CN114593480A - 一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，包括间接蒸发及压缩式复合机组，所述间接蒸发及压缩式复合机组包括有机组壳体、回风过滤段、间接蒸发段、送风段、工作气流出风段和压缩机制冷循环段；本发明的优点是与现有数据中心制冷技术相比，本发明的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，可以多级间接蒸发，实现了利用自然冷源进行制冷，再辅助压缩式制冷技术，可以用于应对不同的气象条件，选择不同的工作模式，以保障数据中心的制冷需求。
Description
技术领域
本发明涉及新型数据中心用间接蒸发冷却机组，具体涉及一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统。
背景技术
随着经济建设的发展，数据中心建设的数量和规模不断增加，数据中心的能耗越来越大，在国家提出碳达峰和碳中和的背景下，需要充分利用自然冷源，通过压缩式制冷结合间接蒸发技术，对数据中心进行降温，从而降低数据中心的电能使用效率PUE值，节省能源。
数据中心影响电能使用效率PUE值主要有以下方面：数据中心制冷系统、数据中心的配电系统、IT机柜的耗电和其它辅助设备的耗电等，其中可以节能的部分主要是数据中心的制冷系统，因此采用间接蒸发冷却空调技术，以水的蒸发作为冷却手段，利用工作气流给新风降温，通过空气与水的间接接触，制取冷风；目前本技术在西北低湿环境中已经得到广泛的应用。在我国东南沿海地区，因为空气相对湿度较大，受到室外气象条件限制，单纯利用间接蒸发制冷不容易实现工况稳定，因此需要采用压缩式制冷系统作为间接蒸发制冷的主要补充冷源。
发明内容
针对现有数据中心空调系统存在的不足之处，本发明的目的是提供一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，可以充分利用不同的室外气象条件，选择性的开启不同的制冷方式，以满足数据中心机房空调要求。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，包括间接蒸发及压缩式复合机组，其技术要点是：
所述间接蒸发及压缩式复合机组包括有机组壳体、回风过滤段、间接蒸发段、送风段、工作气流出风段和压缩机制冷循环段；
所述回风过滤段安装在机组壳体前端，所述回风过滤段连接间接蒸发段，所述间接蒸发段上方设置有工作气流出风段，所述间接蒸发段的一侧连接有送风段，所述送风段的下方设置有压缩机制冷循环段。
优选地，所述回风过滤段包括有初效过滤网和工作气流进风口，所述工作气流进风口位于机组壳体的左侧，所述回风过滤段内部设置有初效过滤网。
优选地，所述间接蒸发段内设置有制冷芯体，所述制冷芯体的上方设置有冷水喷淋排，所述间接蒸发段的下方设置有第一电磁阀。
优选地，所述工作气流出风段位于间接蒸发段的上方，所述工作气流出风段自下到上依次包括有冷凝器、轴流风机和工作气流出风口。
优选地，所述间接蒸发段的右侧连接有送风段，所述送风段包括有送风机、蒸发器和送风口，所述送风口位于送风段的一侧。
优选地，所述压缩机制冷循环段包括有压缩机、蒸发器、冷凝器、干滤过滤器和膨胀阀，所述压缩机排气口通过排气管连接冷凝器输入端，所述冷凝器输出端依次通过液管、干滤过滤器和膨胀阀连接蒸发器输入端，所述蒸发器输出端通过第二电磁阀连接回压缩机。
本发明的优点与有益效果是：与现有数据中心制冷技术相比，本发明保护的是的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，可以实现多级间接蒸发，同时将间接蒸发冷却技术与压缩式制冷技术相结合，充分高效利用自然冷源，大幅度降低了供冷的能源成本，同时提高系统的可靠性，拓展了间接蒸发冷却技术的应用区域，即使在我国东南潮湿区域，本系统同样能保障数据中心制冷的需要，节能环保，具有很强的实用性。
附图说明
图1是一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统的结构示意图；
附图标记如下：1、回风管 2、回风静压室 3、气流通道 4、机柜 5、地送风口 6、送风管 7、工作气流进风口 8、初效过滤网 9、第一电磁阀 10、制冷芯体 11、压缩机 12、干滤过滤器 13、膨胀阀 14、液管 15、排气管 16、冷凝器 17、轴流风机 18、工作气流出风口19、冷水喷淋排 20、蒸发器 21、送风机 22、送风口 23、第二电磁阀 24、回风进风口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明涉及一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，包括间接蒸发及压缩式复合机组，其中：
所述间接蒸发及压缩式复合机组包括有机组壳体、回风过滤段、间接蒸发段、送风段、工作气流出风段和压缩机制冷循环段；
所述回风过滤段安装在机组壳体前端，所述回风过滤段连接间接蒸发段，所述间接蒸发段上方设置有工作气流出风段，所述间接蒸发段的一侧连接有送风段，所述送风段的下方设置有压缩机制冷循环段。
所述回风过滤段包括有初效过滤网8和工作气流进风口7，所述工作气流进风口7位于机组壳体的左侧，所述回风过滤段内部设置有初效过滤网8；所述间接蒸发段内设置有制冷芯体10，所述制冷芯体10的上方设置有冷水喷淋排19，所述间接蒸发段的下方设置有第一电磁阀9；所述工作气流出风段位于间接蒸发段的上方，所述工作气流出风段自下到上依次包括有冷凝器16、轴流风机17和工作气流出风口18。所述间接蒸发段的右侧连接有送风段，所述送风段包括有送风机21、蒸发器20和送风口22，所述送风口22位于送风段的一侧。所述压缩机制冷循环段包括有压缩机11、蒸发器20、冷凝器16、干滤过滤器12和膨胀阀13，所述压缩机11排气口通过排气管15连接冷凝器16输入端，所述冷凝器16输出端依次通过液管14、干滤过滤器12和膨胀阀13连接蒸发器20输入端，所述蒸发器20输出端通过第二电磁阀23连接回压缩机11。
实施例一：
如图1所示，一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，所述的间接蒸发及压缩式复合机组，包括有机组壳体、回风过滤段、间接蒸发段、送风段、工作气流出风段和压缩机制冷循环段，其中所述的压缩机制冷循环段包括有压缩机11、蒸发器20、冷凝器16、过滤器12和膨胀阀13。
所述的回风过滤段装有初效过滤网8、工作气流进风口7，所述的间接蒸发段含有制冷芯体10，冷水喷淋排19和第一电磁阀9，所述的送风段含送风机21的蒸发器20，所述的工作气流出风段含有冷凝器16、轴流风机17和工作气流出风口18。
所述的压缩机11、蒸发器20、冷凝器16、过滤器12和膨胀阀13、液管14和排气管15组成一个独立的压缩机制冷循环系统。
机房内底部为地板送风，设有送风静压箱、地送风口5、回风静压室2、机柜4及若干气流通道3。
工作原理如下：
当处于低湿度工况时：
当室外空气湿球温度低于多级间接蒸发制冷能满足室内需要的湿度温度时，完全采用多级间接蒸发制冷模式。室内的回风经过回风管1从回风进风口24进入初效过滤网8过滤，然后进入多级间接蒸发段，多级间接蒸发段中设有制冷芯体10，制冷芯体10中包括了工作气流通道，在电磁阀9的间断性开启的作用下，来自冷水喷淋排19喷淋的冷水与工作气流进行热湿交换后，将过滤后回风进行间接降温，多次间接降温后的气流，再进入送风段，在送风机21的作用下经过送风口22、送风管6进入送风静压箱，经过地送风口5进入机房，机房内的机柜4产生热风经过气流通道3再回到回风静压室2。
使用多级间接蒸发制冷模式时，工作气流从工作气流进风口7经过过滤后，通过制冷芯体10中的工作气流通道，在轴流风机17的作用下，排出室外。
当处于高湿度工况时：
当室外空气湿球温度高于26度时，使用多级间接蒸发制冷完全没有效果时，完全由压缩式制冷向数据中心供冷。室内的回风经过回风管1从回风进风口24进入初效过滤网8过滤，然后进入多级间接蒸发段，此时第一电磁阀9不开启，间接蒸发制冷不使用，回风直接进入送风段，此时开启压缩机11，压缩机排出的高温高压的制冷剂气体，通过排气管15进入冷凝器16冷凝后成为高压的制冷剂液体，再经过液管14进行干滤过滤器12和膨胀阀13的节流降压后进入蒸发器20，将未经过间接蒸发降温的回风气流进行降温后，在送风机21的作用下经过送风口22进入机房。
当室外空气湿球温度高于室内空调送风需要的温度时，即开启压缩式制冷，实现多级间接蒸发与压缩式制冷的复合制冷模式，当室外空气湿球温度高于26度时，停用多级间接蒸发制冷，完全由压缩式制冷向数据中心供冷，当室外空气湿球温度低于多级间接蒸发制冷能满足室内需要的湿度温度点时，完全采用多级间接蒸发制冷。以上方式与传统的电制冷恒温空调系统相比，大幅度降低了系统运行能耗，节能减排，经济环保，具有很强的实用性，能产生较好的经济效益和社会效应。
与现有数据中心的降温方式相比，本发明的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，可以充分利用不同的室外气象条件，选择性的开启不同的工作方式，可以有效降低数据中心的PUE值，提高电能使用效率，大幅度降低了系统能耗的同时提高系统的可靠性，拓展了间接蒸发冷却技术的应用区域，即使在我国东南潮湿区域，本系统同样能保障数据中心制冷的需要，节能环保，具有很强的实用性。
本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，包括间接蒸发及压缩式复合机组，其特征在于：
所述间接蒸发及压缩式复合机组包括有机组壳体、回风过滤段、间接蒸发段、送风段、工作气流出风段和压缩机制冷循环段；
所述回风过滤段安装在机组壳体前端，所述回风过滤段连接间接蒸发段，所述间接蒸发段上方设置有工作气流出风段，所述间接蒸发段的一侧连接有送风段，所述送风段的下方设置有压缩机制冷循环段。
2.根据权利要求1所述的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，其特征在于：
所述回风过滤段包括有初效过滤网(8)和工作气流进风口(7)，所述工作气流进风口(7)位于机组壳体的左侧，所述回风过滤段内部设置有初效过滤网(8)。
3.根据权利要求1所述的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，其特征在于：
所述间接蒸发段内设置有制冷芯体(10)，所述制冷芯体(10)的上方设置有冷水喷淋排(19)，所述间接蒸发段的下方设置有第一电磁阀(9)。
4.根据权利要求1所述的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，其特征在于：
所述工作气流出风段位于间接蒸发段的上方，所述工作气流出风段自下到上依次包括有冷凝器(16)、轴流风机(17)和工作气流出风口(18)。
5.根据权利要求1所述的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，其特征在于：
所述间接蒸发段的右侧连接有送风段，所述送风段包括有送风机(21)、蒸发器(20)和送风口(22)，所述送风口(22)位于送风段的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种数据中心用间接蒸发及压缩式制冷复合空调系统，其特征在于：
所述压缩机制冷循环段包括有压缩机(11)、蒸发器(20)、冷凝器(16)、干滤过滤器(12)和膨胀阀(13)，所述压缩机(11)排气口通过排气管(15)连接冷凝器(16)输入端，所述冷凝器(16)输出端依次通过液管(14)、干滤过滤器(12)和膨胀阀(13)连接蒸发器(20)输入端，所述蒸发器(20)输出端通过第二电磁阀(23)连接回压缩机(11)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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