CN108834386A - 一种热回收模块化数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热回收模块化数据中心，包括机柜、配电柜、监控柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；包括吸收式制冷机组、热回收换热器、燃气锅炉、服务器冷却模块，所述服务器冷却模块通过回风管连接热回收换热器，所述热回收换热器连接燃气锅炉，所述燃气锅炉连接吸收式制冷机组。所述服务器冷却模块包括冷通道、回风口，所述冷通道设在两列柜体的外侧，所述回风口设在热通道的顶部，所述回风口通过风机连通回风管。通过通道隔离技术、热回收技术，在可以达到数据中心节能降耗的目的。

Description

一种热回收模块化数据中心

技术领域

本发明涉及服务器散热领域，具体地说是一种高效的热回收模块化数据中心。

背景技术

随着电子信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。特别是微模块数据中心应用越来越多；微模块数据中心是一个可作为数据中心构建的标准模块，将计算，存储，网络资源等IT设施都集成在一个模块中，方便部署和扩容。目前数据中心在加强基础管理的同时，为维持恒定的室内温度需要全年为之降温，由此带来的巨额的耗电量及电费。据统计，在数据中心机房中制冷空调设备的耗能约占总体耗能的40％；为适应数据中心绿色节能的趋势，利用自然冷源减少数据机房的能耗、提高数据中心的可靠性，现需要一种高效节能的数据中心。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种热回收模块化数据中心，通过通道隔离技术、热回收技术，在可以达到数据中心节能降耗的目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种热回收模块化数据中心，包括机柜、配电柜、监控柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；包括吸收式制冷机组、热回收换热器、燃气锅炉、服务器冷却模块，所述服务器冷却模块通过回风管连接热回收换热器，所述热回收换热器连接燃气锅炉，所述燃气锅炉连接吸收式制冷机组。

所述服务器冷却模块包括冷通道、回风口，所述冷通道设在两列柜体的外侧，所述回风口设在热通道的顶部，所述回风口通过风机连通回风管。

冷通道的冷风经机柜吸入服务器换热后变为高温空气，在热通道聚集，热通道内高温热回风在顶部风机作用下进入回风管，然后进入热回收换热器与水进行换热降温，然后经过过渡风管进入表冷器进行二次降温达到设计温度后经送风管送入冷通道，如此循环。其中表冷器冷水来自吸收式制冷机组蒸发器侧。

所述吸收式制冷机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器，所述燃气锅炉连接发生器，所述发生器通过管道连接冷凝器，所述冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过管道连接吸收器，所诉吸收器通过溶液泵连接发生器，所述发生器通过节流器连接吸收器。

所述吸收式制冷机组的制冷循环是，在热回收换热器内吸收回风热量后升温的中温水经过燃气锅炉二次加热，为吸收式制冷机组的发生器提供热源；所述的吸收式制冷机组采用溴化锂作为溶液，采用水作为制冷剂，所述的制冷机组循环原理如下：

(1)利用热回收换热器和燃气锅炉加热后的热水，在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溶液中的大部分水蒸发出来。

(2)高温高压水蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成液体，再经膨胀阀降压到蒸发压力(此过程采用减压蒸发)。然后经膨胀阀进入蒸发器进行蒸发。

(3)高温水经膨胀阀节流降温降压后进入蒸发器中，吸收表冷器输送来的中的热量而激化成蒸发成水蒸气。

(4)在发生器中经高温蒸发过程蒸发剩余的溶液(高浓度溴化锂溶液)经溶液节流器降到蒸发压力，然后进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压水蒸气相混合，并吸收低压水蒸气并恢复到原来的浓度，水蒸气被吸收放出热量。

(5)吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。

所述蒸发器通过管道以及水泵连接表冷器，所述表冷器通过过渡风管连接热回收换热器，所述表冷器通过送风管连接服务器冷却模块。

本发明的有益效果是：

1、将多个机柜、配电柜、监控柜分成数量相同的两列，间隔排列形成长方形冷通道和两侧的热通道，能有效隔绝冷热空气的混合，提高冷空气的有效利用率，同时利用热回收技术配合使用，对机柜、配电柜相应模块进行有效冷却，最终达到降低能耗、降低成本、节能减排的目的。

2、通过吸收热通道内的热量，加上燃气锅炉作为能源就可以达到对数据中心降温的目的，仅采用燃气锅炉加热溴化锂溶液作为能源来进行制冷循环，增加了制冷能源的可选择性，对节电有很大帮助。

附图说明

图1为本发明连接视图；

图2为本发明机柜及冷通道安装视图。

图中：1-吸收式制冷机组，2-热回收换热器，3-燃气锅炉，4-服务器冷却模块，5表冷器，6-水泵。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的具体实施方式。

一种热回收模块化数据中心，包括机柜、配电柜、监控柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；包括吸收式制冷机组1、热回收换热器2、燃气锅炉3、服务器冷却模块4，所述服务器冷却模块4通过回风管连接热回收换热器2，所述热回收换热器2连接燃气锅炉3，所述燃气锅炉3连接吸收式制冷机组1。

所述服务器冷却模块4包括冷通道、回风口，所述冷通道设在两列柜体的外侧，所述回风口设在热通道的顶部，所述回风口通过风机连通回风管。

冷通道的冷风经机柜吸入服务器换热后变为高温空气，在热通道聚集，热通道内高温热回风在顶部风机作用下进入回风管，然后进入热回收换热器2与水进行换热降温，然后经过过渡风管进入表冷器5进行二次降温达到设计温度后经送风管送入冷通道，如此循环。其中表冷器5冷水来自吸收式制冷机组蒸发器侧。所述蒸发器通过管道以及水泵6连接表冷器5，所述表冷器5通过过渡风管连接热回收换热器2，所述表冷器5通过送风管连接服务器冷却模块4。

所述吸收式制冷机组1包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器，所述燃气锅炉连接发生器，所述发生器通过管道连接冷凝器，所述冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过管道连接吸收器，所诉吸收器通过溶液泵连接发生器，所述发生器通过节流器连接吸收器。

所述吸收式制冷机组的1制冷循环是，在热回收换热器2内吸收回风热量后升温的中温水经过燃气锅炉3二次加热，为吸收式制冷机组1的发生器提供热源；所述的吸收式制冷机组1采用溴化锂作为溶液，采用水作为制冷剂，所述的制冷机组循环原理如下：

(1)利用热回收换热器2和燃气锅炉3加热后的热水，在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溴化锂溶液，并使溶液中的大部分水蒸发出来。

(2)高温高压水蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成液体，再经膨胀阀降压到蒸发压力(此过程采用减压蒸发)。然后经膨胀阀进入蒸发器进行蒸发。

(3)高温水经膨胀阀节流降温降压后进入蒸发器中，吸收表冷器5输送来的中的热量而激化成蒸发成水蒸气。

(4)在发生器中经高温蒸发过程蒸发剩余的溶液(高浓度溴化锂溶液)经溶液节流器降到蒸发压力，然后进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压水蒸气相混合，并吸收低压水蒸气并恢复到原来的浓度，水蒸气被吸收放出热量。

(5)吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。

以上循环各个器件中的蒸汽或液态水的温度压力均符合相应的动力循环状态以及路径，在此省去不进行细致描述。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种热回收模块化数据中心，包括机柜、配电柜、监控柜，机柜、配电柜的规格大小相同，机柜、配电柜排成两列柜体，在两列柜体的平行排列间隔和顶部天窗、架高地板一起形成长方形密封热通道；其特征是，包括吸收式制冷机组、热回收换热器、燃气锅炉、服务器冷却模块，所述服务器冷却模块通过回风管连接热回收换热器，所述热回收换热器连接燃气锅炉，所述燃气锅炉连接吸收式制冷机组。

2.根据权利要求1所述的一种热回收模块化数据中心，其特征是，所述吸收式制冷机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器，所述燃气锅炉连接发生器，所述发生器通过管道连接冷凝器，所述冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，所述蒸发器通过管道连接吸收器，所诉吸收器通过溶液泵连接发生器，所述发生器通过节流器连接吸收器。

3.根据权利要求1所述的一种热回收模块化数据中心，其特征是，所述蒸发器通过管道以及水泵连接表冷器，所述表冷器通过过渡风管连接热回收换热器，所述表冷器通过送风管连接服务器冷却模块。

4.根据权利要求1所述的一种热回收模块化数据中心，其特征是，所述服务器冷却模块包括冷通道、回风口，所述冷通道设在两列柜体的外侧，所述回风口设在热通道的顶部，所述回风口通过风机连通回风管。