CN108925120A - 一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，包括机柜模块，所述机柜模块包括设置在机房内的多个机柜、配电柜、电池柜、监控柜、天窗、密封门；所述机柜、配电柜、电池柜、监控柜规格相同，平行排成一列；顶部通道顶板、天窗、排风扇、密封门、高架地板一起形成长方形密封制冷通道；包括转轮除湿模块、氟泵冷却系统；所述机柜模块还包括热通道，所述热通道和制冷通道分别设在一列机柜的两侧；氟泵冷却系统负责除去机房内的显热，而转轮除湿模块负责出去机房内的湿热。通过自然冷源和热转轮除湿送风技术，在可以达到数据中心节能降耗的目的。

Description

一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心

技术领域

本发明涉及服务器散热领域，具体地说是一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心。

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；为维持恒定的机房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，提高数据中心服务器设备的冷却能力、防止机房内凝露和充分利用自然冷源，降低微模块数据中心的能耗，现需要一种高效除湿自然冷源单排数据中心。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，通过自然冷源和热转轮除湿送风技术，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：

一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，包括机柜模块，所述机柜模块包括设置在机房内的多个机柜、配电柜、电池柜、监控柜、天窗、密封门；所述机柜、配电柜、电池柜、监控柜规格相同，平行排成一列；顶部通道顶板、天窗、排风扇、密封门、高架地板一起形成长方形密封制冷通道；包括转轮除湿模块、氟泵冷却系统；所述机柜模块还包括热通道，所述热通道和制冷通道分别设在一列机柜的两侧；氟泵冷却系统负责除去机房内的显热，而转轮除湿模块负责出去机房内的湿热。

所述转轮除湿模块设在制冷通道一端，所述转轮除湿模块通过过渡通道连接热通道；

所述氟泵冷却系统包括用来制冷的盘管，所述盘管设在制冷通道中。

所述转轮除湿模块包括除湿转轮、隔板，所述隔板将转轮除湿模块的壳体分为排风道、进风道两个通道，所述除湿转轮设在转轮除湿模块的壳体内，所述除湿转轮穿过隔板横跨两个通道；

所述除湿转轮上设有蜂窝孔，所述蜂窝孔内设有活性硅胶；所述除湿转轮轴线与隔板平行，所述隔板平分除湿转轮，所述除湿转轮由电动机驱动沿中心轴线旋转。

所述进风道内由外向内依次有冷却器、除湿转轮、送风机，所述进风道的内侧通过风阀Ⅱ连通制冷通道，所述排风道内由外向内依次有排风机、除湿转轮、加热器，所述排风道内侧连通过渡通道。

转轮除湿模块在室内湿度大于数据中心要求时开启运行，风阀Ⅰ、风阀Ⅱ开启，转轮除湿模块中除湿转轮是核心部件，是一个蜂窝状转轮，转轮两侧由隔板将其分成两个区域：除湿区域及再生区域；当需要除湿的潮湿空气经冷却器冷却通过除湿转轮的处理区域时，湿空气的水蒸汽被转轮的活性硅胶所吸附，干燥空气被送风机送至制冷通道；而不断缓慢转动的转轮载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的热通道高温空气在加热器升温后使得转轮中吸附的水份脱附，被排风机排出室外，从而使转轮恢复了吸湿的能力而行程再生过程，转轮不断的转动，上述的除湿及再生周而复始的进行，从而保证除湿机持续稳定的除湿状态。

所述氟泵冷却系统还包括壳管式换热器、储液器、氟泵，所述氟泵输入端连接储液器，氟泵输出端连接盘管输入端，所述盘管输出端连接壳管式换热器高温侧输入端，所述壳管式换热器高温侧输出端连接储液器，所述壳管式换热器低温侧连接水冷机构。

在氟泵的驱动下，通过盘管内冷却介质的蒸发相变吸收制冷通道内空气热量，多个盘管通过管路与壳管式换热器连接，气态的冷却介质在壳管式换热器内与来自冷水机组或封闭式冷却塔的冷水进行热交换，冷却为液态，进入储液器后通过氟泵的驱动再次进入冷却盘管；所述的顶部盘管内的冷却介质主要负责去除通道内的显热，其供液温度大于冷通道空气的露点温度，防止凝露，取供液温度＞18℃。

所述过渡通道内设有风阀Ⅰ。

所述水冷机构为冷水机组或密闭式冷却塔。转轮除湿模块中，当顶部空调失效时，冷却器及加热器不运行，开启送风机，排风机提供应急冷源。

利用水冷机构对盘管来的气态氟进行换热冷却液化，而在水冷机构中选用的是冷水机组、或密闭式冷却塔，可以利用温度较低的室外水或者地下水进行换热，大大降低了能耗。

本发明的有益效果是：

1、通过自然冷源和热转轮除湿送风技术，在可以达到数据中心节能降耗的目的。

2、机柜、配电柜、风箱的规格相同，便于位置配置，可以使热通道内的热风被吸收的更快更均匀。

3、转轮除湿模块可以重复利用，对制冷通道内的湿度控制有很大的帮助，防止氟泵冷却系统出现凝露的情况。

4、利用水冷机构对盘管来的气态氟进行换热冷却液化，而在水冷机构中选用的是冷水机组、或密闭式冷却塔，可以利用温度较低的室外水或者地下水进行换热，大大降低了能耗。

附图说明

图1为本发明连接视图；

图2为本发明机柜模块视图；

图3为本发明转轮除湿模块视图。

图中：1-机柜模块，2-转轮除湿模块，3-氟泵冷却系统，11-热通道，12--制冷通道，13-过渡通道，14-风阀Ⅰ，21-送风机，22-冷却器，23-排风机，24-加热器，25-除湿转轮，26-隔板，27-风阀Ⅱ，28-排风道，29-进风道，31-壳管式换热器，32-储液器，33-氟泵，34-冷水机组，35-密闭式冷却塔，36-盘管，37-加热器。

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。

一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，包括机柜模块1，所述机柜模块1包括设置在机房内的多个机柜、配电柜、电池柜、监控柜、天窗、密封门；所述机柜、配电柜、电池柜、监控柜规格相同，平行排成一列；顶部通道顶板、天窗、排风扇、密封门、高架地板一起形成长方形密封制冷通道12；还包括转轮除湿模块2、氟泵冷却系统3；所述机柜模块1还包括热通道11，所述热通道11和制冷通道12分别设在一列机柜的两侧；氟泵冷却系统3负责除去机房内的显热，而转轮除湿模块2负责出去机房内的湿热。所述过渡通道13内设有风阀Ⅰ14。

所述转轮除湿模块2设在制冷通道12一端，所述转轮除湿模块2通过过渡通道13连接热通道11；

所述氟泵冷却系统3包括用来制冷的盘管36，所述盘管36设在制冷通道12中。

所述转轮除湿模块2包括除湿转轮25、隔板26，所述隔板26将转轮除湿模块2的壳体分为排风道28、进风道29两个通道，所述除湿转轮25设在转轮除湿模块2的壳体内，所述除湿转轮25穿过隔板26横跨两个通道；

所述除湿转轮25上设有大量的蜂窝孔，所述蜂窝孔内设有活性硅胶；所述除湿转轮25轴线与隔板26平行，所述隔板26平分除湿转轮25，所述除湿转轮25由电动机驱动沿中心轴线旋转。

所述进风道29内由外向内依次有冷却器22、除湿转轮25、送风机21，所述进风道29的内侧通过风阀Ⅱ27连通制冷通道12，所述排风道28内由外向内依次有排风机23、除湿转轮25、加热器37，所述排风道28内侧连通过渡通道13。

转轮除湿模块2在室内湿度大于数据中心要求时开启运行，风阀Ⅰ14、风阀Ⅱ27开启，转轮除湿模块2中除湿转轮25是核心部件，是一个蜂窝状转轮，转轮两侧由隔板26将其分成两个区域：除湿区域及再生区域；当需要除湿的潮湿空气经冷却器22冷却通过除湿转轮25的处理区域时，湿空气的水蒸汽被除湿转轮25的活性硅胶所吸附，干燥空气被送风机21送至制冷通道12；而不断缓慢转动的除湿转轮25载着趋于饱和的水蒸汽进入再生区域；再生区内反向吹入的热通道11高温空气在加热器升温后使得除湿转轮25中吸附的水份脱附，被排风机23排出室外，从而使除湿转轮25恢复了吸湿的能力而行程再生过程，除湿转轮25不断的转动，上述的除湿及再生周而复始的进行，从而保证转轮除湿模块2持续稳定的除湿状态。

所述氟泵冷却系统3还包括壳管式换热器31、储液器32、氟泵33，所述氟泵33输入端连接储液器32，氟泵33输出端连接盘管36输入端，所述盘管36输出端连接壳管式换热器31高温侧输入端，所述壳管式换热器31高温侧输出端连接储液器32，所述壳管式换热器31低温侧连接水冷机构。

在氟泵33的驱动下，通过盘管36内冷却介质的蒸发相变吸收制冷通道12内空气热量，多个盘管36通过管路与壳管式换热器31连接，气态的冷却介质在壳管式换热器31内与来自冷水机组34或封闭式冷却塔35的冷水进行热交换，冷却为液态，进入储液器32后通过氟泵33的驱动再次进入冷却盘管36；所述的顶部盘管36内的冷却介质主要负责去除制冷通道12内的显热，其供液温度大于冷通道空气的露点温度，防止凝露，取供液温度＞18℃。

所述水冷机构为冷水机组34或密闭式冷却塔35。转轮除湿模块2中，当顶部空调失效时，冷却器22及加热器37不运行，开启送风机21提供应急冷源。

利用水冷机构对盘管36来的气态氟进行换热冷却液化，而在水冷机构中选用的是冷水机组34、或密闭式冷却塔35，可以利用温度较低的室外水或者地下水进行换热，大大降低了能耗。

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 (6)

1.一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，包括机柜模块，所述机柜模块包括设置在机房内的多个机柜、配电柜、电池柜、监控柜、天窗、密封门；所述机柜、配电柜、电池柜、监控柜规格相同，平行排成一列；顶部通道顶板、天窗、排风扇、密封门、高架地板一起形成长方形密封制冷通道；其特征是，包括转轮除湿模块、氟泵冷却系统；所述机柜模块还包括热通道，所述热通道和制冷通道分别设在一列机柜的两侧；

所述转轮除湿模块设在制冷通道一端，所述转轮除湿模块通过过渡通道连接热通道；

所述氟泵冷却系统包括用来制冷的盘管，所述盘管设在制冷通道中。

2.根据权利要求1所述的一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，其特征是，所述转轮除湿模块包括除湿转轮、隔板，所述隔板将转轮除湿模块的壳体分为排风道、进风道两个通道，所述除湿转轮设在转轮除湿模块的壳体内，所述除湿转轮穿过隔板横跨两个通道；

所述进风道内由外向内依次有冷却器、除湿转轮、送风机，所述进风道的内侧通过风阀Ⅱ连通制冷通道，所述排风道内由外向内依次有排风机、除湿转轮、加热器，所述排风道内侧连通过渡通道。

3.根据权利要求1所述的一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，其特征是，所述氟泵冷却系统还包括壳管式换热器、储液器、氟泵，所述氟泵输入端连接储液器，氟泵输出端连接盘管输入端，所述盘管输出端连接壳管式换热器高温侧输入端，所述壳管式换热器高温侧输出端连接储液器，所述壳管式换热器低温侧连接水冷机构。

4.根据权利要求2所述的一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，其特征是，所述除湿转轮上设有蜂窝孔，所述蜂窝孔内设有活性硅胶；所述除湿转轮轴线与隔板平行，所述隔板平分除湿转轮，所述除湿转轮由电动机驱动沿中心轴线旋转。

5.根据权利要求1所述的一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，其特征是，所述过渡通道内设有风阀Ⅰ。

6.根据权利要求3所述的一种带转轮除湿自然冷源单排数据中心，其特征是，所述水冷机构为冷水机组或密闭式冷却塔。