CN207305248U - 机房空调新风直接自然冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机房空调新风直接自然冷却系统，属于热交换技术领域。该机房空调新风直接自然冷却系统可以通过自动切换，在冬季和过渡季节，将空调系统切换至新风自然冷却工况，在机房空调不开启情况下，将物理过滤处理后的新风引入数据机房内，使服务器机柜运行在适合的温度区间内。机房空调新风直接自然冷却系统减少了原来机房空调的运行时间，延长机组寿命，降低了空调系统的运行能耗和运行费用，维修保养费用大大降低，运行安全性提高，空调区域的空气品质提高。

Description

机房空调新风直接自然冷却系统

技术领域

本实用新型属于热交换技术领域，尤其涉及一种机房空调新风直接自然冷却系统。

背景技术

随着互联网技术持续发展，云计算，云数据，智慧城市等发展，基站、机房、数据中心的数量成倍增长。目前，基站空调、通讯机房或数据机房空调运行有如下特点如下：1)空调负荷包括信息技术(IT)服务器和其它辅助设备的散热，建筑物由于室内外温差，太阳辐射通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷，人体散热、散湿，照明装置散热，新风负荷，其中IT服务器和其它辅助设备的散热，约占空调负荷的80％以上。2)全年365天每天24h运行制冷降温排热，空调系统的能源消耗相当大，约占总运行成本的50％。3)对空调系统运行的稳定性、安全性和经济性要求较高。

通常，每个基站需要配备1台或2台基站空调，全年365天每天24小时连续不间断运行制冷工况；通讯机房或数据机房空调系统需要配置多台、大功率制冷设备，全年365天每天24小时连续不间断运行制冷工况；由于，制冷系统的能耗大，空调能耗占整个机房的能耗比重大；因此基站、机房空调节能势在必行。

发明内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，根据基站、通讯机房或数据机房空调的地理位置、气候条件、设备配置和空调系统的运行特点，提出了一种机房空调新风直接自然冷却系统，它适用于冬季、春秋过度季节仍然需要提供冷负荷的基站、通讯机房、数据机房，并为基站、通讯机房、数据机房节能。

为实现上述目标，本实用新型提供了如下技术方案:

一种机房空调新风直接自然冷却系统，包括机房空调系统和新风直接自然冷却系统；

当室外新风温度＞20℃时，所述机房空调系统运行，所述新风直接自然冷却系统停止运行；当室外新风温度≤20℃时，所述新风直接自然冷却系统运行，所述机房空调系统停止运行。

进一步，所述机房空调系统包括室外机、室内机、以及连接室外机和室内机的液管和气管；

所述室外机中配置有冷凝器以及用以辅助冷凝器加速冷凝的冷凝风机；

所述室内机中配置有压缩机、储液罐、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、若干送风机；其中，储液罐、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器依次通过液管连通，蒸发器与压缩机通过气管连通；同时所述若干送风机用以将换热后的空气送至工作空间的机柜冷通道中为工作空间内的数据机柜降温；

同时，所述室内机中的压缩机与室外机中的冷凝器之间通过气管连通；室内机中的储液罐与室外机中的冷凝器之间通过液管连通。

进一步，所述新风直接自然冷却系统包括进风防雨罩、新风送风机组、送风管道、散流器、排风机；

所述进风防雨罩固定并贯穿在外墙上，且进风防雨罩的进风端处设置有防虫网，进风防雨罩的出风端处设置有进风阀；

新风送风机组设置在室内，且新风送风机组中包括有新风送风机、过滤器、混风阀；其中，过滤器的进风口对应着进风防雨罩出风端设置，过滤器的上方设置新风送风机，过滤器的出风口处设置混风阀；新风送风机的出风端与送风管道连接；送风管道的进风段处设置有送风阀；送风管道的出风段处设置有若干个通向工作空间的机柜冷通道的出风支路，每个出风支路的出风端都设置有一个散流器；

所述排风机设置在外墙上，用以将室内的热空气排出至室外；同时所述排风机与新风送风机组中的新风送风机电连接，两者启停同步，同时开启运行，同时关闭。

本实用新型所述机房空调新风直接自然冷却系统，适用于基站、机房分体空调；所述机房分体空调有室内机和室外机，室内机与室外机之间通过铜管连接，铜管内循环的是制冷剂。

本实用新型所述机房空调新风直接自然冷却系统的服务对象为基站、机房内的服务器等设备；尤其适于基站、机房的数量大，位置偏远、分散，对洁净度有一定要求，安全性要求高的服务对象；且可以365天每天24小时无故障运行。

附图说明

图1为本实用新型提供的机房空调系统的布置示意图；

图2为本实用新型提供的机房空调系统的原理示意图；

图3为本实用新型提供的机房空调新风直接自然冷却系统的布置原理图；

图4为本实用新型提供的新风直接自然冷却系统的原理示意图。

附图标记说明：

11室外机、12室内机、13液管、14气管、15数据机柜、16机柜冷通道；

11-1冷凝器、11-2冷凝风机、12-1压缩机、12-2储液罐、12-3干燥过滤器、12-4膨胀阀、12-5蒸发器、12-6送风机；

21进风防雨罩、22新风送风机组、23送风管道、24散流器、25排风机；

21-1进风阀、21-3防虫网、22-1新风送风机、22-2过滤器、22-3混风阀、23-1送风阀。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本实用新型提供的机房空调新风直接自然冷却系统的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更加清楚。

需要说明的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，并非是对本实用新型任何形式的限定。本实用新型实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本实用新型优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本实用新型实施例所属技术领域的技术人员所理解。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

本实用新型的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的，并非是限定本实用新型可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本实用新型各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

本实用新型提供的机房空调新风直接自然冷却系统包括通常使用的机房空调系统和新风直接自然冷却系统。

如图1所示，所述机房空调系统包括室外机11、室内机12、以及连接室外机11和室内机12的液管13和气管14。

如图2所示，室外机11中配置有冷凝器11-1以及用以辅助冷凝器11-1加速冷凝的冷凝风机11-2；室内机12中配置有压缩机12-1、储液罐12-2、干燥过滤器12-3、膨胀阀12-4、蒸发器12-5、若干送风机12-6。其中，储液罐12-2、干燥过滤器12-3、膨胀阀12-4、蒸发器12-5依次通过液管13连通，同时蒸发器12-5还与压缩机12-1通过气管14连通；所述若干送风机12-6用以将换热后的空气送至工作空间的机柜冷通道16中为工作空间内的数据机柜15降温。进一步，室内机12中的压缩机12-1与室外机11中的冷凝器11-1之间通过气管14连通；室内机12中的储液罐12-2与室外机11中的冷凝器11-1之间通过液管13连通。

本实用新型所述机房空调系统的工作原理如下：

机房空调制冷系统主要包括制冷剂和四大机件，四大机件即膨胀阀、蒸发器、压缩机、冷凝器，四大机件之间用铜管依次连接形成一个密闭系统，制冷剂在系统中不断的循环流动，发生状态变化与外界进行热量交换。从压缩机12-1排出的高压气体(制冷剂)，通过气管14输送到室外机11的冷凝器11-1中，在冷凝器11-1内与室外环境的空气进行换热后变成了高压液体，高压液体先通过液管13回到储液罐12-2中，再通过干燥过滤器12-3进入膨胀阀12-4，经过12-4膨胀阀后高压液体变成低压液体，低压液体进入室内机12的蒸发器12-5，在蒸发器12-5内与室内空气进行换热，吸收室内空气中的热量后从低压液体变成低压气体，低压气体通过气管13进入压缩机12-1中压缩成高压气体，完成一个制冷循环，在此过程中，室内空气通过蒸发器12-5被吸收热量后温度降低，低温空气被送风机12-6送到机柜冷通道16内，为数据机柜15提供优良的工作环境。

作为举例而非限定，在实际应用中，可以根据工作空间(使用场所)的特定需求，设置若干组所述机房空调系统。

进一步，本实用新型提供的机房空调新风直接自然冷却系统还包括新风直接自然冷却系统。

如图3所示，新风直接自然冷却系统包括进风防雨罩21、新风送风机组22、送风管道23、散流器24、排风机25。

进一步，如图4所示，进风防雨罩21固定并贯穿在外墙上，且进风防雨罩21的进风端处设置有防虫网21-3，进风防雨罩21的出风端处设置有进风阀21-1。新风送风机组22设置在室内，且新风送风机组22中包括有新风送风机22-1、过滤器22-2、混风阀22-3；其中，过滤器22-2的进风口对应着进风防雨罩21出风端设置，过滤器22-2的上方设置新风送风机22-1，过滤器22-2的出风口处设置混风阀22-3；新风送风机22-1的出风端与送风管道23连接。送风管道23的进风段处设置有送风阀23-1；送风管道23的出风段处设置有若干个通向机柜冷通道16的出风支路，每个出风支路的出风端都设置有一个散流器24。所述排风机25设置在外墙上，用以将室内的热空气排出至室外。同时，排风机25与新风送风机组22中的新风送风机22-1电连接，两者启停同步，同时开启运行，同时关闭。

本实用新型所述新风直接自然冷却系统的工作原理如下：

根据冬季和过渡季节的空调冷负荷，计算出需要的新(排)风量；然后根据工作空间(使用场所)的实际情况，配置通风设备，将基站或机房内的热空气排出室外，同时将室外低温的新风引入空调系统，实现降温目的。

具体的，冬季和过渡季节，室外低温的空气经过防虫网21-3过滤后，先经过进风防雨罩21和进风阀21-1，再经过室内的过滤器22-2，与通过混风阀22-3进来的室内回风混合后，经过新风送风机22-1加压后经过送风阀23-1进入送风管道23，再通过送风散流器24进入机柜冷通道16内，为数据机柜15提供优良的工作环境。同时，排风机25将室内的热空气排出至室外。

作为举例而非限定，在实际应用中，可以根据工作空间(使用场所)的特定需求，设置若干组所述新风直接自然冷却系统。

本实用新型提供的机房空调新风直接自然冷却系统的工作方式如下：

当室外新风温度＞20℃时(夏季时)，通常使用的机房空调系统运行，机房空调内的压缩机12-1、送风机12-6、室外冷凝风机11-1均运行；当室外新风温度≤20℃时(冬季、春秋过渡季节时)，新风直接自然冷却系统运行，仅新风送风机22-1和排风机25运行，机房空调内的压缩机12-1、送风机12-6、室外冷凝风机11-1均不运行。

本实用新型的有益效果在于：

(1)通过自动切换系统，在冬季和过渡季节，空调系统切换至新风自然冷却工况，在机房空调不开启情况下，将物理过滤处理后的新风引入数据机房内，使服务器机柜运行在适合的温度区间内。

(2)当室外新风温度≤20℃时，新风直接自然冷却系统代替机房空调系统运行，有效减少了机房空调系统减少了的运行时间，延长了机房空调系统的机组寿命，降低了机房空调系统的运行能耗和运行费用，维修保养费用大大降低，运行安全性提高，同时机房空调区域的空气品质也相应提高。

(3)该机房空调新风直接自然冷却系统配置了防虫网和空气过滤装置保证了新风的洁净度，可以达到机柜的运行环境洁净度标准，保证该系统的安全性。

(4)该机房空调新风直接自然冷却系统配置了混风阀，以确保送到冷通道内新风温度相对恒定，可以达到机柜的运行环境温度标准，保证该系统的安全性。

(5)该机房空调新风直接自然冷却系统运行时，原有的机房空调系统停止运行，运行能耗和运行费用大大降低，其社会效益和经济效益非常显著。且该机房空调新风直接自然冷却系统初期投资比较低，投资回收期短，所以该系统市场潜力巨大，市场前景一片光明。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即刻联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种机房空调新风直接自然冷却系统，其特征在于：包括机房空调系统和新风直接自然冷却系统；

当室外新风温度＞20℃时，所述机房空调系统运行，所述新风直接自然冷却系统停止运行；当室外新风温度≤20℃时，所述新风直接自然冷却系统运行，所述机房空调系统停止运行。

2.根据权利要求1所述的机房空调新风直接自然冷却系统，其特征在于：所述机房空调系统包括室外机(11)、室内机(12)、以及连接室外机(11)和室内机(12)的液管(13)和气管(14)；

所述室外机(11)中配置有冷凝器(11-1)以及用以辅助冷凝器(11-1)加速冷凝的冷凝风机(11-2)；

所述室内机(12)中配置有压缩机(12-1)、储液罐(12-2)、干燥过滤器(12-3)、膨胀阀(12-4)、蒸发器(12-5)、若干送风机(12-6)；其中，储液罐(12-2)、干燥过滤器(12-3)、膨胀阀(12-4)、蒸发器(12-5)依次通过液管(13)连通，蒸发器(12-5)与压缩机(12-1)通过气管(14)连通；同时所述若干送风机(12-6)用以将换热后的空气送至工作空间的机柜冷通道(16)中为工作空间内的数据机柜(15)降温；

同时，所述室内机(12)中的压缩机(12-1)与室外机(11)中的冷凝器(11-1)之间通过气管(14)连通；室内机(12)中的储液罐(12-2)与室外机(11)中的冷凝器(11-1)之间通过液管(13)连通。

3.根据权利要求1所述的机房空调新风直接自然冷却系统，其特征在于：所述新风直接自然冷却系统包括进风防雨罩(21)、新风送风机组(22)、送风管道(23)、散流器(24)、排风机(25)；

所述进风防雨罩(21)固定并贯穿在外墙上，且进风防雨罩(21)的进风端处设置有防虫网(21-3)，进风防雨罩(21)的出风端处设置有进风阀(21-1)；

新风送风机组(22)设置在室内，且新风送风机组(22)中包括有新风送风机(22-1)、过滤器(22-2)、混风阀(22-3)；其中，过滤器(22-2)的进风口对应着进风防雨罩(21)出风端设置，过滤器(22-2)的上方设置新风送风机(22-1)，过滤器(22-2)的出风口处设置混风阀(22-3)；新风送风机(22-1)的出风端与送风管道(23)连接；送风管道(23)的进风段处设置有送风阀(23-1)；送风管道(23)的出风段处设置有若干个通向工作空间的机柜冷通道(16)的出风支路，每个出风支路的出风端处都设置有一个散流器(24)；

所述排风机(25)设置在外墙上，用以将室内的热空气排出至室外；同时所述排风机(25)与新风送风机组(22)中的新风送风机(22-1)电连接，两者启停同步，同时开启运行，同时关闭。