CN207648971U - 一种数据中心机房余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数据中心机房余热利用设备技术领域，特别涉及一种数据中心机房余热利用装置。其包括制冷管道、散热管道和循环管道；所述制冷管道依次连通第一风机、转轮除湿机、蒸发器；所述散热管道依次连通第二风机、冷凝器、所述转轮除湿机；在所述循环管道上依次设置所述蒸发器、压缩机、所述冷凝器、节流阀，所述循环管道为闭合管道。本实用新型的目的在于提供一种数据中心机房余热利用装置，以解决现有数据中心机房余热无法利用、能耗高的问题。

Description

一种数据中心机房余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及数据中心机房余热利用设备技术领域，特别涉及一种数据中心机房余热利用装置。

背景技术

一个数据中心的主要目的是运行应用来处理商业和运作的组织的数据。常常这些应用由多个主机构成，每个主机运行一个单一的构件。通常这种构件是数据库，文件服务器，应用服务器，中间件以及其他的各种各样的东西。

随着网络技术的发展和信息化进程的加快，各种互联网数据中心、云计算数据中心等各种大型服务器集群建设也得到了快速发展。现有数据中心的大型服务器集群面临着能耗极高的问题，这是由于大型服务器集群在工作时会产生大量的热，据统计一个数据中心消耗的电力中只有约15-20％被用来进行计算和数据传输，其余的80-85％的电力都被各种设备消耗并转化成了热能。而为了维持大型服务器集群的正常工作，还需要大量电力来进行散热。现有技术中而为了保证服务器正常的运行温度不得不以强制冷却的方式对数据机房进行降温，而携带这些多余热量的介质(空气、水等)直接将热量排放到大气中，从而造成了能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数据中心机房余热利用装置，以解决现有数据中心机房余热无法利用、能耗高的问题。

本实用新型的目的是由下述技术方案实现的：

一种数据中心机房余热利用装置，其包括制冷管道、散热管道和循环管道；所述制冷管道依次连通第一风机、转轮除湿机、蒸发器；所述散热管道依次连通第二风机、冷凝器、所述转轮除湿机；在所述循环管道上依

次设置所述蒸发器、压缩机、所述冷凝器、节流阀，所述循环管道为闭合管道。

进一步的，所述转轮除湿机包括除湿转轮、电机和机架，所述电机驱动所述除湿转轮旋转，所述电机安装在所述机架上；所述除湿转轮两侧设有通风管道，所述通风管道安装在所述机架上；所述通风管道内设有隔板，所述隔板将所述通风管道分成除湿通道和再生通道；所述制冷管道与所述除湿通道连通，所述散热管道与所述再生通道连通。

进一步的，所述除湿转轮外边沿周向设有外齿轮，所述电机的驱动轴上安装有齿轮，所述外齿轮与所述齿轮啮合。

进一步的，所述除湿转轮为蜂窝状硅胶转轮。

进一步的，所述除湿转轮与所述外齿轮之间设有环形密封构件；所述环形密封构件内侧与所述除湿转轮固定连接，所述环形密封构件外侧与所述外齿轮固定连接；所述环形密封构件两侧设有凹槽；所述通风管道端部伸入所述凹槽中，所述通风管道内、外壁与所述凹槽之间设有间隙。

进一步的，所述隔板由聚苯乙烯材料制成。

进一步的，所述除湿通道和所述再生通道的截面积之比为1:3。

进一步的，所述齿轮与所述电机之间设置变速箱。

进一步的，所述制冷管道出口位置设有湿度传感器，所述湿度传感器、所述变速箱分别与中央处理器连接。

进一步的，所述湿度传感器为MS-Z2系列湿度传感器；所述中央处理器为IST200系列中央处理器。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.本实用新型所述数据中心机房余热利用装置，包括转轮除湿机，转轮除湿机利用冷凝器产生的热空气对数据中心机房的空气除湿，热空气作为转轮除湿机的再生空气，达到利用数据中心机房余热降低机房空气湿度的目的；数据中心机房的空气首先进入转轮除湿机，然后进入蒸发器，使得进入蒸发器的空气湿度降低，空气在蒸发器内下降相同温度的情况下，干空气释放的热量较小，进而使得数据中心机房在相同的制冷要求下，能耗降低。

2.本实用新型所述齿轮与所述电机之间设置变速箱；所述制冷管道出口位置设有湿度传感器，所述湿度传感器、所述变速箱分别与中央处理器连接；湿度传感器实时监测制冷管道出口位置的空气湿度，并将湿度信号传递给中央处理器，中央处理器对比湿度信号，若空气湿度大于设定湿度值，则中央处理器向变速箱发出指令，提高变速箱输出转速，反之降低变速箱输出转速。

附图说明

图1为本实用新型所述数据中心机房余热利用装置结构图；

图2为本实用新型所述转轮除湿机结构图(截面图)；

图3为本实用新型所述除湿转轮结构图；

图4为本实用新型电气连接图；

图中：1-制冷管道、2-第一风机、3-转轮除湿机、301-通风管道、302-隔板、303-环形密封构件、304-凹槽、305-外齿轮、306-除湿通道、307-再生通道、308-机架、309-除湿转轮、310-齿轮、311-变速箱、312-电机、4-散热管道、5-蒸发器、6-节流阀、7-压缩机、8-循环管道、9-冷凝器、10-第二风机、11-湿度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1，一种数据中心机房余热利用装置，其包括制冷管道1、散热管道4和循环管道8；制冷管道1依次连通第一风机2、转轮除湿机3、蒸发器5；散热管道4依次连通第二风机10、冷凝器9、转轮除湿机3；在循环管道8上依次设置蒸发器5、压缩机7、冷凝器9、节流阀6，循环管道8为闭合管道；转轮除湿机3利用冷凝器9产生的热空气对数据中心机房的空气除湿，热空气作为转轮除湿机3的再生空气，达到利用数据中心机房余热降低机房空气湿度的目的；数据中心机房的空气首先进入转轮除湿机3，然后进入蒸发器5，使得进入蒸发器5的空气湿度降低，空气在蒸发器5内下降相同温度的情况下，干空气释放的热量较小，进而使得数据中心机房在相同的制冷要求下，能耗降低；本实用新型一方面将传统空调系统释放的热空气收集利用，另一方面在制冷前首先除湿，降低空调系统的能耗。

参见图1、图2、图3，转轮除湿机3包括除湿转轮309、电机312和机架308，电机312驱动除湿转轮309旋转，电机312安装在机架308上；除湿转轮309两侧设有通风管道301，通风管道301安装在机架308上；通风管道301内设有隔板302，隔板302将通风管道301分成除湿通道306和再生通道307；制冷管道1与除湿通道306连通，散热管道4与再生通道307连通；数据中心机房内的湿空气通过制冷管道1进入转轮除湿机3的除湿通道306，并通过除湿转轮309，降低湿度；冷凝器9中产生的热空气通过散热管道4进入转轮除湿机3的再生通道307，并通过除湿转轮309；除湿转轮309在除湿通道306内吸收水蒸气，降低湿空气湿度，除湿转轮309在再生通道307内释放水蒸气，热空气将除湿转轮309上的水蒸气带走，使得除湿转轮309重新具备吸收水蒸气功能；电机312带动除湿转轮309不停旋转，转轮除湿机3实现对湿空气的连续除湿。

参见图2、图3，除湿转轮309外边沿周向设有外齿轮305，电机312的驱动轴上安装有齿轮310，外齿轮305与齿轮310啮合；电机312通过齿轮310与外齿轮305配合驱动除湿转轮309转动，并且为除湿转轮309提供支撑力。

参见图2、图3，除湿转轮309为蜂窝状硅胶转轮；硅胶具有开放的多孔结构，吸附性强；蜂窝结构增大空气与转轮的接触面积，提高水蒸气吸附效果。

参见图2、图3，除湿转轮309与外齿轮305之间设有环形密封构件303；环形密封构件303内侧与除湿转轮309固定连接，环形密封构件303外侧与外齿轮305固定连接；环形密封构件303两侧设有凹槽304；通风管道301端部伸入凹槽304中，通风管道301内、外壁与凹槽304之间设有间隙；除湿转轮309与通风管道301产生相对转动，所以除湿转轮309与通风管道301之间需要设有缝隙，设置环形密封构件303可以减少空气泄露。

参见图2、图3，隔板302由聚苯乙烯材料制成；聚苯乙烯材料具有优良的绝热性能，减少再生通道307与除湿通道306之间的热量传递，减少除湿通道306内的空气温升，除湿通道306内的空气温度升高会增大制冷系统的功耗。

参见图2、图3，除湿通道306和再生通道307的截面积之比为1:3；此种结构设置，使得除湿转轮309位于除湿通道306内的体积与位于再生通道307内的体积之比为1：3；因为除湿转轮309吸附水蒸气的速度大于释放水蒸气的速度。

参见图2、图3，齿轮310与电机312之间设置变速箱311；便于调节齿轮310的转速，进而调节除湿转轮309的转速。

参见图1、图2、图3、图4，制冷管道1出口位置设有湿度传感器11，湿度传感器11、变速箱311分别与中央处理器连接；湿度传感器11为MS-Z2系列湿度传感器；所述中央处理器为IST200系列中央处理器；湿度传感器11实时监测制冷管道1出口位置的空气湿度，并将湿度信号传递给中央处理器，中央处理器对比湿度信号，若空气湿度大于设定湿度值，则中央处理器向变速箱311发出指令，提高变速箱311输出转速，则提高除湿转轮309的转速，提高除湿效果，降低空气湿度，反之降低变速箱311输出转速。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数据中心机房余热利用装置，其特征在于：包括制冷管道、散热管道和循环管道；所述制冷管道依次连通第一风机、转轮除湿机、蒸发器；所述散热管道依次连通第二风机、冷凝器、所述转轮除湿机；在所述循环管道上依次设置所述蒸发器、压缩机、所述冷凝器、节流阀，所述循环管道为闭合管道。

2.根据权利要求1所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述转轮除湿机包括除湿转轮、电机和机架，所述电机驱动所述除湿转轮旋转，所述电机安装在所述机架上；所述除湿转轮两侧设有通风管道，所述通风管道安装在所述机架上；所述通风管道内设有隔板，所述隔板将所述通风管道分成除湿通道和再生通道；所述制冷管道与所述除湿通道连通，所述散热管道与所述再生通道连通。

3.根据权利要求2所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述除湿转轮外边沿周向设有外齿轮，所述电机的驱动轴上安装有齿轮，所述外齿轮与所述齿轮啮合。

4.根据权利要求2或3所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述除湿转轮为蜂窝状硅胶转轮。

5.根据权利要求3所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述除湿转轮与所述外齿轮之间设有环形密封构件；所述环形密封构件内侧与所述除湿转轮固定连接，所述环形密封构件外侧与所述外齿轮固定连接；所述环形密封构件两侧设有凹槽；所述通风管道端部伸入所述凹槽中，所述通风管道内、外壁与所述凹槽之间设有间隙。

6.根据权利要求2或3所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述隔板由聚苯乙烯材料制成。

7.根据权利要求2或3所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述除湿通道和所述再生通道的截面积之比为1:3。

8.根据权利要求3所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述齿轮与所述电机之间设置变速箱。

9.根据权利要求8所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述制冷管道出口位置设有湿度传感器，所述湿度传感器、所述变速箱分别与中央处理器连接。

10.根据权利要求9所述的数据中心机房余热利用装置，其特征在于：所述湿度传感器为MS-Z2系列湿度传感器；所述中央处理器为IST200系列中央处理器。