CN109654708A - 用于间接蒸发冷却器的水管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于间接蒸发冷却器的水管理系统及方法。间接蒸发冷却系统包括框架、热交换器芯、用于使室内回流空气在热交换器芯内移动的送风机、用于使空气在垂直于室内回流空气的方向上移动经过热交换器芯的排风机、布置在框架内在热交换器芯下方以收集喷洒到热交换器芯上的水的水收集及管理系统、以及定位在热交换器芯上方以将均匀分布的水供应到热交换器芯的顶表面的水喷洒系统。水喷洒系统包括至少一个水喷洒组件和至少两个喷洒喷嘴，该至少一个水喷洒组件具有带有表面的外壳，该至少两个喷洒喷嘴配置成将水喷洒到热交换器芯的顶表面的一部分上。每个喷洒喷嘴配置成产生扁平的扇形喷洒图案。

Description

用于间接蒸发冷却器的水管理系统及方法

本公开的背景

1.公开的领域

本公开总体上涉及间接蒸发冷却器系统，并且更具体地，涉及用于间接蒸发冷却器的水管理系统，该水管理系统配置成在蒸发冷却器的热交换器上喷洒水并从蒸发冷却器收集水。

2.相关技术的讨论

当外部温度低于IT入口空气的温度设定点时，间接空气蒸发冷却系统通常使用室外空气来间接冷却数据中心空气，这可以导致显著的能源节省。这种系统使用风机将冷的外部空气吹过空气-空气热交换器，空气-空气热交换器进而冷却热交换器内部的热的数据中心空气，从而将数据中心空气与外部空气完全隔离。这种除热方法通常使用蒸发辅助设备，在该蒸发辅助设备中，空气-空气热交换器的外部被喷洒水，这允许热交换器针对更高的环境温度继续其冷却操作，或者提供对热的数据中心空气的更经济的冷却操作。间接空气蒸发冷却系统可提供高达约1000千瓦(kW)的冷却能力。一些单元约相当于海运集装箱的尺寸或更大。这些系统安装在建筑物屋顶上或者沿建筑物的周边安装。

直接使用新鲜空气来冷却数据中心通常被视为最有效的冷却方法。对于经历大范围的温度和湿度条件的数据中心，该冷却方法通常是最有效的。然而，大多数数据中心管理人员对这些较高的操作温度和温度及湿度的快速变化不愿意承担风险。他们也不希望让数据中心暴露于直接空气冷却过程中可能存在的污染或其它污染物。在升高的密度和采用遏制实践的情况下，不希望IT装备在更高的温度下运行，尤其是在故障事件发生时。当温度阈值和湿度阈值保持在行业推荐的限度内时，间接空气节能器实际上提供比直接的新鲜空气更高的效率。

冷却大的空间(如数据中心)的一种方法是利用安装到一个或更多个外部建筑物表面或安装到屋顶的超大的空气-空气热交换器单元(AHUs)。现代AHU包含超大的热交换器，例如10英尺长、7英尺宽和7英尺高，包含几乎2000根热交换器管。在现代间接蒸发冷却系统中，热的IT空气被引入到AHU中，并且两种节能器操作模式中的一种被用来排出热量。基于负载、IT设定点和室外环境条件，系统自动选择最有效的操作模式。间接空气-空气节约模式使用空气-空气热交换器将热能从较热的数据中心空气传递到较冷的室外空气。当使用蒸发冷却时，通常用水喷洒系统在热交换器的热交换表面上施加薄的水膜。通过在热交换器上喷洒水，水可以吸收热交换器内的热量并将热量蒸发到室外空气中，从而将水分添加到空气流。这种操作模式允许数据中心持续受益于节能器模式操作，即使当空气-空气热交换过程单独无法排除数据中心热负载时。正在探索用于提高数据中心或其它热产生过程内的间接蒸发冷却系统的冷却效率的方法和系统。

本公开的概述

本公开的一个方面涉及间接蒸发冷却系统。在一个实施方案中，该系统包括框架、布置在该框架内的热交换器芯、由框架支撑以使室内回流空气在热交换器芯内移动的送风机、由框架支撑以使空气在垂直于室内回流空气的方向上移动经过热交换器芯的排风机、布置在框架内在热交换器芯下方以收集喷洒到热交换器芯上的水的水收集及管理系统、以及定位在热交换器芯上方以将均匀分布的水供应到热交换器芯的顶表面的水喷洒系统。水喷洒系统包括至少一个水喷洒组件和至少两个喷洒喷嘴，该至少一个水喷洒组件具有带表面的外壳，该至少两个喷洒喷嘴联接到外壳并配置成将水喷洒到热交换器芯的顶表面的一部分上。每个喷洒喷嘴联接到水源，并配置成产生扁平的扇形喷洒图案。

该系统的实施方案可以包括将外壳配置成具有两个端部壁、两个侧壁和界定外壳的上端的至少一个漂浮物消除器。该至少一个漂浮物消除器可以配置成捕获水滴并配置成防止水从外壳逸出。表面可以被分成多个象限。对于每个象限，该至少两个喷洒喷嘴可以包括两个喷洒喷嘴，以在象限上提供几乎全部的覆盖。对于每个象限，该两个喷洒喷嘴可以定位在象限的相对的角部上，以在喷洒图案的相邻边缘处相交。对于每个象限，第一喷洒喷嘴的放置可以位于第一三角形区域的一个点附近，并定向成向第一三角形区域喷洒水，并且第二喷洒喷嘴可以位于与第一三角形区域相邻的第二三角形区域的相对点处并定向成向第二三角形区域喷洒水。每个喷洒喷嘴可以通过管道区段流体地联接到供水装置，以将水输送到外壳内部并将水运输到外壳内部的四周。每个喷洒喷嘴可以产生V形喷洒图案。每个喷洒喷嘴可以配置成在低压下产生具有成30°至60°的喷洒角度的喷洒图案。

本公开的另一个方面涉及用间接蒸发冷却系统冷却IT空气的方法。在一个实施方案中，该方法包括：将室内回流空气供应到热交换器芯；使空气在垂直于室内回流空气的方向上移动经过热交换器芯；在热交换器芯上方喷洒水；以及收集喷洒到热交换器芯上的水。在热交换器芯上方喷洒水包括用至少两个喷洒喷嘴将水喷洒在热交换器芯的顶表面上，该至少两个喷洒喷嘴配置成将水喷洒在热交换器芯的顶表面的一部分上。每个喷洒喷嘴联接到水源，并配置成产生扁平的扇形喷洒图案。

该方法的实施方案还可以包括将外壳配置成以具有两个端部壁、两个侧壁和界定外壳的上端的至少一个漂浮物消除器。该至少一个漂浮物消除器可以配置成捕获水滴并配置成防止水从外壳逸出。表面可以被分成多个象限。对于每个象限，至少两个喷洒喷嘴可以包括两个喷洒喷嘴，以在象限上提供几乎全部的覆盖。对于每个象限，该两个喷洒喷嘴可以定位在象限的相对的角部上，以在喷洒图案的相邻边缘处相交。对于每个象限，第一喷洒喷嘴的放置可以位于第一三角形区域的一个点附近，并定向成向第一三角形区域喷洒水，并且第二喷洒喷嘴可以位于与第一三角形区域相邻的第二三角形区域的相对点处并定向成向第二三角形区域喷洒水。每个喷洒喷嘴可以通过管道区段流体地联接到供水装置。该方法还可以包括用控制器控制该至少两个喷洒喷嘴。每个喷洒喷嘴可以配置成在低压下产生具有成30°至60°的喷洒角度的喷洒图案。

附图简要说明

附图不旨在按比例绘制。附图中，在各个图中示出的每个相同的或者接近相同的部件用相似的编号表示。出于清楚的目的，并非每个部件都可能在每个图中被标记。在附图中：

图1是在操作环境中使用蒸发过程的空气-空气热交换器的分解透视图；

图2是本公开的实施方案的间接蒸发冷却单元的透视图；

图3是间接蒸发冷却单元的透视图，其外壳被移除以显示出体现热交换器芯的模块化热交换器元件；

图4是水喷洒系统的透视图；

图5是水喷洒组件的透视图，示出了水喷洒组件的喷洒喷嘴；

图6是水喷洒组件的俯视图，示出了喷洒图案；

图7是水喷洒组件的横截面图；

图8是水喷洒组件的俯视图；

图9是间接蒸发冷却单元的冷却系统的示意图；以及

图10是水池和水池的操作区的侧视图。

详细描述

本公开在其应用方面不限于在下面描述中阐述的或者在附图中示出的部件的构造以及布置的细节。在本公开中阐述的原理能够在其它实施方案中被提供并且能够被以各种方式实践或执行。另外，本文所用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应视为是限制性的。“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含”、“涉及”及其变型在本文中的使用意指包括其后列出的项及其等效形式以及额外的项。当提供特定的尺寸、数量或量值时，应参考所引用的特定实施方案来考虑这些尺寸、数量或量值，因为它们可以被缩放以适合其它实施方案。

本公开的实施方案涉及以均匀且有效的方式将蒸发的冷却水输送和回收到热交换器的系统和方法。在过去几年中，已经开发并采用了许多可选的冷却方法，努力对各种产生热量的过程提供有效除热，数据中心就是这些过程中的一个示例。最近获得青睐的一种这样的方法是间接蒸发冷却。该方法使对能量密集型机械制冷的需求最小化/消除了这样的需求。间接蒸发冷却过程的一些挑战是制造蒸发冷却元件(cell)，为冷却元件输送介质，例如水，并用冷却单元的相关的水收集及管理系统来处理这些水。目前的现有技术使用大量的零部件和大量的装配劳动。本公开涉及一种水喷洒系统和水收集及管理系统，它们共同形成间接蒸发冷却单元的水管理系统。

参照图1，总体上用10表示的典型间接蒸发冷却系统包括热交换器芯12、使室内回流空气(来自建筑物、数据中心或其它热发生过程)在热交换器芯内移动的送风机14以及使室外空气在垂直于室内建筑物回流空气的方向上抽吸经过热交换器芯的室外排风机16。在一个实施方案中，送风机14将室内空气推动到热交换器芯12中，并且排风机16使换扫的室外空气(scavenged outdoor air)穿过热交换器芯排出到周围环境中。当空气通过热交换器芯12时，热量从室内空气传递到室外空气。

图1中所示的冷却系统10的热交换器芯12被示出为与支撑框架结构分开。如所示，相对冷的室外进入空气通过存在于水收集及管理系统18上方的进入空气增压室(intakeair plenum)或进入空气路径被引导到热交换器芯12的底部，如由箭头A所表示的。室外进入空气行进穿过热交换器芯12，并由室外排风机16排出，如箭头B所表示的，排风机16通常布置在热交换器芯的上方，但在一些实施方案中，可以定位在热交换器芯的下方。热交换器芯12配置为通过定位在热交换器芯的近端部处的送风机14从引导到热交换器芯的室内IT空气移除热量，如由箭头C所表示的。送风机14也可以定位在芯的相对端部处，靠近箭头D，使得室内IT空气抽吸穿过芯而不是推动空气穿过芯。

随着这两个空气流前进穿过热交换器芯12，其被热交换器的壁分开，箭头C和箭头D表示的较温热的IT空气将热量传递到由箭头A和箭头B表示的换扫的环境空气。这种典型的空气-空气热交换过程当然并不总是可供使用的。在一个实施方案中，空气-空气热交换过程依赖于环境空气(由箭头A表示)，该环境空气即将处于比室内空气或过程空气(由箭头C表示)低的温度下。然而，如果环境空气处于比过程空气高的温度下，并且环境空气的干球温度没有过程空气冷，则可以代替地使用蒸发冷却过程。在蒸发冷却过程期间，将薄的水膜施加到热交换器芯12的热交换表面，薄的水膜在该表面的外侧上将过程空气流和换气空气流分开。来自过程空气的热量经由对流和传导过程穿过壁传递并进入该水膜中。从这一点来看，添加到水中的额外热量启动了从水的表面的扩散过程，驱使水分添加到换扫的空气中。这种蒸发，或水的从液态变为气态的状态改变，可以在紧凑的区域中消耗大量的热量。那么可以看出，对热交换器芯12的热交换器表面的有效润湿对于该过程是至关重要的并且必须在整个热交换器中都保持。在室内IT空气行进穿过热交换器芯12之后，在热交换器芯的另一端部处，现在较冷的室内空气被供应回到主建筑物、数据中心或其它热产生过程，如由箭头D所表示的。

在一个实施方案中，冷却系统10包括水喷洒系统20，水喷洒系统20定位在热交换器芯12的上方，以在热交换器芯上方喷洒水。水收集及管理系统18定位在热交换器的热交换器芯12的下方，以收集和再循环由水喷洒系统20喷洒在热交换器芯上的水。在操作期间，水通过水喷洒系统20喷洒在冷却系统10的热交换器芯12上，以为即将在热交换器芯中发生的蒸发过程提供水。喷洒在冷却系统10的热交换器芯12上的水通常以将确保热交换芯完全润湿的速率供应到热交换器芯，并且通常超过在水通过水喷洒系统的单个循环期间从热交换器芯蒸发的水量。过量的水有助于将任何溶解的固体或捕获的物理碎屑运回到定位在热交换器芯12下方的水收集及管理系统18的水池中。水收集及管理系统18的水池，其配置为在通过泵再循环或再分配回水喷洒系统20之前有效地过滤掉来自供水装置的碎屑。

参照图2和图3，本公开的实施方案涉及一种间接蒸发冷却(“IEC”)单元，其总体上用22表示，该间接蒸发冷却单元包括也可以以蒸发冷却模式使用的空气-空气热交换器。如所示，IEC单元22包括总体上用24表示的框架组件，该框架组件具有基部框架区段26，在一个实施方案中，该基部框架区段26可以固定到合适的水平表面，例如固定到邻近建筑物或建筑物屋顶上的混凝土板。框架组件24还包括芯支撑框架区段28，芯支撑框架区段28具有多个结构性竖直柱和水平搁架轨道，每个结构性竖直柱用30表示，每个水平搁架轨道用32表示，水平搁架轨道配置为支撑IEC单元22的热交换器芯，热交换器芯总体上用34表示，热交换器芯以下面描述的方式提供冷却。芯支撑框架区段28还包括数个，例如三个中间柱30，中间柱30是可拆卸的，以允许根据需要接近和维修热交换器芯。根据IEC单元22的冷却要求，柱30和搁架轨道32的数量可以变化并配置为容纳任意数量的热交换器芯34。

如图2中所示，风机，每个用36表示，可以设置在IEC单元22的一个端部处，以促进空气水平地移动穿过热交换器芯34。风机36也可以定位在IEC单元22的相对端部处，使得室内IT空气被抽吸穿过IEC单元，而不是被推动穿过IEC单元。如图3中所示，另外的风机，每个用38表示，可以设置在IEC单元22的顶部上，以促进空气竖直地移动穿过热交换器芯34。在室内IT空气行进穿过IEC单元22的热交换器芯34之后，较冷的室内空气在IEC单元的另一端部处被供应回到过程空气。分开地，相对冷的室外进入空气被引导到IEC单元22的底部，行进穿过热交换器芯34，并通过定位在热交换器芯上方的风机38排回到周围环境中。

水喷洒系统

在本公开的一个实施方案中，间接蒸发冷却单元的水喷洒系统配置成将水施加(喷洒)到矩形或方形图案区域，从而减少水的浪费流失。水喷洒系统还配置成以均匀且分散的方式喷洒水，从而使蒸发冷却单元内的热交换器的操作最大化。水喷洒系统还需要明显更小的竖直高度，以用于将水分散到热交换器，同时操纵水中夹带的碎屑并满足与系统相关的较低的动力泵要求。

返回参照图2，IEC单元22还包括水喷洒组件，总体上用40表示，该水喷洒组件在IEC单元内定位在热交换器芯34的上方和图3所示的室外风机38的下方。如下文将更详细描述的，水喷洒组件40由框架组件24的芯支撑框架区段28支撑。在所示的实施方案中，提供单个水喷洒组件40来将冷却水喷洒在定位在下方的热交换器芯34上。然而，根据热交换器芯34的尺寸和具体应用，可以提供任意数量的水喷洒组件40。水喷洒组件40配置成将水均匀地分配到热交换器芯34的顶部。

参照图4，水喷洒组件40包括外壳42，外壳42具有两个端部面板44、46和两个侧面板48、50，两个端部面板44、46和两个侧面板48、50共同界定外壳的端部壁和侧壁。虽然外壳42在附图中被示出为是矩形的，但是外壳可以是方形的。外壳42还包括数个漂浮物消除器，每个漂浮物消除器用52表示，定位在端部面板44、46和侧面板48、50的顶部边缘附近，以界定外壳内部的湿润区域的上端。漂浮物消除器52设计成从空气流中捕获水滴和薄雾，并防止该液体从外壳42逸出。如所示，侧面板48包括数个门，每个门用54表示，以提供进入外壳42内部的入口。端部面板44、46和侧面板48、50的下部边缘界定外壳42的下水平平面，该下水平平面开向热交换器芯34的顶表面。水喷洒组件40还包括供水装置56，用于为设置在外壳中的喷洒喷嘴提供水，将参照图5-7更详细地描述喷洒喷嘴。

如上面所讨论的，漂浮物消除器52界定了外壳42的上端，并且端部面板44、46和侧面板48、50界定了外壳的竖直表面，门54使得能够接近位于外壳内部的其它部件。每个漂浮物消除器52配置成允许空气以最小的空气侧压降自由通过，同时能够捕获包含在换气空气流中(或与换气空气流一起行进)的水滴或薄雾，以防止该水逸出外壳42并从热交换过程中损失。该捕获的水被收集在漂浮物消除器的元件中，并组合且形成大的水滴，该水滴具有足够的质量来克服换气空气流的速度的浮力效应，以使得能够通过重力返回到热交换芯34。

参照图5-7，水喷洒组件40还包括数个喷洒喷嘴，每个喷洒喷嘴用58表示，用于将水喷洒在热交换器芯34的顶部或上表面上。每个喷洒喷嘴58连接到管道区段，并且配置成在热交换器芯34的矩形或方形区域上方喷洒均匀分布的水。每个喷洒喷嘴58被选择和配置成产生扁平的扇形喷洒图案的水滴，该水滴以几乎水平的方式被引导，并且这些水滴可以被允许在重力的影响下落到定位在下方的热交换器芯34，或者通过换气空气流的空气股流传送到定位在上方的漂浮物消除器的元件，或者以这两种操作模式的一些组合起作用。以这种方式，水喷洒组件40将从喷洒喷嘴58输送的水喷雾以最有效且均匀施加的方式有效地分布到定位在下方的热交换器芯34。此外，本文中描述的组件40及本文中描述的且与这种几乎水平的喷洒图案相结合的组件的部件的构造和布置方法，允许一种极其紧凑的系统，该系统使以均匀的方式将水施加到下方的热交换器芯34所需的总高度最小化。水到热交换器芯34的顶表面的这种均匀分布允许水保持热交换器芯的在热交换器芯的顶表面之下的所有热交换表面的均匀润湿，从而使热交换器芯的蒸发潜力最大化并整体上允许更有效的过程。

在所示的实施方案中，外壳42的下水平平面开向热交换器芯34的顶表面。该平面可以被分成由多个矩形或方形形状的象限组成的任意数量的区域。象限的数量随各喷洒喷嘴58的能力和热交换器芯34的热交换要求而变。如所示，在一个实施方案中，由热交换器芯34的上表面形成的表面60被分成四个象限60a、60b、60c、60d，其中这些象限中的每一个可以由一对喷洒喷嘴58界定。每个象限60a、60b、60c、60d可以细分为至少两个或更多个区域。这些细分包括创建一系列嵌套的三角形，每个三角形具有相等或几乎相等的面积。虽然对于特定的应用可能有两个以上的细分，但是最简单的细分形式是选择矩形或方形象限的两个相对的角部以在该象限内创建两个三角形区域。在一个实施方案中，这些区域中的每一个由直角三角形组成，并且具有用于斜边的公共线。这些区域表示用于该象限的喷洒喷嘴58中的每一个的水喷洒区域。例如，喷洒喷嘴58的放置可以位于三角形区域的一个点附近，并被定向成将水喷洒到与该点相对的三角形边。

在一个实施方案中，水喷洒组件40包括八个喷洒喷嘴58，这些喷洒喷嘴58设置成充分地覆盖由热交换器芯34的上表面界定的表面60。在一个示例中，外壳42的表面60的第一象限60a具有两个喷洒喷嘴58a、58b，以在表面的该部分上提供几乎全部的覆盖。外壳42的表面60的第二象限60b具有两个喷洒喷嘴58c、58d，以在表面的该部分上提供几乎全部的覆盖。外壳42的表面60的第三象限60c具有两个喷洒喷嘴58e、58f，以在表面的该部分上提供几乎全部的覆盖。外壳42的表面60的第四象限60d具有两个喷洒喷嘴58g、58h，以在表面的该部分上提供几乎全部的覆盖。对于每个象限，两个喷洒喷嘴，例如为象限60a提供的喷洒喷嘴58a、58b，定位在象限的相对的角部上，以在喷洒图案的相邻边缘处相交。因此，八个喷洒喷嘴58几乎覆盖外壳42的整个表面60。

因此，每个象限包含一组至少两个喷洒喷嘴58，这些喷洒喷嘴产生扇形或V形的水喷雾，这些水喷雾将几乎被包含在每一个喷洒喷嘴自身的三角形图案内，但是可以使相邻的边最小程度地重叠，以确保水输送到象限的所有区域。通过这种方式，喷洒喷嘴组为其下方的热交换芯34提供了几乎全部的覆盖。

每个喷洒喷嘴58通过相应的管道区段62a、62b、62c、62d、62e、62f、62g和62h流体联接到供水装置56。每个管道区段62a、62b、62c、62d、62e、62f、62g和62h配置成将水带入外壳内部并将水运输到外壳内部四周。在所示的实施方案中，管路尺寸设定基于负载需求方法学。其它实施方案可以利用不同的管道设计或构造方法来将喷洒喷嘴58流体连接到供水装置56。

图6另外图示了喷洒喷嘴58的喷洒图案。在一个实施方案中，每个喷洒喷嘴58配置成在低压下，例如5-7psig，产生具有30°-60°喷洒角度的扁平扇形喷洒图案。例如，每个喷洒喷嘴58可以是密歇根州安阿伯市Bex公司(Bex Incorporated of Ann Arbor,Michigan)提供的ZLF65100喷洒喷嘴。结果是，每个喷洒喷嘴58产生喷洒图案以创建V形图案。在一个实施方案中，水最初作为一薄片水从喷洒喷嘴58喷出，随着该薄片分解成更大的液滴，该薄片水扩散开。液滴继续破碎成较小尺寸的液滴，从而以V形图案覆盖该区域。来自喷洒喷嘴58的水的重力和初始速度影响液滴如何分散到表面60上。

图7图示了喷洒喷嘴58相对于外壳42的表面60的高度位置。如所示，喷洒喷嘴58定位成相对靠近表面60，喷雾略低于水平面成角度。在该实施方案中，竖直角度是与水平基线成约5.5度。在一个实施方案中，每个单独的喷洒喷嘴可以向下成角度并在高度上被调节，以使得从喷洒喷嘴喷出的大部分水能够施加到热交换器芯34的表面60。随着空气股流竖直地移动穿过热交换器芯34，仅非常少量的细雾被携带。在这方面，由喷洒喷嘴58喷洒的液滴的水平速度应归于喷洒喷嘴中流体的压力。

图8图示了用于所示实施方案的喷洒喷嘴58和管道区段62的管道示意图。管道区段62通过托架和/或夹子固定到外壳42的端部面板44、46和侧面板48、50，托架和/或夹子通过紧固件(如螺钉紧固件)固定到面板。管道区段62流体地连接到供水装置56，以在操作期间将水供应到喷洒喷嘴58。

应当注意，本文中描述的用于在热交换器芯34上执行喷洒水操作的喷洒喷嘴58可以是标准类型的，商业上容易获得，并且配置成提供通常被描述为“扁平喷雾”的喷洒图案，但是可以另外被表征为“扁平喷洒(锥形)喷嘴”、“扁平喷洒(偏转型)喷嘴”、“扁平(均匀)喷洒喷嘴”、“扁平(V形)喷洒喷嘴”、“高冲击扁平喷洒喷嘴”、“冲洗式喷嘴”或其它类似术语。不管任何特定的制造商术语，喷洒喷嘴可以由它们的喷洒图案来表征，其中当从一个正交方向观察时，从喷洒喷嘴射出的水大体上被限制在来自喷洒喷嘴尖头的单方向动作线内，并且当从另一个正交方向观察时，随着水行进离开喷洒喷嘴尖头，从喷洒喷嘴射出的水散开成三角形形状。喷洒喷嘴可以针对入口水压、水流速、喷嘴压降、水滴尺寸、孔口尺寸、水喷雾角度、喷嘴磨损特性、喷嘴附接类型或其它特性的必要要求的几乎任何组合来选择。

IEC单元的部件可以选择成与针对将冷却水输送到热交换器的特定目的而设计和销售的其它普通喷嘴相比，允许喷洒喷嘴的操作的最小的泵送功率，允许具有特定于热交换器芯的设计和象限数量的目标水流速，并且允许具有其它需要的特性，例如抗结垢性和增加的设计寿命。通过以本文中所描述的独特方式利用扁平扇形喷嘴，水喷洒组件可以在几乎水平的喷洒方向上施加水。IEC单元的水喷洒组件需要喷洒喷嘴和热交换器芯的上表面之间的竖直间隔绝对最小，并且当换气空气流关闭或者当以高达约100英尺/分钟的温和空气速度操作时，允许喷洒喷嘴产生的水滴非常均匀地分散在象限的表面区域上。此外，可以证明，为了适应更高的空气速度，同时保持水滴的类似的均匀分散，喷洒喷嘴可以以这样的方式布置，使得在喷洒喷嘴和热交换器芯的上表面之间存在稍微增加的间隔高度，再加上相对于喷嘴喷雾的方向稍微向下倾斜。这种新型布置将允许喷嘴喷雾的大部分液滴被均匀地施加。

应当观察到，本公开的实施方案的水喷洒组件40及在热交换器芯34上喷洒水的相关方法提供了水在热交换器芯的顶表面上的非常均匀的分布。通过将水均匀地施加到顶表面，实现了水到热交换器芯34内的所有热交换表面的均匀分布。这允许热交换器芯34在利用蒸发冷却模式时以更有效的方式并在其峰值容量下操作。水喷洒组件40及在热交换器芯34上喷洒水的相关方法不需要控制或算法来操作。

水喷洒组件40及本文中描述的在热交换器芯34上喷洒水的相关方法是可容易重复的，并且可易于配置成在针对过程空气流的空气-空气冷却或蒸发冷却目的而设计的其它热交换器上使用。由于热交换器是针对该过程设计的类型，所以本文中描述的组件和水喷洒的方法不受热交换器的尺寸、容量或类型的限制。该系统及方法不依赖于用于所示应用的确切部件，因为类似的部件是可供使用的以便使这里的设计适合于任何类似的热交换器。

水喷洒组件40在设计上是紧凑的。具体地，组件40需要最小限度的竖直空间来将水均匀分散到热交换器。当与其它水喷洒组件相比时，本公开的组件40在设计上更紧凑，并且实施起来更便宜。

水收集及管理系统

参照图2，IEC单元22还包括水收集及管理系统，总体上用80表示，该水收集及管理系统布置在框架组件24的基部框架区段26内。如下文将更详细描述的，水收集及管理系统80配置成收集由水喷洒组件40喷洒到热交换器芯34上的水，热交换器芯34在IEC单元22内位于水收集及管理系统的上方。水收集及管理系统80还可以设置成收集和管理在操作期间从热交换器芯34和其它辅助热交换器滴落的冷凝物。参照图9，水收集及管理系统80的某个实施方案包括水池或排水盘82，该水池或排水盘82用作用于水收集及管理系统的操作的水的主储器。根据需要，水池82可以被设定尺寸和成形或细分，以适应水收集及管理系统80安装在其中的特定IEC单元22的形状因素。在一个实施方案中，水池82通过焊接不锈钢面板制造成。然而，任何合适的材料或构造方法可以用于将水保持在储器内的目的。

如图9中所示，水收集及管理系统80包括水池82，水池82配置成容纳流体，例如水。池截留部(basin catch)84围绕水池82，以捕获从水喷洒组件40排放到热交换器芯34上的水，并将水引导到水池。水池82与池排泄阀86流体连通，以控制系统80内的水量。水收集及管理系统80还包括溢流道88，以防止水池82内的水过多。当太多的水在水池82中时，排泄阀86可以打开以使水流出水池。提供水位及传导率传感器(water level and conductivitysensor)90以监测水池82内的水的水位和传导率，并且水位及传导率传感器90可以与排泄阀86一起联接到控制器64，以控制水池内的水的量。

如所示，水收集及管理系统80还包括至少一个泵92，以迫使水返回到水喷洒组件40。在一个实施方案中，泵92通过一个或更多个池过滤器94流体地连接到水池，以在将水移动到泵之前过滤水中的污染物。虽然水收集及管理系统80是半关闭系统，其中水喷洒组件40喷洒的水由水收集及管理系统收集并回收以待重复使用，但是需要不时地向系统添加新水。在所示的实施方案中，水收集及管理系统80还包括具有水填充阀96的供水装置，以在水池浅时为水池82供应水。如同水位及传导率传感器90和排泄阀86一样，泵92和水填充阀96可以联接到控制器64，以控制通过供水装置输送到水池82的水的量。在其它实施方案中，填充阀96可以根据机械控制器(例如，浮子致动开关)起作用，并且控制器64可经由这些装置利用排泄阀86来控制水池水位和水填充阀96的操作定时。

在某些实施方案中，存在水收集及管理系统80的水填充阀96应该在其下操作的两种情况。在一种情况中，水填充阀96通过客户在维护模式下或通过远程命令而被命令打开时操作。该命令可以是自动的以完全填充水池82，或者是手动的以部分地或完全填充水池。在另一种情况中，作为自动化过程的一部分，水填充阀96操作以填充水池82。

在维护模式下，技术人员能够按需命令填充阀96打开。假如填充阀96被命令打开，控制器监测水池水位传感器90，并且一旦达到最大填充(maximum fill)或“最大填充(maxfill)”状态，或者如果技术人员在该自动停止点之前的某个时间命令填充阀96关闭，控制器自动关闭填充阀。在该自动监测的时间段期间，控制器64将防止排泄阀86的任何致动，直到填充循环完成。也就是说，池水位传感器90记录读数，以指示水储器已满并满足最大填充要求。(对于在此描述的系统和方法，填充阀96的操作被假定为本质上是数字的(开/关)。也就是说，它仅仅是打开的或关闭的。)

通常，每当水池82中的水位降低到某一点时，水填充过程就可以开始，使得其达到由所提供的水储备设置确定的客户设定点。一旦填充循环开始，则该循环可以继续，直到它达其到水位传感器90确定的最大填充水平。此外，当系统80处于填充循环时，系统可以配置成禁止排泄或排污动作起动。如果需要，可以允许任何进程内的动作首先完成。

假如水位传感器90在填充循环期间没有检测到水池82中的水位上升，则系统80可以配置成假设供水装置不可用，并且可以将填充阀保持在打开位置，使得水可以在第一可能时刻被利用以进行操作。

假如水位传感器90读数不正确，并且指示比实际水位低的读数，则可能的是，水位永远不会达到最大填充位置以完成填充循环。在这种情况下，系统80可以首先假设故障是由于填充供应系统的漏失引起的。然而，如果存在供应并且误差确实是由于传感器本身造成的，或者是由简单的校准误差或者是其操作中的其它误差导致的，则系统80能够检测到该状况。(在一个实施方案中，系统的平均水消耗是约每分钟2加仑(“gpm”)，并且推荐的填充要求是约25gpm，最低为10gpm。)因此，水位可以达到溢流状态，并且大体上达到恒定水位。一旦系统80确定水位保持恒定，则系统可以配置成：1)适当地更新用户通知，2)重新校准水位传感器90以指示水位处于溢出高度，以及3)关闭填充阀96并结束填充循环。一旦完成这些动作，则控制器可以确定所假设的原因实际上是否正确。由于填充阀关闭，其应当记录由于2gpm的消耗引起的水池82的水位的缓慢下降。如果这是真的，则系统可以恢复正常操作。如果不是真实情况，则系统可以进入保护模式(如下面将更详细描述的)并重新激活填充阀96，以便维持冷却操作并重新向用户或系统监测器发出错误通知。

此外，假如水池82中的水位传感器记录比定位在水池82内的溢流管的已知高度或水平高得多的水位读数，系统80可以配置成假设溢流管88具有堵塞并利用主排泄阀86从系统中移除水。

存在可以起动水泵92的两种情况。在第一种情况下，如果客户在维护模式下发出命令，水泵92可以起动，这也需要用水位传感器90或通过远程命令来验证用于起动泵的水位设定点。在另一种情况下，如果在控制器64的命令下在系统80的自动操作过程期间被命令从另一操作模式进入润湿模式，水泵92可以起动。

水池82中所需要的水位可以在系统80中是可配置的，并且具有最小允许设置和最大允许设置。最小允许设置基于系统80的物理约束，对于当前设计，该最小液位被定义为泵92的抽吸入口上方2.5英寸(63.5毫米(“mm”))。这相当于水池82中12.7英寸(313.7mm)的水位高度(“hw”)。在其它实施方案中，储器中所需要的水位仅需要充分地定位成确保泵92的操作不以任何方式受到阻碍。该功能由对泵92的要求、水池80的构造和流体连接方法来具体确定。

最大允许设置也基于系统80的物理约束。对于所公开的构造，最大允许设置被定义为比水池82的最大填充水平小12mm。这相当于水池82中14.35英寸(364.5mm)的水位高度(“hw”或“hwater”)。

在一个实施方案中，编程到控制器64中的水池82的水位高度(hw)的默认值可以是13.6英寸(345.1mm)。

在泵92的起动操作期间，当系统80请求泵起动时，其不应当允许排污循环操作，直到泵已经起动并且第一个填充循环已经完成后。(例如，水池82的水位已经达到最大填充设置至少一次，并且水压开关已经被激活并且指示系统正常操作。)在本公开中，使用“排污(blowdown)”循环来指示这样一种状态，在该状态下，当由传导率传感器90监测并且与客户关于该状态指定的设定点进行比较时，系统80内包含的水或流体具有比需要浓度高的浓度。在该装备和类似装备的正常操作中，当该条件为真时，系统80应当起作用以使用排泄阀86从系统中移除高度浓缩的水或流体，并通过填充阀96用来自水源的新鲜水来替换该高度浓缩的水或流体。此外，可以证明，两个设备(即，排泄阀86和填充阀96)的同时作用可以迫使系统(例如本系统)消耗比支持系统操作绝对需要的更多的水，因为其可能稀释排出到排泄管中的水的浓度。最后，并且正如许多商业上可获得的传导率传感器的典型情况一样，当被测量的水或流体流动经过、流动绕过或流动穿过传感器测量装置时，这些类型的传感器在其测量值方面通常更精确。如上面所呈现的，系统80的控制器64将忽略传导率传感器90的测量值，直到可以经由水压开关或其它装置验证泵92的操作，从而证明水正流过传导率传感器90，并且其测量值应被认为足够精确以供使用。

对于本文中所描述的系统，在一个实施方案中，排泄阀86可以是电动阀，该电动阀在其致动中能够被命令和控制到从完全关闭到完全打开的任何位置。排泄阀86还可包括将其定义为常闭类型或者具有在电力损失的情况下通过并入弹簧或其它装置迫使排泄阀到达其正常位置的装置的特征。至少存在排泄阀86应在其下操作的四种情况。在第一种情况下，可以通过客户在维护模式下或者通过远程命令来命令排泄阀86打开。在这种情况下，该命令可以通过将阀移动到100％打开来使水池82完全排泄，或者可以指定特定的打开位置。在第二种情况下，可以经由控制器64自动命令排泄阀86启动全系统排泄。例如，对于冷冻保护或一些其它自动化过程，可以启动全系统排泄。在第三种情况下，可以自动命令排泄阀86启动水收集及管理系统80的排污。在第四种情况下，当经历高水位故障模式时，可以自动命令排泄阀86打开。

如果自动过程或维护命令需要全系统排泄，则排泄阀86可以打开到全开位置(90度打开)。此外，在排泄阀86可以被命令再次关闭之前可存在时间延迟。该延迟可以足够长，例如五分钟，以确保在水位传感器已经停止记录系统中的水之后，水收集及管理系统80被完全排泄。

水收集及管理系统80可以配置成在检查接下来的状态之后进入排污状态。传导率传感器90进行传导率读数，以获得与客户提供的排污设定点相同的值。这可以是瞬时读数，并且不必是时间平均值。突破这个阈值可以开始该过程以确定正确的动作路线。一旦这种情况已经被触发，则控制器64可以经由水位传感器90确定当前水位—如果当前水位低于排泄阀阈值，则控制器可以跳过排泄阀致动，并且直接进行填充水循环。对于已由客户正确设定(编程)的系统，该填充水应足以将水池水稀释至排污阈值设定点以下。此外，这可以允许水收集及管理系统80在更长的时间段内更接近需要的设定点操作。

相反，如果当前水位高于排泄阀阈值，则水收集及管理系统80可以通过致动排泄阀而进入排污状态，以在用新鲜水填充水池之前从系统中移除具有溶解的矿物质的较高浓度的水。这种情况可以减少水收集及管理系统80的总耗水量。排泄阀阈值在下面进一步讨论，但是为了实时了解的目的，该值由系统和用于构成系统80的部件的实际构造确定。该值代表了一种系统保护，以保证泵90可以继续其操作。如果系统低于该阈值致动排泄阀，则它可能不能够以足够快的方式关闭排泄阀，从而允许更多的水离开水池，接着预期地且可能地允许泵摄入空气—这当然将迫使泵失去其初始状态并空化。

当进行排污时，排泄速率受到控制，并且仅容纳在操作体积(将在下面进一步定义)内的水可以被排泄。容纳在水池82内并被指定为“储备体积”的水不可以被认为是“操作体积”的一部分。排泄阀86被命令到打开位置，该打开位置可以等于但通常小于100％打开，并且可以关闭，使得从水池移除的流体的总体积达到目标值。

当水收集及管理系统80处于填充循环时，可能不允许发生排污动作。排污动作和填充动作应被认为是相互独立的；然而，排泄动作的完成可以从水收集及管理系统80移除刚好足够的水，使得当前水位低于填充阈值设置，从而激活水填充系统。

参照图10，下面描述执行该功能的方法。如所示，水池82包括配置成容纳水的壳体98。壳体98包括排泄端口100、溢流端口102和泵抽吸端口104。

定义

总可用水体积＝水储备体积+操作体积＝106.6gal。(其它实施方案可以具有不同的体积值。)

总可用水体积定义为在供水系统故障时装备继续其操作可以使用的所有水。或者换句话说，总可用水体积是包含在水池内的高于泵在其入口点(空气摄入点)处的水进入管的水的体积。总可用水体积在图10中用106表示。

操作体积定义为用于正常操作(例如，不存在故障模式)的水的体积。操作体积是总可用体积的子集，并且高于水储备体积之上而存在。操作体积是可变参量，并且取决于水储备时间(“RT”)的客户设定点。操作体积在图10中用108表示。

排泄阀阈值(“DT”)被定义为基于客户需要的储备体积的水高度设定点，并且在所示和所描述的实施方案中，相当于代表较低的24加仑的操作体积的水体积。DT设置的主要目的是防止水收集及管理系统80试图用大(例如，2英寸直径)的排泄阀86排泄小体积的水，排泄阈值为用于开发以下所描述的算法的假设增加了一层保护。排泄阀阈值在图10中用110表示。

水储备体积被定义为剩余在水池82中的水的量，并且是总可用水体积106和操作体积之间的差。水储备体积在图10中用112表示。

从图10中的实施方案还应当注意到，在系统80或壳体98内可能存在其它水—如所示，该水不能被泵“使用”，但对系统仍然有用。其它实施方案可以重新定位泵进入端口或以其它方式重新构造壳体98的形状，以将该体积纳入总可用水体积。

假如客户将RT设定为相对较小的值，该较小的值是可以将操作体积的下限设置为低于最小再填充起动水平(如由客户定义的)的值，则DT的值应当应用于最小再填充起动水平，而不是操作体积的下限水平。

每次客户重置水储备时间(RT)时，应计算DT偏移的值。

假定任何壳体98的体积是其形状和构造的已知函数，并且假定该体积根据壳体所包含的水的测量高度可以在理论上或经验上确定，这种结合关于特定排泄阀86(其流体连接到水池82)的性能的信息使用的知识将允许系统控制器64以这样的方式来构造，使得控制器可以遵守和利用上面所描述的边界值。

一旦该水的体积和阀的操作可以用数学描述，则可以计算何时起动关闭阀的定时，使得排泄的水的总体积可以是特定的需要的量。

为了简单起见，上面所描述的方程可以集成到查找表中，以供控制器64使用，并应用适当的排泄阀阈值(DT)。

在一个实施方案中，在水池查找表中使用的面元(bin)尺寸应当设定为渐增的尺寸，每个比上一个大5gpm。这些值可以乘以完成排泄操作所需的时间，或者特别地，对于本实施方案，乘以3分钟的时间。任何特定面元的中点均应当用作操作点。由此，可以认识到：1)面元中的每一个表示待排泄的不同量的水，以及2)面元中的每一个具有针对排泄阀86的打开位置的唯一值，使得随着渐增体积的水需要被排泄，针对该体积的阀打开位置也将更大。针对排泄阀86使用多个操作点的目的之一是尝试在成千上万次致动中减轻排泄阀86的密封件的物理故障。在这种情形下，排泄阀86打开到完全相同的点位不是所需要的状态。在另一实施方案中，根据水位传感器90的测量结果可以在控制器64内应用对排泄阀86的定时的反馈控制，从而允许排泄阀86操作的定时实时地基于系统的动态。

假如水池82的流体水平记录显著高于溢流水平，则水收集及管理系统80可以配置成假设溢流管路具有堵塞，并利用主排泄阀86从系统中移除水。为了使这一动作发生，在所示的实施方案中，水位必须超过224.3加仑(d＝12.6英寸，hw＝17.4英寸)。一旦出现这种情况，排泄阀86可以被命令到50度的打开位置(排泄速率约为10gpm)。并且一旦水位降到186.6加仑(d＝10.6英寸，h＝15.4英寸)的体积以下，则排泄阀86就可以被命令开始关闭。

注：d＝水位传感器测量的深度，并且h＝实际水高度。

50度打开相当于：50/90*100＝55.55％打开。

假如排污和填充循环已经完成后，并且传感器的传导率读数仍高于阈值(例如，客户的设定点)，则应再一次重复排污和填充循环。

假如在该第二个动作循环后，传导率读数仍高于阈值—则应向系统监测器/用户发出装备传导率读数超出校准范围或需要维护的警报。

在一个实施方案中，水收集及管理系统80继续排泄和重新填充系统总共五次，以尝试降低传导率读数。如果在第五次重新填充之后，读数仍然没有下降到设定点阈值以下，则水收集及管理系统80可以配置成暂停使用排污循环并进入紧急排污模式。对于该模式和本实施方案，排泄阀86应打开至32度开度(或约2gpm的排泄速率)，并保持在该状态下，直到报警复位。在这种紧急排污模式下，填充操作可以按其正常情况操作—从低设定点到高设定点循环开启和关停。还应当注意，该排泄速率等于使用中的装备的标称蒸发速率。选择该值使得装备能够继续其操作，并为关键基础设施提供冷却，同时还确保系统中的水不会因溶解的固体而过度浓缩，这样做的代价是水消耗高于正常水平。

在该操作模式期间，并且假如系统80触发警报或多个警报以指示供水损失，则可以命令排泄阀86关闭，直到警报复位，从而进一步允许装备的冷却操作持续尽可能最长的时间。

在一个实施方案中，排泄阀86的致动器包含反馈传感器，该反馈传感器设计成报告实际阀位置。假如在已经经过适当的关闭时间后，该控制器没有指示阀86关闭，或者如果该控制器识别到反馈信号在阀关闭时间期间没有适当改变，则水收集及管理系统80假设物品(碎屑)已经在球阀中被卡住，并且应当采取以下纠正措施。

在特定实施方案中，水收集及管理系统80配置成检查/推断在任何“卡住”位置处的阀角度位置。从这个位置，控制器可以通过以每次尝试五度的增量打开阀来尝试三次(3次)清除碎屑。换句话说，阀可以在第一次尝试时从卡住位置打开五度，在第二次尝试时从卡住位置打开十度，并且在第三次尝试时从卡住位置打开十五度。每次打开后，阀应尝试关闭，并且仅在证明阀不可以完全关闭后，才进行下一次尝试。当该操作发生时，填充循环可被允许进行操作。

应当注意，通常构造的球阀在略大于零度打开的位置处被有效地关闭。虽然依赖于精确的制造，但是对于许多球阀，如果阀距完全关闭小于八度，则阀被有效关闭。

如果在第三次尝试之后，阀未能完全关闭，那么水收集及管理系统80可以配置成进入保护模式，以尝试保存水池中的水。对于该实施方案，水收集及管理系统80将以与上面所描述的相类似的方式进行此操作，并试图针对一受控的排泄速率而将阀驱动到32度的打开位置。(这些常见的回退条件应当被认为对于相同状态的机器或控制方法是可接受的。)上面提及的碎屑控制动作可以由排污系统控制器克服。

水位传感器90的功能对于水收集及管理系统80的成功操作是重要的，并且代表了唯一的故障点，该故障点可能影响水收集及管理系统的控制器64的几乎每一个决定。在一个实施方案中，可以作为一个选项为水收集及管理系统80提供额外的水位传感器，以作为冗余传感器使用。

在一个实施方案中，填充系统操作的触发点是由水位传感器确定的高水位和低水位。假如液位传感器出故障，水收集及管理系统80可以使用定时器来控制该系统。紧接在信号丢失后，水收集及管理系统80可以尝试通过填充水池82来保护自己。在某些实施方案中，该初始水填充循环可以假设填充系统以10gpm的最小允许填充率操作，并且水池82是空的。在该实施方案中，填充阀96可以被打开并允许操作持续17.5分钟。在另一实施方案中，由于泵压力开关存在并提供了确定泵92是可操作的良好方式，如果需要的话，这可以用于将初始填充循环的定时从上述值修改为8.6分钟，因为最小体积的水对于泵的操作是必需的。

在初始填充循环已经完成之后，并且假设所有其它系统和部件正常操作，水收集及管理系统80可以配置成以规则的方式和间隔实施填充循环，直到警报可以复位。该操作的一个假设可以是，水收集及管理系统80对于其操作而言消耗2gpm，以及另外可以是，排泄阀86被设定为紧急排污条件，并从水池82排泄出另外的2gpm。因此，例如，在10分钟的时间延迟后，填充阀96可以打开6.67分钟，并且在该10/6.67分钟的定时进度表的循环中持续，直到警报复位。

此外，假如水位传感器90发生故障，水收集及管理系统80可以配置成保护当前保持在水池82中的水。本质上，为了实现这种构造，水收集及管理系统80使排污控制器像其通常一样打开排泄阀86的能力丧失。相反，排污控制器应立即转换到上面所讨论的固定的缓慢排泄位置，例如，通过将阀移动到32度开度≈2gpm排泄速率。

如果当水位传感器90发生故障时假如水收集及管理系统80已经处于排污状态，则水收集及管理系统80可以配置成允许排污结束并紧接其后强制填充动作发生。假如水位传感器90出故障，同时水收集及管理系统80处于上面所讨论的溢流状态，排泄阀86可以配置成立即开始关闭，并且系统采取前面讨论的缓慢排泄位置。假如水位传感器90出故障，同时控制系统(例如，控制器64)处于上面讨论的碎屑控制状态的中间时，排泄阀86可以配置成中断其当前动作并被命令到上面讨论的缓慢排泄位置。

以下方面适用于由客户设定的以“水-节约器(water-saver)”模式操作的水收集及管理系统80，并且如果在自动操作过程期间该单元从蒸发冷却模式转换到干燥的空气-空气冷却模式，则以下方面将适用。在这种情况下，如果水池中的水低于客户的浓度设定点(排污设定点)：1)当前保持在水池82内的水应当保留在水池中，而不是被排泄，以及2)在从润湿(蒸发)操作转换为干燥(空气-空气)操作时，记录当泵92正在运行时浓度测量的最后已知的好的读数。此外，在其它系统水排回到水池后，例如，泵关闭后约15秒钟，其还应根据最后的水位读数计算水池体积。

此刻应当注意，与水从暴露于开放或半开放环境中的任何储器的蒸发有关的物理现象是相对熟知的—保持在水池82内的水将经历这种现象。此外，储器中的水表面上的任何空气股流的影响将放大这种影响。当装备处于干燥操作模式同时水-节约器选项被启用时，水收集及管理系统80应当每30分钟轮询水位至少一次，并且应当计算溶解的固体在水池中的新浓度。对于该计算，将不需要水传导率传感器90，并且如果使用的话，则可能会由于前面陈述的理论基础(rational)而提供错误的指示。然而，由于记录了最后的已知的精确读数，并且知道当水池内容纳的水的体积变化时，水内溶解的固体的总质量是恒定的。因此，给定新的水体积，可以计算出该体积内溶解的固体的浓度。

提供给该装备的该水(作为通常由客户购买的资源)可以保存在水池82内，并且控制器64可以被用来自动作出该水是否仍然有使用价值的决定。在一个实施方案中，该决定可以基于以下作出：1)来自客户针对排污控制提供的设定点；2)经由填充阀96从水源提供的水的质量；3)关于水池82的当前体积和水质量的了解；和4)水池内允许的水的最大体积。使用这些条件，如果水池的当前空的体积从填充阀96填充有新鲜供应水，则可以计算出满的水池82的浓度是多少。此外，可以将随后满的水池82的该浓度与该动作之前的浓度设定点进行比较，以确定该水的体积是否将满足或超过提供给控制器64的要求。对于一个实施方案，可以确定，如果水的当前体积不可以通过单次填充动作稀释到客户所确定的需要浓度，则水池82内的水使用起来不再是经济的，并且可以通过将其排出到排水管而被处理。在另一实施方案中，该确定可以是客户提供的浓度设定点的一些百分比值。例如，高水平设定点可以是排污浓度水平的95％。对于所示的实施方案，该值保证了如果装备执行了上面所描述的动作，那么装备可以继续以蒸发模式进行其操作，而不立即要求进行排污。

作为对该计算的讨论的继续，还可以证明，在从润湿模式到干燥模式的过渡过程开始时，给定该信息，可以在该时间确定高水平设定点，并且然后将其转换成临界水体积，一个使得如果水高度将降低到低于该临界水体积的状态则应当排泄的体积。此外，由于该操作状态不同于正常润湿操作模式，在控制器64的编程中可能需要不同的子例行程序，然而，只要以下条件为真，则控制器64将以该模式正常地操作：

(1)正常润湿模式排污和填充例行程序在该模式期间暂停。

(2)如果在该过程期间，水位传感器不能够再测量残留水的水位(例如，水已经蒸发到实际水位低于测量平面的点)，则排泄阀应当被命令至全开位置，以允许排泄任何剩余的水。

(3)此外，可以将计时器并入到该管理方法中。如果池水已经在水池中储备(不使用)长于客户需要的持续时间，则应当使水池排泄。客户应用、处理和水资源的使用所特有的这种允许可以用来对水池内的任何生物生长的进展进行控制。

(4)此外，如果环境温度下降到低于设定点温度超过60秒，则应当排泄水(冻结防护)。

在这样描述了本公开的至少一个实施方案的几个方面后，应认识到，本领域的技术人员可以容易想到各种变化、修改和改进。这种变化、修改和改进旨在是本公开的一部分，并且旨在处于本公开的精神和范围内。因此，前面的描述和附图仅仅是示例性的。

Claims (20)

1.一种间接蒸发冷却系统，包括：

框架；

热交换器芯，其布置在所述框架内；

送风机，其由所述框架支撑以使室内回流空气在所述热交换器芯内移动；

排风机，其由所述框架支撑，以使空气在垂直于所述室内回流空气的方向上移动经过所述热交换器芯；

水收集及管理系统，其布置在所述框架内，在所述热交换器芯的下方，以收集喷洒到所述热交换器芯上的水；和

水喷洒系统，其定位在所述热交换器芯的上方，以将均匀分布的水供应到所述热交换器芯的顶表面，所述水喷洒系统包括至少一个水喷洒组件，所述至少一个水喷洒组件包括：

外壳，其具有表面，以及

至少两个喷洒喷嘴，所述至少两个喷洒喷嘴联接到所述外壳，并配置成将水喷洒到所述热交换器芯的所述顶表面的一部分上，每个喷洒喷嘴联接到水源，并配置成产生扁平的扇形喷洒图案。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述外壳包括两个端部壁、两个侧壁和界定所述外壳的上端的至少一个漂浮物消除器。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个漂浮物消除器配置成捕获水滴并配置成防止水从所述外壳逸出。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述表面被划分成多个象限。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，对于每个象限，所述至少两个喷洒喷嘴包括两个喷洒喷嘴，以在所述象限上提供几乎全部的覆盖。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，对于每个象限，所述两个喷洒喷嘴定位在所述象限的相对的角部上，以在喷洒图案的相邻边缘处相交。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，对于每个象限，第一喷洒喷嘴的放置位于第一三角形区域的一个点附近并定向成向所述第一三角形区域喷洒水，并且第二喷洒喷嘴位于与所述第一三角形区域相邻的第二三角形区域的相对点处并定向成向所述第二三角形区域喷洒水。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，每个喷洒喷嘴通过管道区段流体地联接到供水装置，以将水输送到所述外壳的内部并将水运输到所述外壳的内部的四周。

9.根据权利要求5所述的系统，其中，每个喷洒喷嘴产生V形喷洒图案。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，每个喷洒喷嘴配置成在低压下产生具有成30°至60°的喷洒角度的喷洒图案。

11.一种用间接蒸发冷却系统冷却IT空气的方法，所述方法包括：

将室内回流空气供应到热交换器芯；

使空气在垂直于所述室内回流空气的方向上移动经过所述热交换器芯；

在所述热交换器芯上方喷洒水；和

收集喷洒在所述热交换器芯上的水，

其中在所述热交换器芯上方喷洒水包括用至少两个喷洒喷嘴将水喷洒在所述热交换器芯的顶表面上，所述至少两个喷洒喷嘴配置成将水喷洒在所述热交换器芯的所述顶表面的一部分上，每个喷洒喷嘴联接到水源并配置成产生扁平的扇形喷洒图案。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述外壳包括两个端部壁、两个侧壁和界定所述外壳的上端的至少一个漂浮物消除器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个漂浮物消除器配置成捕获水滴并配置成防止水从所述外壳逸出。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述表面被划分成多个象限。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，对于每个象限，所述至少两个喷洒喷嘴包括两个喷洒喷嘴，以在所述象限上提供几乎全部的覆盖。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，对于每个象限，所述两个喷洒喷嘴定位在所述象限的相对的角部上，以在喷洒图案的相邻边缘处相交。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，对于每个象限，第一喷洒喷嘴的放置位于第一三角形区域的一个点附近并定向成向所述第一三角形区域喷洒水，并且第二喷洒喷嘴位于与所述第一三角形区域相邻的第二三角形区域的相对点处并定向成向所述第二三角形区域喷洒水。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，每个喷洒喷嘴通过管道区段流体地联接到供水装置。

19.根据权利要求15所述的方法，还包括用控制器控制所述至少两个喷洒喷嘴。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，每个喷洒喷嘴配置成在低压下产生具有成30°至60°的喷洒角度的喷洒图案。