CN207515115U - 一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有混合进风口、一次风进风口b，且混合进风口由呈上下设置的一次风进风口a、二次风进风口a构成，一次风进风口b内设置有百叶；机组壳体内靠近混合进风口处设置有水侧蒸发冷却单元，水侧蒸发冷却单元外接数据机房用空调末端，机组壳体内靠近一次风进风口b处设置有风侧蒸发冷却单元。本实用新型的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，解决了目前数据中心冷却系统高能耗、高运营成本及高二氧化碳排放量的问题。

Description

一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组

技术领域

本实用新型属于空调设备技术领域，具体涉及一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组。

背景技术

能源危机、雾霾及全球气候变暖等严重的环境问题已经让人类意识到：更快的经济发展，不能也不应该以牺牲环境为代价。随着大数据、云计算、移动互联网及物流网的大力发展，作为信息的重要载体—数据中心迎来一波新的建设高潮。数据中心数量和规模迅速增长，其愈演愈烈的高能耗、高运营成本，以及对环境的污染等问题，已成为当前迫切需要解决的问题。据统计，现代信息化社会的数据中心用电量占社会总用电量的5％，而其中30％～45％用于数据中心冷却系统。因此，在确保数据中心冷却系统可靠、安全运行的前提下，合理利用自然冷却成为建设绿色数据中心、实现节能减排的关键。

西北地区具有得天独厚的自然条件，气象跨度大，夏季炎热干燥，蕴含丰富的干空气能，是蒸发冷却技术的高适用区；凉爽的春秋季以及寒冷的冬季，室外温度低于机房内的温度且满足传热温度差的要求，这就为利用乙二醇自然冷却技术和新风自然冷却技术创造了优良的条件。由此可见，可以合理利用多种自然冷却方式，实现自然冷源互补，做到数据中心用100％自然冷却技术，那么上述一系列问题也将会迎刃而解。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，解决了目前数据中心冷却系统高能耗、高运营成本及高二氧化碳排放量的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有混合进风口、一次风进风口b，且混合进风口由呈上下设置的一次风进风口a、二次风进风口a构成，一次风进风口b内设置有百叶；机组壳体内靠近混合进风口处设置有水侧蒸发冷却单元，水侧蒸发冷却单元外接数据机房用空调末端，机组壳体内靠近一次风进风口b处设置有风侧蒸发冷却单元。

本实用新型的特点还在于：

水侧蒸发冷却单元，包括有靠近混合进风口处设置的乙二醇自然冷却单元，乙二醇自然冷却单元的后方依次设置有板管式间接蒸发冷却器及填料塔；乙二醇自然冷却单元、填料塔及数据机房用空调末端之间通过水管网连接。

乙二醇自然冷却单元，包括有依次设置于混合进风口与板管式间接蒸发冷却器之间的过滤器a、表冷器，且混合进风口与过滤器a之间形成呈上下分布的一次风流道a、二次风流道a，二次风流道a对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口b，过滤器a与表冷器之间形成呈上下分布的一次风流道b、二次风流道b，表冷器与板管式间接蒸发冷却器之间形成呈上下分布的一次风流道c、二次风流道c，一次风流道c上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗，排风窗内设置有乙二醇自然冷却用排风机；表冷器通过第一管道与数据机房用空调末端连接，表冷器还连接有第四管道，第四管道通过第二管道与数据机房用空调末端连接，第四管道还分别通过第三管道、第五管道与填料塔连接；第一管道上分别设置有全程水处理器、总循环水泵；第三管道上设置有阀门a；第四管道上设置有阀门b。

板管式间接蒸发冷却器，包括有板管式换热管组，板管式换热管组的上方依次设置有布水器a、挡水板a及排风风机a，排风风机a上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口A，板管式换热管组的下方设置有循环水箱a，布水器a通过供水管a与循环水箱a连接，供水管a上分别设置有水处理器a、循环水泵a；循环水箱a内设置有浮球阀a，循环水箱a外接有自动补水管a。

填料塔，包括有填料，填料的上方依次设置有布水器b、挡水板b及排风风机b，排风风机b上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口B，布水器b与第三管道连接；填料的下方设置有循环水箱b，填料与循环水箱b之间形成淋水区，循环水箱b与第五管道连接；循环水箱b内设置有浮球阀b，循环水箱b外接有自动补水管b。

风侧蒸发冷却单元，包括有靠近一次风进风口b处设置的过滤器b，过滤器b的出风侧依次设置有一级板翅式间接蒸发冷却器、二级板翅式间接蒸发冷却器及高压微雾直接蒸发冷却器；一级板翅式间接蒸发冷却器与二级板翅式间接蒸发冷却器之间形成呈上下分布的一次风流道d、二次风流道d，且在一次风流道d和二次风流道d之间水平设置有隔板；二级板翅式间接蒸发冷却器与高压微雾直接蒸发冷却器连接；一级板翅式间接蒸发冷却器和高压微雾直接蒸发冷却器共同构成新风自然冷却单元。

一级板翅式间接蒸发冷却器，包括有一级板翅式间接换热器，一级板翅式间接换热器的上方依次设置有布水器e、挡水板d及排风风机e，排风风机e对应的机组壳体顶壁上设置有排风口E，一级板翅式间接换热器的下方设置有循环水箱e，一级板翅式间接换热器与循环水箱e之间形成风道，风道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口c；布水器e通过供水管e与循环水箱e连接，供水管e上分别设置有水处理器e、循环水泵e；循环水箱e内设置有浮球阀e，循环水箱e外接有自动补水管e。

二级板翅式间接蒸发冷却器，包括有二级板翅式间接换热器，二级板翅式间接换热器的上方依次设置有布水器d、挡水板c及排风风机d，排风风机d对应的机组壳体顶壁上设置有排风口D，二级板翅式间接换热器的下方设置有循环水箱c；循环水箱c连接蓄水管，蓄水管上分别设置有阀门c、水处理器c及循环水泵c；蓄水管通过供水管d与布水器d连接，供水管d上分别设置有水处理器d、循环水泵d；蓄水管还与高压微雾直接蒸发冷却器连接；循环水箱c内设置有浮球阀d，循环水箱c外接有自动补水管d。

高压微雾直接蒸发冷却器，包括有高压微雾器和设置于高压微雾器上方的排风风机c，高压微雾器与蓄水管连接，排风风机c上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口C。

高压微雾器由立式设置的供水管c和多个均匀设置于供水管c上的雾化喷嘴构成。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，利用西北地区得天独厚的自然条件：干空气能富足且品质高、冬季室外空气温度低且充分满足与数据机房内回风换热的温差，将水侧蒸发冷却技术、风侧蒸发冷却技术、乙二醇自然冷却技术、新风自然冷却技术科学合理的集为一体，实现数据中心100％自然冷却供冷，其PUE必然显著降低；

(2)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，夏季利用水侧蒸发冷却技术制备温度等于室外环境空气亚湿球温度的高温冷水和利用风侧蒸发冷却技术制备温度等于室外环境空气亚湿球温度的冷风用于数据供冷；冬季利用乙二醇自然冷却技术制备15℃的乙二醇水溶液和利用新风自然冷却技术制备满足机房冷却要求温度的冷风用于数据中心供冷；春、秋季节可根据实际的室外和室内条件，选择上述夏季供冷模式或者冬季供冷模式，这样，每个供冷季节都有两种自然冷却技术实现供冷，并且供冷介质为冷水和冷风两种，既实现自然冷源互补，弥补单一自然冷却技术供冷的不稳定性，又有两种载冷介质同时供冷，其空调末端的选取更加灵活多变；

(3)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，在其水侧蒸发冷却单元中，板管式间接蒸发冷却器中的一次空气和二次空气都是经过高温表冷器预冷之后的，这样能提高蒸发冷却的降温效果，且高温表冷器中通入的是设置于数据机房内空调末端的回水，能实现能量的梯级利用；

(4)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其风侧蒸发冷却单元中一级板翅式间接蒸发冷却器的二次空气制冷驱动势大(干湿球温差大的室外新风)，而二级板翅间接蒸发冷却器中的二次空气为经过一级板翅式间接蒸发冷却器预冷的部分一次空气，这种技术要求能够最大化的发挥风侧蒸发冷却技术的降温潜力，从而能较为稳定的制备出温度等于环境空气亚湿球温度的冷风；

(5)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，运行乙二醇自然冷却单元时，其换热器共用水侧蒸发冷却单元的表冷器；运行新风自然冷却单元时，其换热器共用风侧蒸发冷却单元的一级板翅式间接换热器，这样能最大化节省机组空间，巧妙的将水侧蒸发冷却单元、风侧蒸发冷却单元、乙二醇自然冷却单元和新风自然冷却单元集为一体；

(6)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其左侧全部为进风口，水侧蒸发冷却单元一次风进风口占三分之二，二次风进风口占三分之一，并且在紧接着的一次风流道下面再布置二次风进风口，大大增加一次风与二次风的进风面积，并且一次风与二次风的进风比例易于调节，从而可根据不同的温降要求来发挥蒸发冷却技术的降温潜力；

(7)本实用新型的西北地区数据中心用自然冷却空调机组，所有风口内不设置风阀，但所有的风机均为变频离心风机，机组运行不同冷却单元时，它们所需要的风量必然不一样，那么该机组是通过变频风机调整风机转速来实现风量的调整，能够使机组快速灵活的通过风量的调整来调整供给的冷量，提高机组的可控性，而且变频离心风机的噪声远远小于常用的轴流风机，大大减少噪声污染。

附图说明

图1是本实用新型西北地区数据中心用自然冷却空调机组的结构示意图；

图2是本实用新型西北地区数据中心用自然冷却空调机组内水侧蒸发冷却单元和风侧蒸发冷却单元的结构示意图；

图3是本实用新型西北地区数据中心用自然冷却空调机组内乙二醇自然冷却单元和新风自然冷却单元的结构示意图；

图4是本实用新型西北地区数据中心用自然冷却空调机组内板管式间接蒸发冷却器的结构示意图；

图5是本实用新型西北地区数据中心用自然冷却空调机组内一级板翅式间接换热器的结构示意图。

图中，1.一次风进风口a，2.二次风进风口a，3.一次风流道a，4.二次风流道a，5.过滤器a，6.一次风流道b，7.二次风流道b，8.表冷器，9.一次风流道c，10.二次风流道c，11.淋水区，12.乙二醇自然冷却用排风机，13.板管式换热管组，14.布水器a，15.挡水板a，16.排风风机a，17.循环水箱a，18.供水管a，19.水处理器a，20.循环水泵a，21.浮球阀a，22.自动补水管a，23.板管式间接蒸发冷却器，24.填料，25.布水器b，26.挡水板b，27.排风风机b，28.循环水箱b，29.浮球阀b，30.自动补水管b，31.填料塔，32.二次风进风口b，33.蓄水管，34.机组壳体，35.数据机房用空调末端，36.全程水处理器，37.总循环水泵，38.阀门a，39.阀门b，40.雾化喷嘴，41.供水管c，42.循环水箱c，43.阀门c，44.水处理器c，45.循环水泵c，46.隔板，47.排风风机c，48.高压微雾直接蒸发冷却器，49.二级板翅式间接换热器，50.布水器d，51.挡水板c，52.排风风机d，53.供水管d，54.水处理器d，55.循环水泵d，56.浮球阀d，57自动补水管d，58.二级板翅式间接蒸发冷却器，59.一级板翅式间接换热器，60.布水器e，61.挡水板d，62.排风风机e，63.二次风进风口c，64.循环水箱e，65.供水管e，66.水处理器e，67.循环水泵e，68.浮球阀e，69.自动补水管e，70.一级板翅式间接蒸发冷却器，71.一次风流道d，72.二次风流道d，73.过滤器b，74.一次风进风口b，75.水侧蒸发冷却单元，76.风侧蒸发冷却单元，77.乙二醇自然冷却单元，78.新风自然冷却单元，79.板翅式间接蒸发冷却器内一次风流道，80.板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道，G1.第一管道，G2.第二管道，G3.第三管道，G4.第四管道，G5.第五管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其结构如图1级图2所示，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有混合进风口、一次风进风口b74，且混合进风口由呈上下设置的一次风进风口a1、二次风进风口a2构成，一次风进风口b74内设置有百叶；机组壳体内靠近混合进风口处设置有水侧蒸发冷却单元75，水侧蒸发冷却单元75外接数据机房用空调末端35，机组壳体内靠近一次风进风口b74处设置有风侧蒸发冷却单元76。

水侧蒸发冷却单元75，如图2及图3所示，包括有靠近混合进风口处设置的乙二醇自然冷却单元77，乙二醇自然冷却单元77的后方依次设置有板管式间接蒸发冷却器23及填料塔31，乙二醇自然冷却单元77、填料塔31及数据机房用空调末端35之间通过水管网连接。

乙二醇自然冷却单元77，如图1所示，包括有依次设置于混合进风口与板管式间接蒸发冷却器23之间的过滤器a5、表冷器8，且混合进风口与过滤器a5之间形成呈上下分布的一次风流道a3、二次风流道a32，二次风流道a32对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口b4，过滤器a5与表冷器8之间形成呈上下分布的一次风流道b6、二次风流道b7，表冷器8与板管式间接蒸发冷却器23之间形成呈上下分布的一次风流道c9、二次风流道c10，一次风流道c9上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗，排风窗内设置有乙二醇自然冷却用排风机12；表冷器8通过第一管道G1与数据机房用空调末端35连接，表冷器8还连接有第四管道G4，第四管道G4通过第二管道G2与数据机房用空调末端35连接，第四管道G4还分别通过第三管道G3、第五管道G5与填料塔31连接，第一管道G1上分别设置有全程水处理器36、总循环水泵37，第三管道G3上设置有阀门a38，第四管道G4上设置有阀门b39。

过滤器a5为袋式过滤器；乙二醇自然冷却用排风机12为变频离心风机，其数量可以根据需要设置为一个或者多个。

板管式间接蒸发冷却器23，如图1及图4所示，包括有板管式换热管组13，板管式换热管组13的上方依次设置有布水器a14、挡水板a15及排风风机a16，排风风机a16上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口A，板管式换热管组13的下方设置有循环水箱a17，布水器a14通过供水管a18与循环水箱a17连接，供水管a18上分别设置有水处理器a19、循环水泵a20；循环水箱a17内设置有浮球阀a21，循环水箱a17外接有自动补水管a22。

板管式换热管组13由多个呈上下且水平设置的换热板管构成。

排风风机a16可以根据需要设置有一个或者多个，且排风风机a16为变频离心风机。

填料塔31，如图1所示，包括有填料24，填料24的上方依次设置有布水器b25、挡水板b26及排风风机b27，排风风机b27上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口B，布水器b25与第三管道G3连接，填料24的下方设置有循环水箱b28，填料24与循环水箱b28之间形成淋水区11，循环水箱b28与第五管道G5连接；循环水箱b28内设置有浮球阀b29，循环水箱b28外接有自动补水管b30。

排风风机b27可以根据需要设置有一个或者多个，且排风风机b27为变频离心风机。

风侧蒸发冷却单元76，如图1、图2及图3所示，包括有靠近一次风进风口b74处设置的过滤器b73，过滤器b 73的出风侧依次设置有一级板翅式间接蒸发冷却器70、二级板翅式间接蒸发冷却器58及高压微雾直接蒸发冷却器48；一级板翅式间接蒸发冷却器70与二级板翅式间接蒸发冷却器58之间形成呈上下分布的一次风流道d71、二次风流道d72，且在一次风流道d71和二次风流道d72之间水平设置有隔板46；二级板翅式间接蒸发冷却器58与高压微雾直接蒸发冷却器48连接，一级板翅式间接蒸发冷却器70和高压微雾直接蒸发冷却器48共同构成新风自然冷却单元78。

过滤器b73为袋式过滤器。

一级板翅式间接蒸发冷却器70，如图1所示，包括有一级板翅式间接换热器59，一级板翅式间接换热器59的上方依次设置有布水器e60、挡水板d61及排风风机e62，排风风机e62对应的机组壳体顶壁上设置有排风口E，一级板翅式间接换热器59的下方设置有循环水箱e64，一级板翅式间接换热器59与循环水箱e64之间形成风道，该风道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口c63；布水器e60通过供水管e65与循环水箱e64连接，供水管e65上分别设置有水处理器e66、循环水泵e67；循环水箱e64内设置有浮球阀e68，循环水箱e64外接有自动补水管e69。

排风风机e62为变频离心风机，其数量可以根据需要设置一个或者多个。

二级板翅式间接蒸发冷却器58，包括有二级板翅式间接换热器49，二级板翅式间接换热器49的上方依次设置有布水器d50、挡水板c51及排风风机d52，排风风机d52对应的机组壳体顶壁上设置有排风口D，二级板翅式间接换热器49的下方设置有循环水箱c42；循环水箱c42连接蓄水管33，蓄水管33上分别设置有阀门c43、水处理器c 44及循环水泵c45；蓄水管33通过供水管d53与布水器d50连接，供水管d53上分别设置有水处理器d54、循环水泵d55；蓄水管33还与高压微雾直接蒸发冷却器48连接；循环水箱c42内设置有浮球阀d56，循环水箱c42外接有自动补水管d57。

排风风机d52为变频离心风机，其数量可以根据需要设置一个或者多个。

高压微雾直接蒸发冷却器48，如图1所示，包括有高压微雾器和设置于高压微雾器上方的排风风机c47，排风风机c47上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口C；高压微雾器由立式设置的供水管c41和多个均匀设置于供水管c41上的雾化喷嘴40构成；供水管c41与蓄水管33连接。

排风风机c47可以根据需要设置有一个或者多个，且排风风机c47为变频离心风机。

本实用新型一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其工作过程如下：

夏季时，该机组运行水侧蒸发冷却单元75和风侧蒸发冷却单元76，用于给数据中心供冷；冬季时，该机组运行乙二醇自然冷却单元77和新风自然冷却单元78给数据中心供冷；由于运行乙二醇自然冷却单元77和新风自然冷却单元78时机组能效比高于机组运行水侧蒸发冷却单元75和风侧蒸发冷却单元76，因此春、秋季节时，当室外空气温度较低，满足乙二醇自然冷却技术和新风自然冷却技术所要求的传热温差时，优先运行乙二醇自然冷却单元77和新风自然冷却单元78，否则再运行水侧蒸发冷却单元75和风侧蒸发冷却单元76给数据中心供冷。

(1)水侧蒸发冷却单元75工作，如图2所示；

水系统工作流程如下：

水侧蒸发冷却单元75制取出的高温冷水供给数据机房用空调末端35使用，变成温度较高的回水后流入第一管道G1(第一管道G1上设置有全程水处理器36、总循环水泵37)，再依次流入表冷器8中预冷一次风，其温度进一步升高后流入填料塔31内的布水器b25，并由布水器b25进行喷淋，如图4所示，与板管式换热管组13流出的一次风在填料24中逆流传热传质，水温下降，落入循环水箱b28中流入第五管道G5再次供给数据机房用空调末端35使用，此时阀门a38开启，阀门b39关闭，由此构成循环。

一次风工作流程如下：

大气环境中温度较高的新风由一次风进风口a1进入机组后，依次经过一次风流道a3、过滤器a5过滤、一次风流道b6、表冷器8等湿冷却、一次风流道c9、板管式换热管内一次风流道(如图4所示)实现等湿冷却空气处理过程、填料塔31内的淋水区11与从填料24底部落下的淋水发生等焓加湿冷却处理过程、填料24与从布水器b25喷淋出来的水实现逆流传热传质过程，之后温度升高、湿度增加的一次风经过挡水板b26挡住水滴之后排入大气环境，其中一次风工作过程所需动力由排风风机b27提供。

一次风工作流程如下：

大气环境中的新风分别从二次风进风口a2和二次风进风口b32进入机组后，依次经过过滤器a5过滤、二次风流道a4、二次风流道b7、表冷器8等湿冷却后再进入板管式换热管组管外二次风流道(如图4所示)与布水器a14喷淋出来的水实现等焓加湿冷却处理过程，使其淋水和二次风的温度降低，之后吸收板管式换热管内一次风流道内一次风的热量后二次风经过挡水板a15挡住水滴后排入大气环境中，其中二次风工作过程所需动力由排风风机a16提供，而喷淋水落入循环水箱a17中，循环水箱a17中的水流入板供水管a 18后经过水处理器a19净化处理后流入布水器a14喷淋，这一水循环过程循环水泵a20提供动力，循环水箱a17内的水位由浮球阀a21和自动补水管a22控制。

(2)风侧蒸发冷却单元76工作，如图2所示；

风系统工作流程如下：

大气环境中温度较高的新风由一次风进风口b74进入机组内，按流向首先经过过滤器b73对一次风过滤，接着经过一级板翅式间接蒸发冷却器70实现第一级等湿冷却空气处理过程，再接着经过二级板翅式间接蒸发冷却器58实现第二级等湿冷却空气处理过程，然后经过高压微雾直接蒸发冷却器48实现等焓加湿冷却空气处理过程，最后将经过前三级功能段处理之后一次风送入数据机房供冷，这一风系统工作过程所需动力由排风风机c47提供；

其中，一级板翅式间接蒸发冷却器70能够实现一次风的第一级等湿冷却空气处理过程的工作原理如下：

大气环境中温度较高的新风通过二次风进风口c63进入一级板翅式间接蒸发冷却器70中，如图5所示，再流入板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道80并向上流动，与布水器e60喷淋出来的水实现等焓加湿冷却处理过程，使其淋水和二次风的温度降低，从而吸收板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道80中一次风的热量后二次风经过挡水板d61挡住水滴后排入大气环境中，排风风机e62提高二次风工作过程所需动力；而一次风则实现第一级等湿冷却空气处理过程；其中循环水箱e64与布水器e60通过供水管e65连接，且供水管e65上依次布置水处理器e66和e循环水泵67，分别用于处理水质避免布水器e60堵塞和提供水循环过程所需动力，循环水箱e64内的水位由浮球阀e68和自动补水管e69控制。

二级板翅式间接蒸发冷却器58能够实现一次风的第二级等湿冷却空气处理过程，其工作原理具体如下：

经过一级板翅式间接蒸发冷却器70实现一级等湿冷却处理后的一次风由隔板46分为两部分；一部分一次风通过一次风流道d71进入二级板翅式间接换热器49中的一次风流道，另一部分一次风通过二次风流道d72进入二级板翅式间接换热器49中的二次风流道并向上流动，与布水器d50喷淋出来的水实现等焓加湿冷却处理过程，使其淋水和二次风的温度降低，从而吸收二级板翅式间接换热器49内一次风流道中一次风的热量后二次风经过挡水板c51挡住水滴后排入大气环境中，排风风机d52提高二次风工作过程所需动力；而一次风则实现第二级等湿冷却空气处理过程；其中循环水箱c42与布水器d50通过供水管d53连接，且供水管d53上依次布置水处理器d54和循环水泵d55，分别用于处理水质避免布水器d50堵塞和提供水循环过程所需动力，循环水箱c42的水位由浮球阀d56和自动补水管d57控制。

(3)高压微雾直接蒸发冷却器48能实现一次风的等焓加湿冷却空气处理过程，其工作流程具体如下：

经过二级板翅式间接蒸发冷却器58实现两级等湿冷却处理后的一次风进入高压微雾直接蒸发冷却器48内，与雾化喷嘴40喷出的水雾传热传质，一次风实现等焓加湿冷却空气处理过程后送入数据中心供冷；其中循环水箱c42与雾化喷嘴40通过供水管c41、蓄水管33连接，且蓄水管33上布置有阀门c43、水处理器c44和循环水泵c45，分别用于控制高压微雾直接蒸发冷却器48的水流量，处理水质避免雾化喷嘴40堵塞，提供水循环过程所需动力。

(4)乙二醇自然冷却单元77工作时，其数据机房用空调末端35中的载冷剂为水和乙二醇的混合溶液，由于混合溶液冰点低，在冬季管路系统不会结冰，如图3所示；

其水系统工作流程具体如下：

数据机房用空调末端35使用后，温度较高的乙二醇水溶液流入第一管道34依次通过全程水处理器36、总循环水泵37后流入表冷器8中冷却，其温度降低后通过第二管道G2再流入数据机房用空调末端35中吸热，此时阀门a38关闭，阀门b39开启，由此构成循环。

其风系统工作流程如下：

大气环境中温度较低的新风由一次风进风口a1进入机组后，依次经过一次风流道a3、过滤器a5过滤、一次风流道b6后进入表冷器8中用于冷却数据机房用空调末端35，使用后流进表冷器8中温度升高的乙二醇水溶液，之后温度升高的一次风进入一次风流道c9后向上流动排出机组，这一风系统工作过程所需动力由乙二醇自然冷却用排风机12提供。

(5)新风自然冷却单元78工作过程，如图3所示；

大气环境温度较低的新风通过二次风进风口b63进入一级板翅式间接蒸发冷却器70中的板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道80并向上流动，数据中心机房温度较高的回风通过一次风进风口b74进入机组，经过过滤器b73过滤，之后进入一级板翅式间接蒸发冷却器70中的板翅式间接蒸发冷却器内一次风流道79，与板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道80中的新风发生显热交换后，温度升高的二次风流出板翅式间接蒸发冷却器内二次风流道80，并向上依次流过布水器e60、挡水板d61，最后排入大气环境；该风系统工作过程所需动力由排风风机e62提供，而温度降低的回风流入一次风流道d71依次流过二级板翅式间接蒸发冷却器58中二级板翅式间接换热器49内的一次风流道、高压微雾直接蒸发冷却器48后向上流出，送入数据机房内供冷，该风系统工作过程所需动力由排风风机c47提供。

本实用新型一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，将水侧蒸发冷却技术、风侧蒸发冷却技术、乙二醇自然冷却技术、新风自然冷却技术集为一体，并且做到任何时刻有两种自然冷却技术及两种载冷介质的互补，不仅实现数据中心100％自然冷却，降低能耗，而且保证数据中心安全可靠的运行。

Claims (10)

1.一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体相对的两侧壁上分别设置有混合进风口、一次风进风口b(74)，且所述混合进风口由呈上下设置的一次风进风口a(1)、二次风进风口a(2)构成，所述一次风进风口b(74)内设置有百叶；所述机组壳体内靠近混合进风口处设置有水侧蒸发冷却单元(75)，所述水侧蒸发冷却单元(75)外接数据机房用空调末端(35)，所述机组壳体内靠近一次风进风口b(74)处设置有风侧蒸发冷却单元(76)。

2.根据权利要求1所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述水侧蒸发冷却单元(75)，包括有靠近混合进风口处设置的乙二醇自然冷却单元(77)，所述乙二醇自然冷却单元(77)的后方依次设置有板管式间接蒸发冷却器(23)及填料塔(31)；所述乙二醇自然冷却单元(77)、填料塔(31)及数据机房用空调末端(35)之间通过水管网连接。

3.根据权利要求2所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述乙二醇自然冷却单元(77)，包括有依次设置于混合进风口与板管式间接蒸发冷却器(23)之间的过滤器a(5)、表冷器(8)，且所述混合进风口与过滤器a(5)之间形成呈上下分布的一次风流道a(3)、二次风流道a(32)，所述二次风流道a(32)对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口b(4)，所述过滤器a(5)与表冷器(8)之间形成呈上下分布的一次风流道b(6)、二次风流道b(7)，所述表冷器(8)与板管式间接蒸发冷却器(23)之间形成呈上下分布的一次风流道c(9)、二次风流道c(10)，所述一次风流道c(9)上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗，所述排风窗内设置有乙二醇自然冷却用排风机(12)；

所述表冷器(8)通过第一管道(G1)与数据机房用空调末端(35)连接，所述表冷器(8)还连接有第四管道(G4)，所述第四管道(G4)通过第二管道(G2)与数据机房用空调末端(35)连接，所述第四管道(G4)还分别通过第三管道(G3)、第五管道(G5)与填料塔(31)连接；

所述第一管道(G1)上分别设置有全程水处理器(36)、总循环水泵(37)；所述第三管道(G3)上设置有阀门a(38)；所述第四管道(G4)上设置有阀门b(39)。

4.根据权利要求3所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述板管式间接蒸发冷却器(23)，包括有板管式换热管组(13)，所述板管式换热管组(13)的上方依次设置有布水器a(14)、挡水板a(15)及排风风机a(16)，所述排风风机a(16)上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口A，所述板管式换热管组(13)的下方设置有循环水箱a(17)，所述布水器a(14)通过供水管a(18)与循环水箱a(17)连接，所述供水管a(18)上分别设置有水处理器a(19)、循环水泵a(20)；

所述循环水箱a(17)内设置有浮球阀a(21)，所述循环水箱a(17)外接有自动补水管a(22)。

5.根据权利要求3所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述填料塔(31)，包括有填料(24)，所述填料(24)的上方依次设置有布水器b(25)、挡水板b(26)及排风风机b(27)，所述排风风机b(27)上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口B，所述布水器b(25)与第三管道(G3)连接；

所述填料(24)的下方设置有循环水箱b(28)，所述填料(24)与循环水箱b(28)之间形成淋水区(11)，所述循环水箱b(28)与第五管道(G5)连接；

所述循环水箱b(28)内设置有浮球阀b(29)，所述循环水箱b(28)外接有自动补水管b(30)。

6.根据权利要求1所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述风侧蒸发冷却单元(76)，包括有靠近一次风进风口b(74)处设置的过滤器b(73)，所述过滤器b(73)的出风侧依次设置有一级板翅式间接蒸发冷却器(70)、二级板翅式间接蒸发冷却器(58)及高压微雾直接蒸发冷却器(48)；

所述一级板翅式间接蒸发冷却器(70)与二级板翅式间接蒸发冷却器(58)之间形成呈上下分布的一次风流道d(71)、二次风流道d(72)，且在一次风流道d(71)和二次风流道d(72)之间水平设置有隔板(46)；

所述二级板翅式间接蒸发冷却器(58)与高压微雾直接蒸发冷却器(48)连接；所述一级板翅式间接蒸发冷却器(70)和高压微雾直接蒸发冷却器(48)共同构成新风自然冷却单元(78)。

7.根据权利要求6所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述一级板翅式间接蒸发冷却器(70)，包括有一级板翅式间接换热器(59)，所述一级板翅式间接换热器(59)的上方依次设置有布水器e(60)、挡水板d(61)及排风风机e(62)，所述排风风机e(62)对应的机组壳体顶壁上设置有排风口E，所述一级板翅式间接换热器(59)的下方设置有循环水箱e(64)，所述一级板翅式间接换热器(59)与循环水箱e(64)之间形成风道，所述风道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口c(63)；

所述布水器e(60)通过供水管e(65)与循环水箱e(64)连接，所述供水管e(65)上分别设置有水处理器e(66)、循环水泵e(67)；所述循环水箱e(64)内设置有浮球阀e(68)，所述循环水箱e(64)外接有自动补水管e(69)。

8.根据权利要求6所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述二级板翅式间接蒸发冷却器(58)，包括有二级板翅式间接换热器(49)，二级板翅式间接换热器(49)的上方依次设置有布水器d(50)、挡水板c(51)及排风风机d(52)，所述排风风机d(52)对应的机组壳体顶壁上设置有排风口D，所述二级板翅式间接换热器(49)的下方设置有循环水箱c(42)；

所述循环水箱c(42)连接蓄水管(33)，所述蓄水管(33)上分别设置有阀门c(43)、水处理器c(44)及循环水泵c(45)；

所述蓄水管(33)通过供水管d(53)与布水器d(50)连接，所述供水管d(53)上分别设置有水处理器d(54)、循环水泵d(55)；所述蓄水管(33)还与高压微雾直接蒸发冷却器(48)连接；

所述循环水箱c(42)内设置有浮球阀d(56)，所述循环水箱c(42)外接有自动补水管d(57)。

9.根据权利要求8所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述高压微雾直接蒸发冷却器(48)，包括有高压微雾器和设置于高压微雾器上方的排风风机c(47)，所述高压微雾器与蓄水管(33)连接，所述排风风机c(47)上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风口C。

10.根据权利要求9所述的一种西北地区数据中心用自然冷却空调机组，其特征在于，所述高压微雾器由立式设置的供水管c(41)和多个均匀设置于供水管c(41)上的雾化喷嘴(40)构成。