设备,所以减少了数据中心的整体耗电量,在采用二级降温冷却的同时,采用效率高效的风机,可以更进一步有效降低冷却系统的能耗。因为是采用了封闭式液体系统,所以在液体经过表冷器的时候,没有被外界空气污染,只进行了显热的交换,在经过第一次冷却后,在换热装置处进行二次冷却,达到更大效率的实用,以此保证数据中心内部IT设备的稳定运行,使其运行更加安全稳定可靠。
附图说明
图1是水蒸发液体冷却系统示意图。
其中:1、湿帘系统;101、填料;102、集水器;103、水箱;104、水泵;105、布水器;106、补水装置;2、表冷器;201、进液管;202、出液管;3、风机;4、换热装置。
具体实施方式
本发明提供一种水蒸发液体冷却系统,为使本发明的目的、技术方案及效果更佳清晰、明确,以下参照附图并举实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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1所示,水蒸发液体冷却系统,包括湿帘系统1,表冷器2,风机3,换热装置4,所述湿帘系统1位于表冷器2的前端,所述风机3位于表冷器2的后端,表冷器2的进液管201在表冷器2的下端,出液管202在表冷器2的上端,当液体从表冷器2出来后,经过换热装置4的一侧,在换热装置4的另一侧是湿帘系统1的循环水经过。
进一步的,湿帘系统1的工作原理如下:水箱103中的水被水泵104抽出,经过换热装置4后到达布水器105,水经过布水器105均匀洒在填料101上面,水在填料101上面形成一个湿膜,形成湿膜后多余的水流经填料101被收集到集水器102内部,由集水器102将收集到的水回收到水箱103,至此湿帘系统完成一个循环。
进一步的,由风机3转动产生的负压,造成湿帘系统1外部的空气向填料101内部流动,在经过填料101表面湿膜冷却后进入到表冷器2,在此经过冷却后的空气对流经表冷器2内部的液体进行一次降温,同时空气也会被加热,经过加热后的空气由风机3排出整个系统,至此完成数据中心用液体的一次降温。
进一步的,给数据中心散热制冷的水由表冷器2下端的进液管201进入到表冷器2内部,经过表冷器2的一次降温后,由表冷器2上端的出液管202进入换热装置4,在换热装置4的内部进行的是显热交换。由于换热装置4的一侧是湿帘系统1的水,所以湿帘系统1侧水温会比由表冷器2出来的水温低,在此完成数据中心用液体的二次降温。
进一步的,因为湿帘系统1中水的蒸发,会造成水箱103里面的水位下降,所以应该由补水装置106对水箱103进行补水,保证水箱103的水位保持在规定范围内。
进一步的,该系统可以采用风机3和水泵104对表冷器2的出液管202内部的水温进行控制,达到更加节约冷量的效果。
本发明的一种水蒸发液体冷却系统,可放到数据中心的侧墙上面,可以可以单独放到楼顶等空旷地方。进一步的,本发明采用了将数据中心散热制冷用的液体采用两级降温,达到能源的充分利用,因为采用了湿帘系统1,所以对外部空气的温度依赖相对减少了部分,而且湿帘系统1采用的是循环水工作,经过蒸发冷却的水回到水箱103中,再由水泵104将其由换热装置4与即将进入数据中心的液体进行二次热交换,用来保证数据中心内部散热制冷的需要。该系统使数据中心的节能措施更加的绿色和环保,降低了制冷耗电量在数据中心总体耗电量中的比例。其类似这样的节能能源成本和安全性的系统都将变得越来越好,所以本发明填补了市场上现有产品解决方案的缺陷,提高了制冷散热设备的可利用率等级和安全等级,在将来肯定会替代目前市场上比较传统的解决方案。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进和变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,包括湿帘系统,表冷器,风机,换热装置和相应管路,所述湿帘系统位于表冷器的前端,所述风机位于表冷器的后端,表冷器的进液管在表冷器的下端,出液管在表冷器的上端,当液体从表冷器出来后,经过换热装置的一侧,在换热装置的另一侧是湿帘系统的循环水经过。
2.如权利要求1所述的一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,所述湿帘系统包括填料,集水器,水箱,水泵,布水器,补水装置和管路,填料在布水器的下方,集水器在填料的下方,水箱在集水器的下方。
3.如权利要求2所述的一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,所述水箱中的水经过水泵,到达所述换热装置,从换热装置出来后到达布水器,经过布水器后到达填料,流经填料之后的水收集到集水器,最后回到水箱。
4.如权利要求3所述的一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,水箱中的水位保持在一定范围内,由所述补水装置维持水位在规定范围内。
5.如权利要求1所述的一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,所述风机为转速可调风机或固定转速风机。
6.如权利要求1所述的一种水蒸发液体冷却系统,其特征在于,所述板换系统为内外循环隔绝的系统,内循环的水为水帘系统中的水经过,外循环的液体为所述表冷器的液体经过。
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