CN207196781U - 一种自然冷却模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自然冷却模块，包括热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ、中间换热器、风机、框架、电控箱，中间换热器的冷侧进口通过管路Ⅰ引入分别经过热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ冷却的工质，工质在中间换热器内吸收温度较高回水热量后蒸发，通过与热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ的入口连接的管路Ⅱ流至热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ中再进行冷凝，实现将热侧温度较高的回水，冷却为温度较低的供水，冷却水回水通过中间换热器间接利用自然冷源冷却，而热管换热器Ⅰ、热管换热器Ⅱ中采用氟利昂类制冷工质，避免水直接进入换热器而产生冬季换热器冻裂，也避免了水加入防冻液进入换热器产生的腐蚀，为有冷却水需求的场所提供一种节能、可靠的供水方式。

Description

一种自然冷却模块

技术领域

本实用新型涉及机房排热领域，特别涉及一种自然冷却模块。

背景技术

机房内机柜服务器集成密度越来越高，服务器的发热量越来越大，为了保证高散热密度机房内服务器工作在最适宜的环境温度下，需要及时将不断产生的热量排出机房，同时从节能角度考虑，为保障系统在冬季也能最大限度地利用自然冷源，这就需要节能、可靠的室外冷源提供方式。

目前大中型数据中心排热室外利用自然冷源主要有以下几种方式：

其一是采用冷却塔、水泵、板式换热器，在冬季采用冷却塔通过板换提供冷冻水，间接利用自然冷源。该方式比较适用于过渡季、冬季室外气温比较低的地区，但缺点是耗水量大，严寒地区存在很大的冬季冻结风险，而加入乙二醇溶液，又有对系统管路腐蚀的风险。

其二是采用风冷表冷器，将温度较高冷却水回水，直接引入风冷表冷器中，利用室外低温空气，实现表冷器内冷却水回水温度的降低，从而为系统提供低温供水，该方式因水是闭式系统，故适用于缺水地区，但在严寒地区，需解决好防冻问题，如表冷器冬季不使用，其内冷却水未排空干净，也会导致表冷器换热管冻裂问题。

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述缺点和不足，本实用新型旨在提供一种自然冷却模块，中间换热器的冷侧进口引入经过热管换热器冷却的制冷工质，制冷工质在中间换热器内吸收温度较高的回水热量后蒸发，回流至热管换热器中再进行冷凝，实现将中间换热器热侧温度较高的回水，冷却为温度较低的供水，冷却水回水通过中间换热器间接利用自然冷源冷却，而热管换热器中采用氟利昂类制冷工质，避免了水直接进入换热器而产生冬季换热器冻裂的风险，也避免了水加入防冻液进入换热器而产生的腐蚀问题，同时为有冷却水需求的场所提供一种节能、可靠的供水方式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自然冷却模块，包括若干个热管换热器、中间换热器、风机、框架，其中，

各所述热管换热器以及中间换热器设置在所述框架内，所述风机设置在所述框架顶部的出风口处，所述框架的侧壁设有进风口；

每一所述热管换热器均包含进口、出口；

所述中间换热器包括冷侧、热侧，所述冷侧、热侧均包含进口、出口；

所述中间换热器的冷侧进口通过管路分别与各所述热管换热器的出口连通；所述中间换热器的冷侧出口通过管路分别与各所述热管换热器的入口连通；

所述中间换热器的热侧进口与回水管路连通；所述中间换热器的热侧出口与供水管路连通。

优选的，所述框架的一个侧壁形成进风面，所述热管换热器的数量为一个。

优选的，所述框架的两个侧壁形成进风面，所述热管换热器的数量为两个，两个热管换热器整体呈V字形或Ⅱ字形布置。

优选的，所述风机为可调速风机。

优选的，所述热管换热器中采用氟利昂类制冷工质。

优选的，所述中间换热器置于各所述热管换热器的下方，且具有一定的高度差，所述热管换热器与中间换热器之间的制冷工质流动利用重力驱动。

优选的，所述中间换热器冷侧进口管路上设有泵和/或储液器。

优选的，所述中间换热器外部可选装保温和伴热带，伴热带供冬季严寒地区使用。

优选的，所述中间换热器是板式换热器、壳管式换热器、套管式换热器中的任一种。

优选的，所述自然冷却模块进一步包括电控箱、温度传感器，所述电控箱根据温度传感器探测的温度情况控制所述风机的速度从而保障节能运行。

同现有技术相比，本实用新型的自然冷却模块，其中的中间换热器的冷侧进口引入经过各热管换热器冷却后的制冷工质，制冷工质在中间换热器内吸收温度较高回水热量后蒸发，回流至各热管换热器中再进行冷凝，实现将热侧温度较高的回水，冷却为温度较低的供水，冷却水回水通过中间换热器间接利用自然冷源冷却，而热管换热器中采用氟利昂类制冷工质，避免了水直接进入换热器而产生冬季换热器冻裂的风险，也避免了水加入防冻液进入换热器而产生的腐蚀问题，从而为有冷却水需求的场所提供一种节能、可靠的供水方式。

附图说明

图1为本实用新型的自然冷却模块的结构示意图。

图2为本实用新型的自然冷却模块中制冷工质、空气、冷却水循环的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型的自然冷却模块的结构示意图。本实用新型的自然冷却模块，包括热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2、中间换热器2、风机3、框架4、电控箱5，其中，热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2均包含进口、出口；中间换热器2分为冷侧、热侧，冷侧、热侧均包含进口、出口；中间换热器2的冷侧进口通过管路Ⅰ7分别与热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2的出口连通；中间换热器2的冷侧出口通过管路Ⅱ6分别与热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2的入口连通；中间换热器2的热侧进口与回水管路8连通；中间换热器2的热侧出口与供水管路9连通；框架4的两个竖直面为进风面，热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2呈V字形布置；风机3安装的框架4的水平面为出风面；中间换热器2置于热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2的底部，且有一定的高度差。

图2为本实用新型的自然冷却模块中制冷工质、空气、冷却水循环的结构示意图。中间换热器2的冷侧进口通过管路Ⅰ7引入分别经过热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2冷却的制冷工质，制冷工质在中间换热器2内吸收热侧温度较高的回水的热量后蒸发，通过与热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2的入口连接的管路Ⅱ6流至热管换热器Ⅰ1-1、热管换热器Ⅱ1-2中再进行冷凝，实现将热侧温度较高的回水，冷却为温度较低的供水。所述自然冷却模块风流动方向如图2中箭头A方向所示，制冷工质流动方向如图2中箭头B方向所示，冷却水供回水流动方向如图2中箭头C方向所示。

本实用新型的自然冷却模块中，冷却水回水通过中间换热器间接利用自然冷源冷却，而热管换热器采用氟利昂类制冷工质，避免了水直接进入换热器而产生冬季换热器冻裂的风险，也避免了水加入防冻液进入换热器而产生的腐蚀问题，从而为有冷却水需求的场所提供一种节能、可靠的供水方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自然冷却模块，包括至少一个热管换热器、中间换热器、风机、框架，其特征在于：

所述热管换热器、中间换热器设置在所述框架内，所述风机设置在所述框架顶部的出风口处，所述框架的侧壁设有进风口；

各所述热管换热器均包含进口、出口；

所述中间换热器包括冷侧、热侧，所述冷侧、热侧均包含进口、出口；

所述中间换热器的冷侧进口与所述热管换热器的出口连通，冷侧出口与所述热管换热器的入口连通；

所述中间换热器的热侧进口与回水管路连通，热侧出口与供水管路连通。

2.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述框架的两个侧壁形成进风面，所述热管换热器的数量为两个，两个热管换热器整体呈V字形或Ⅱ字形布置。

3.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述框架的一个侧壁形成进风面，所述热管换热器的数量为一个换热器。

4.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述风机为可调速风机。

5.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述热管换热器中采用氟利昂类制冷工质。

6.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述中间换热器置于所述热管换热器的下方，且具有一定的高度差，所述热管换热器与中间换热器之间的制冷工质流动利用重力驱动。

7.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述中间换热器冷侧进口位置，设有泵和储液器。

8.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述中间换热器外部设有保温和伴热带，供冬季严寒地区使用。

9.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述中间换热器是板式换热器、壳管式换热器、套管式换热器中的任一种。

10.根据权利要求1所述的自然冷却模块，其特征在于，所述自然冷却模块进一步包括电控箱、温度传感器，所述电控箱根据温度传感器探测的温度情况可控制所述风机的速度从而保障节能运行。