CN209655448U - 一种数据中心降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数据中心降温系统，包括压缩机循环回路，以及与其连通的室内机组件和室外机组件；降温系统还包括与压缩机循环回路并接的冷媒泵循环回路，冷媒泵循环回路包括冷媒泵，用于驱动冷媒经过室外机组件，通过室外环境温度冷却冷媒。通过冷媒泵直接驱动冷媒循环依次通过室内机组件、冷媒泵及室外机组件，将冷媒在数据中心室内吸收的热量直接通过室外机组件散失，并将降温后的冷媒重新回流室内机，实现对室内的降温，该循环回路与设置有压缩机的循环回路并接，当室外温度较低时，即可接入系统内实现对压缩机方式的替换，泵驱动、自然吸放热代替压缩机对冷媒做功，大大节约了数据中心降温所消耗的能源，提高了系统能效。

Description

一种数据中心降温系统

技术领域

本实用新型涉及室内温控设备技术领域，更具体地说，涉及一种数据中心降温系统。

背景技术

随着全球经济的迅速发展，数据中心在国内以及世界各地建设的越来越多，而数据中心需要恒定的室内温度，一年365天都需要空调系统对其降温，有数据显示空调系统耗能占数据中心耗能量的40％以上，是数据中心的第二大耗能单元，因此降低数据中心的能耗是数据中心节能的关键措施之一。

当数据中心降温系统整体在我国北方或其他高纬度地区冬半年气温偏低情况使用时，即使在室外环温较低时也需要开启压缩机进行制冷，若开启压缩机进行制冷鉴于室外温度较低的情况，其依然采用压缩机的能量转移方式，效率并不高还会增加很多的运行费用。

而现实的情况时，当室外温度较低时，意味着有很多富裕的室外直接冷源可以利用，现有的空调系统无法直接进行利用，能量的转换只能够通过压缩机进行中转，显然造成了能源的不必要浪费。

综上所述，如何有效地解决数据中心的制冷系统在室外温度低时，运行能效低浪费能源等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种数据中心降温系统，该数据中心降温系统的结构设计可以有效地解决数据中心的制冷系统在室外温度低时，运行能效低浪费能源的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种数据中心降温系统，包括压缩机循环回路，以及与其连通的室内机组件和室外机组件；降温系统还包括与所述压缩机循环回路并接的冷媒泵循环回路，所述冷媒泵循环回路包括冷媒泵，用于驱动冷媒经过所述室外机组件，通过室外环境温度冷却冷媒。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述室内机组件与所述压缩机循环回路之间的冷媒管路上设置有电磁阀，室内机组件与所述室外机组件之间的冷媒管路上设置有单向阀，用于阻止冷媒从室外机组件反向回流。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述冷媒泵所在管路位置并接有单向阀，所述单向阀控制冷媒由所述室外机组件向室内机组件单向导通。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述室外机组件包括换热器及变频风机，所述变频风机用于根据系统内冷媒运行情况，适应性控制输出的风速。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述压缩机循环回路内，压缩机的排气口所在的冷媒管路上设置有高压传感器，用于检测系统内压力，当压力数值超过压力阈值时，所述变频风机高转速运行，当压力数值低于压力阈值时变频风机低转速运行。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述压缩机循环回路的压缩机为变频压缩机；所述室内机组件配合设置有温度传感器，当测得温度高于温度阈值时，压缩机以高频运行，当测得温度低于温度阈值时，压缩机以低频运行。

优选的，上述数据中心降温系统中，所述室内机组件包括一组或多组并接的室内机，每组所述室内机所在的支路上均设置有电子膨胀阀，用于控制通过的冷媒流量。

优选的，上述数据中心降温系统中，每组所述室内机均配合设置进盘温度传感器及出盘温度传感器，用于测量室内机进出盘温差，当进出盘温差大于温差阈值时，该室内机所在支路上的电子膨胀阀开度增大，当进出盘温差小于温差阈值时，该室内机所在支路上的电子膨胀阀开度减小。

本实用新型提供的数据中心降温系统，包括压缩机循环回路，以及与其连通的室内机组件和室外机组件；降温系统还包括与所述压缩机循环回路并接的冷媒泵循环回路，所述冷媒泵循环回路包括冷媒泵，用于驱动冷媒经过所述室外机组件，通过室外环境温度冷却冷媒。本实用新型中这种降温系统，在原先采用压缩机对冷媒做功，从而实现热量转移的降温设计的基础上，进一步提供了一种适合室外温度较低时的换热结构设计，通过冷媒泵直接驱动冷媒循环依次通过室内机组件、冷媒泵及室外机组件，将冷媒在数据中心室内吸收的热量直接通过室外机组件散失，并将降温后的冷媒重新回流室内机，实现对室内的降温，该循环回路与设置有压缩机的循环回路并接，当室外温度满足不用压缩机通过直接散失热量也可以完成降温时，即可接入系统内实现对原先冷媒循环方式的替换，通过泵驱动冷媒的流动循环自然吸放热代替压缩机对冷媒做功，大大节约了数据中心降温所消耗的能源，提高了系统能效，有效地解决了数据中心的制冷系统在室外温度低时，运行能效低浪费能源的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的数据中心降温系统的系统结构示意图。

附图中标记如下：

冷媒泵1、单向阀2、压缩机3、压缩机循环回路4、电子膨胀阀5、室内机6、室内机组件7、电磁阀8、高压传感器9、室外机组件10、变频风机11。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种数据中心降温系统，以解决数据中心的制冷系统在室外温度低时，运行能效低浪费能源等的技术问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的数据中心降温系统的系统结构示意图。

本实用新型提供的数据中心降温系统，包括压缩机循环回路4，以及与其连通的室内机组件7和室外机组件10；降温系统还包括与压缩机循环回路4并接的冷媒泵循环回路，冷媒泵循环回路包括冷媒泵1，用于驱动冷媒经过室外机组件10，通过室外环境温度冷却冷媒。

本实施例中这种降温系统，在原先采用压缩机对冷媒做功，从而实现热量转移的降温设计的基础上，进一步提供了一种适合室外温度较低时的换热结构设计，通过冷媒泵1直接驱动冷媒循环依次通过室内机组件7、冷媒泵及室外机组件10，将冷媒在数据中心室内吸收的热量直接通过室外机组件10散失，并将降温后的冷媒重新回流室内机，实现对室内的降温。

该冷媒泵循环回路与设置有压缩机的压缩机循环回路4并接，当室外温度较高时采用传统的压缩机制冷，而当室外温度较低、满足不用压缩机通过直接散失热量也可以完成降温时，即可接入系统内实现对原先冷媒循环方式的替换，通过泵驱动冷媒的流动循环自然吸放热代替压缩机对冷媒做功，大大节约了数据中心降温所消耗的能源，提高了系统能效，有效地解决了数据中心的制冷系统在室外温度低时，运行能效低浪费能源的技术问题。

室内机组件7与压缩机循环回路4之间的冷媒管路上设置有电磁阀8，室内机组件7与室外机组件10之间的冷媒管路上设置有单向阀2，用于阻止冷媒从室外机组件10反向回流。

本实施例提供的技术方案优化了冷媒泵及压缩机两套不同循环回路之间的具体并接控制设计，电磁阀8设置于室内机组件7与压缩机循环回路4之间，用于控制压缩机3是否接入系统中工作，而单向阀2设置的位置基本与压缩机循环回路4并接，当电磁阀8关闭时，冷媒仅从单向阀2指定的导通方向依次通过室内机组件7、室外机组件10及冷媒泵，完成泵循环过程，该管路控制结构设计简单，仅通过一个电磁阀8的通断即可实现整体的系统工作方式切换。

冷媒泵1所在管路位置并接有单向阀2，单向阀2控制冷媒由室外机组件10向室内机组件7单向导通。本实施例提供的技术方案优化了冷媒泵回路的设计，提供了一种冷媒泵接入管路的具体工作，即与单向阀2之间并接，以便通过单向阀2的设计在切换系统工件座模式时，获得不同的冷媒流向。

室外机组件10包括换热器及变频风机11，变频风机11用于根据系统内冷媒运行情况，适应性控制输出的风速。优选的设计是：压缩机循环回路4内，压缩机3的排气口所在的冷媒管路上设置有高压传感器9，用于检测系统内压力，当压力数值超过压力阈值时，变频风机11高转速运行，当压力数值低于压力阈值时变频风机11低转速运行。

其中需要说明的是，本实施例提供的技术方案仅针对压缩机回路工作时的清理，压力阈值优选数值在28bar左右，以上实施例提供的技术方案中，高压传感器9的用于测量系统内冷媒压力，用于系统的工作精准控制，以便系统发挥最大的降温效果且不造成过多的能源浪费，变频风机11正是适合此要求，当系统内冷媒压力较高时，对应的说明系统向室外机组件10输送出更多的热量，因此当压力超过阈值时需要变频风机11以更大转速运转，反之亦然。

压缩机循环回路4的压缩机3为变频压缩机；室内机组件7配合设置有温度传感器，当测得温度高于温度阈值时，压缩机以高频运行，当测得温度低于温度阈值时，压缩机以低频运行。

本实施例提供的技术方案更加直接的进行压缩机的工作控制，即直接测定室内温度，以表征压缩机的工作效果，当室温较高时，判定压缩机输出功率不足，因此高频运转压缩机，反之亦然，该设计同样能够发挥压缩机的最大能源利用率，避免浪费。

室内机组件7包括一组或多组并接的室内机6，每组室内机6所在的支路上均设置有电子膨胀阀5，用于控制通过的冷媒流量。在该设计的思路上，进一步的：每组室内机6均配合设置进盘温度传感器及出盘温度传感器，用于测量室内机进出盘温差，当进出盘温差大于温差阈值时，该室内机所在支路上的电子膨胀阀5开度增大，当进出盘温差小于温差阈值时，该室内机6所在支路上的电子膨胀阀5开度减小。

本实施例提供的技术方案中提供了进一步的在室内机组件7端的冷媒流量控制，实现更加精准的换热控制，提升能源利用率，避免不必要的冷量浪费。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种数据中心降温系统，包括压缩机循环回路，以及与其连通的室内机组件和室外机组件；其特征在于，降温系统还包括与所述压缩机循环回路并接的冷媒泵循环回路，所述冷媒泵循环回路包括冷媒泵，用于驱动冷媒经过所述室外机组件，通过室外环境温度冷却冷媒。

2.根据权利要求1所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述室内机组件与所述压缩机循环回路之间的冷媒管路上设置有电磁阀，室内机组件与所述室外机组件之间的冷媒管路上设置有单向阀，用于阻止冷媒从室外机组件反向回流。

3.根据权利要求2所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述冷媒泵所在管路位置并接有单向阀，所述单向阀控制冷媒由所述室外机组件向室内机组件单向导通。

4.根据权利要求3所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述室外机组件包括换热器及变频风机，所述变频风机用于根据系统内冷媒运行情况，适应性控制输出的风速。

5.根据权利要求4所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述压缩机循环回路内，压缩机的排气口所在的冷媒管路上设置有高压传感器，用于检测系统内压力，当压力数值超过压力阈值时，所述变频风机高转速运行，当压力数值低于压力阈值时变频风机低转速运行。

6.根据权利要求5所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述压缩机循环回路的压缩机为变频压缩机；所述室内机组件配合设置有温度传感器，当测得温度高于温度阈值时，压缩机以高频运行，当测得温度低于温度阈值时，压缩机以低频运行。

7.根据权利要求6所述的数据中心降温系统，其特征在于，所述室内机组件包括一组或多组并接的室内机，每组所述室内机所在的支路上均设置有电子膨胀阀，用于控制通过的冷媒流量。

8.根据权利要求7所述的数据中心降温系统，其特征在于，每组所述室内机均配合设置进盘温度传感器及出盘温度传感器，用于测量室内机进出盘温差，当进出盘温差大于温差阈值时，该室内机所在支路上的电子膨胀阀开度增大，当进出盘温差小于温差阈值时，该室内机所在支路上的电子膨胀阀开度减小。